CN113818430B - 一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法 - Google Patents

一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法，其包括S1：施工准备：提前预制止水板并将止水板运至施工现场；S2：桩机打孔以及安放止水板：桩机移动至打孔位，并将钻头对准打孔位，将若干止水板在桩机的钻杆周侧围成周侧封闭的止水护筒，接着，桩机在对应打孔位钻孔，钻头打至一定深度后停止钻孔，然后将止水护筒下压至施工孔内；S3：安放钢筋笼以及浇筑混凝土：将钢筋笼吊放至施工孔内，然后往施工孔内注入水泥，注浆过程对水泥进行振捣，水泥在圆形止水板围成的区域内凝固成型并形成桩结构。本发明具有减少水层对水泥成型的影响的效果。

Description

一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法
技术领域
本发明涉及地基处理的技术领域，尤其是涉及一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法。
背景技术
随着经济的不断发展，基础建设的规模日益增大，而软土地基沉隐量大，对基础建设施工带来很大的隐患。
相关技术中，通常采用水泥搅拌法以使基础加固饱和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在距离河流较近且施工区域原来是农田沼泽回填的施工区域施作水泥搅拌桩时，水泥容易被基础的水层稀释，水层对水泥成型存在较大影响，从而导致桩体结构强度下降，因此仍有改进空间。
发明内容
为了减少水层对水泥成型的影响，本发明提供一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法。
本发明提供的一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法采用如下的技术方案：
一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法，包括以下步骤：
S1：施工准备：提前预制止水板并将止水板运至施工现场；
S2：桩机打孔以及安放止水板：桩机移动至打孔位，并将钻头对准打孔位，将若干止水板在桩机的钻杆周侧围成周侧封闭的止水护筒，接着，桩机在对应打孔位钻孔，钻头打至一定深度后停止钻孔，然后将止水护筒下压至施工孔内；
S3：安放钢筋笼以及浇筑混凝土：将钢筋笼吊放至施工孔内，然后往施工孔内注入水泥，注浆过程对水泥进行振捣，水泥在圆形止水板围成的区域内凝固成型并形成桩结构。
通过采用上述技术方案，在施工位置钻孔前，用止水板在钻机的钻杆周侧围成止水护筒，此时，止水护筒起到防扬尘作用，可减少后续钻孔操作产生的扬尘现象；在钻孔结束后，通过将止水护筒下压至施工孔内，止水板在施工孔内周侧形成了封闭的止水屏障，在后续的水泥浇筑步骤中，止水板隔绝水层，有利于减少水层对水泥成型的影响。
优选的，在所述步骤S2中的钻孔方式为间歇式钻孔，每隔一段时间便停止钻孔，然后用所述止水板在止水护筒上端进行加长，钻孔步骤与止水护筒下压步骤交替进行，直至施工孔到达设计孔深。
通过采用上述技术方案，在达到一定孔深后先将止水护筒压入施工孔内，止水护筒对孔壁起到支撑作用，有利于减少塌孔现象发生。
优选的，还包括：S4：桩结构加固：在施工地面分别垂直插入若干根钢管桩，若干根所述钢管桩以桩结构为轴线周向分布，所述止水护筒上端固定有环形模板，所述环形模板轴线与止水护筒轴线重合，所述环形模板与止水护筒之间固定连接，每根所述钢管桩与环形模板之间均连接有斜撑钢管。
通过采用上述技术方案，，从而可继续往环形模板内继续浇筑水泥，待水泥成型后，止水护筒上端形成桩结构的延伸段，桩结构与周侧的钢管桩组成相互连接的桩群，之间能传递一定的荷载，有利于提高桩结构的稳定性。
优选的，所述环形模板包括若干个环状的模板单元，所述模板单元的上端开口边缘开设有若干上部缺口，所述模板单元下端开设有若干下部缺口，在上下相邻的两个所述模板单元之间，所述上部缺口与所述下部缺口拼成通孔，以供所述斜撑钢管远离钢管桩的一端插入。
通过采用上述技术方案，将环形模板分成多个环状的模板单元，并采用拼接的方式，完成斜撑钢管与环形模板的连接，使得斜撑钢管的端部预固定于环形模板的通孔内，便于斜撑钢管与环形模板的连接。
优选的，所述斜撑钢管包括相互连通连接管和插接管，所述插接管插接于环形模板的通孔内，所述钢管桩外周面固定有若干斜向管，所述斜向管用于与斜撑钢管的连接管端部连接。所述连接管远离插接管的一端侧部开设有卡接槽，所述卡接槽供斜向管卡接；当所述斜向管与所述卡接槽卡接时，所述斜向管轴线与连接管轴线重合，所述斜向管外周面与连接管内壁贴合。
通过采用上述技术方案，卡接槽对连接管起到定位作用，且斜向管对连接管起到支撑作用，从而达到连接管的预安装目的，以便后续的斜向管与连接管的连接操作的进行。
优选的，所述斜撑钢管还包括封板，所述封板呈弧形且用于封闭卡接槽。
通过采用上述技术方案，将封板与连接管形成完整的管体，有利于改善后续的连接管注浆巩固过程中的漏浆问题。
优选的，所述封板固定有插杆，所述斜向管外周面贯穿有供插杆插接的插孔，当所述插杆与插孔插接时，所述插杆插入斜向管内，且所述封板封闭卡接槽。
通过采用上述技术方案，有利于提高封板与连接管的连接稳固性，在后续的注浆步骤中，水泥可经由斜撑钢管后进入斜向管内，从而使插杆埋设在水泥内，进一步提高连接管的完整性。
优选的，所述S4中包括以下步骤：
S4.1：在完成钢管桩插桩步骤后，紧接着进行环形模板与止水护筒上端的连接，即通过若干对拉螺栓将一个模板单元固定在止水护筒上端；
S4.2：然后在钢管桩外周面分别完成斜向管的焊接工作，使斜向管倾斜向上，接着在各斜向管下部设置弧形托板；
S4.3：紧接着在钢管桩与环形模板之间吊放斜撑钢管，斜撑钢管吊放时，所述斜撑钢管端部的卡接槽开口朝下，然后缓慢下放斜撑钢管，直至完成斜向管与卡接槽卡接步骤以及插接管与顶部缺口的卡接步骤；
S4.4：紧接着转动斜撑钢管，使斜撑钢管绕自身轴线旋转180°，使得卡接槽开口朝上，连接管的倾斜下端嵌至斜向管与弧形托板之间的间隙；
S4.5：将封板的插杆竖直向下穿过斜向管的插孔内，并使封板封闭卡接槽；
S4.6：紧接着进行模板单元间的连接操作，上下相邻的模板单元通过对拉螺栓固定，将插接管被限制在上部缺口与下部缺口形成通孔内；
S4.7：重复S4.2至S4.6步骤，自下而上完成所有不同高度位置的斜撑钢管的安装工作；
S4.8：往环形模板内注入水泥，注入过程不断搅拌振捣，随着水泥上升，斜撑钢管的衔接管浸没在水泥内，水泥经过斜撑钢管后进入斜向管，同时插杆埋设在水泥内，待水泥成型，便完成最终的桩结构加固步骤。
通过采用上述技术方案，在桩结构的顶部浇筑处延伸段，并基于水泥的流动性使得水泥填充于斜撑钢管以及桩结构，有利于提高斜撑钢管与桩结构的连接稳固性以及斜撑钢管的自身强度，通过驱使斜向钢管旋转，使得卡接槽开口朝上，从而方便封板的安装，并降低漏浆概率，以便浇筑一步到位，有利于提高施工效率，缩短工期。
附图说明
图1是本申请实施例一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法的整体结构示意图。
图2是本申请实施例一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法中连接管与斜向管连接时的状态示意图。
图3是是本申请实施例一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法中连接管与封板连接时的状态示意图。
附图标记说明：1、止水护筒；11、止水板；2、钢管桩；21、斜向管；22、弧形托板；23、插孔；24、封板；25、插杆；3、斜撑钢管；31、连接管；32、衔接管；4、模板单元；41、下部缺口；42、上部缺口；5、卡接槽。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法。参照图1，一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法包括以下步骤：
S1：施工准备。
提前预制止水板11并运至施工现场，在本实施例中，止水板11呈半圆弧状。
S2：桩机打孔以及安放止水板11。
参照图2和图3，桩机移动至打孔位，并将钻头对准打孔位，在施工打孔前，先将两块止水板11在桩机的钻杆周侧焊接形成周侧封闭的止水护筒1，止水护筒1轴线与施工孔中心重合，且止水护筒1的内径略大于施工孔的孔径。接着，桩机在对应打孔位间歇式钻孔，钻头的下沉速度为0.2～0.5m/min，两分钟后停止钻孔，然后将止水护筒1下压至施工孔内，止水护筒1起到止水以及防止孔壁塌陷的作用。随后在止水护筒1上端继续焊接两块止水板11，以向上延长止水护筒1的高度。钻孔步骤与止水护筒1下压步骤交替进行，直至施工孔到达设计孔深，止水板11在施工孔内周侧形成了封闭的止水屏障，在后续的水泥浇筑步骤中，止水板11隔绝水层，降低水层对水泥成型的影响，另外，止水板11拼接延长的步骤先于钻孔步骤进行，可达到防扬尘的效果。
S3：安放钢筋笼以及浇筑混凝土：用吊机将钢筋笼吊放至施工孔内，然后往施工孔内注入水泥，注浆过程对水泥进行振捣，水泥在圆形止水板11围成的区域内凝固成型并形成桩结构。
S4：桩结构加固。
参照图2和图3，在施工地面分别垂直插入四根钢管桩2，四根钢管桩2以桩结构为轴线周向分布。另外，止水护筒1上端固定有环形模板，环形模板轴线与止水护筒1轴线重合，环形模板与止水护筒1之间通过对拉螺栓固定连接。每根钢管桩2与环形模板之间均连接有斜撑钢管3。通过往继续浇筑水泥，待水泥成型后，止水护筒1上端形成桩结构的延伸段，桩结构与周侧的钢管桩2组成相互连接的桩群，之间能传递一定的荷载，以提高桩结构的稳定性。
具体的，环形模板包括若干个环状的模板单元4，模板单元4的上端开口边缘开设有四个上部缺口42，四个上部缺口42与四根斜撑钢管3一一对应，斜撑钢管3包括相互连通连接管31和插接管，插接管外径等于连接管31内径。连接斜撑钢管3与环形模板时，插接管卡接于上部缺口42，上部缺口42起到定位作用。
模板单元4下端开设有四个下部缺口41，在上下相邻的两个模板单元4之间中，上部缺口42与下部缺口41拼成供插接管插入的通孔，通孔对插接管起到固定作用。
另外，钢管桩2上端的外周面焊接固定有若干斜向管21，斜向管21用于与斜撑钢管3的连接管31端部连接。若干斜向管21沿钢管桩2高度方向分布，斜向管21外径等于连接管31内径。具体的，连接管31远离插接管的一端侧部开设有卡接槽5，卡接槽5供斜向管21卡接。当斜向管21与卡接槽5卡接时，斜向管21轴线与连接管31轴线重合，斜向管21外周面与连接管31内壁贴合。从而达到斜撑钢管3与钢管桩2的连接目的。
为了提高斜向管21、连接管31以及桩结构的连接稳固性，本申请采用往环形模板内部注浆的方式进行加固，以此提高桩结构、斜撑钢管3以及钢管桩2的整体性。
具体的，各斜向管21下部均设有弧形托板22，弧形托板22焊接固定于钢管桩2外周面，弧形托板22与斜向管21之间存在间隙，间隙尺寸大小与连接管31壁厚一致。斜撑钢管3还包括封板24，封板24呈弧形且用于封闭卡接槽5。封板24内凹面固定有插杆25，斜向管21外周面贯穿有供插杆25插接的插孔23，当插杆25与插孔23插接时，插杆25插入斜向管21内，且封板24封闭卡接槽5，减少漏浆发生，由于钢管桩2与斜向管21之间的夹角为锐角，从而使得插杆25与插孔23插接步骤的操作空间有限，因此，插杆25与封板24倾斜上端之间的夹角设置为钝角，以便插杆25可竖直插入插孔23内。
参照图2和图3，钢管桩2与桩结构连接步骤具体如下：
S4.1：在完成钢管桩2插桩步骤后，紧接着进行环形模板与止水护筒1上端的连接，即通过若干对拉螺栓将一个模板单元4固定在止水护筒1上端。
S4.2：然后在四根钢管桩2外周面分别完成一根斜向管21的焊接工作，斜向管21倾斜向上。并在各斜向管21下部焊接弧形托板22，此时四根钢管桩2的斜向管21位于同一高度，且位置均低于模板单元4的上部缺口42。
S4.3：在完成斜向管21的安装步骤后，紧接着通过吊机钢管桩2与环形模板之间吊放斜撑钢管3，斜撑钢管3吊放时，斜撑钢管3端部的卡接槽5开口朝下，然后缓慢下放斜撑钢管3，直至完成斜向管21与卡接槽5卡接步骤以及插接管与顶部缺口的卡接步骤，从而达到斜撑钢管3的预固定目的。
S4.4：在同一高度的四根斜撑钢管3均就位后，紧紧接着逐一转动斜撑钢管3，使斜撑钢管3绕自身轴线旋转180°，使得卡接槽5开口朝上，此时连接管31的倾斜下端嵌至斜向管21与弧形托板22之间的间隙，弧形托板22为连接管31提供支撑力。
S4.5：在完成各斜撑钢管3的旋转步骤后，紧接着进行卡接槽5的封闭操作，通过将封板24的插杆25竖直向下穿过斜向管21的插孔23内，并使封板24封闭卡接槽5，封板24与连接管31形成完整的管体，从而达到连接管31与斜向管21的连通与固定目的。
S4.6：在完成各斜撑钢管3的固定步骤后，紧接着进行模板单元4间的连接操作，上下相邻的模板单元4通过对拉螺栓固定，从而使插接管被限制在上部缺口42与下部缺口41形成通孔内，从而围成一组斜撑钢管3的安装。
S4.7：重复S4.2至S4.6步骤，自下而上完成所有不同高度位置的斜撑钢管3的安装工作。
S4.8：在完成所有斜撑钢管3的安装工作后，往环形模板内注入水泥，注入过程不断搅拌振捣，随着水泥上升，斜撑钢管3的衔接管32浸没在水泥内，水泥经过斜撑钢管3后进入斜向管21，同时插杆25埋设在水泥内，待水泥成型，便完成最终的桩结构加固步骤。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：施工准备：提前预制止水板(11)并将止水板(11)运至施工现场；
S2：桩机打孔以及安放止水板：桩机移动至打孔位，并将钻头对准打孔位，将若干止水板(11)在桩机的钻杆周侧围成周侧封闭的止水护筒(1)，接着，桩机在对应打孔位钻孔，钻头打至一定深度后停止钻孔，然后将止水护筒(1)下压至施工孔内；
S3：安放钢筋笼以及浇筑混凝土：将钢筋笼吊放至施工孔内，然后往施工孔内注入水泥，注浆过程对水泥进行振捣，水泥在止水板(11)围成的区域内凝固成型并形成桩结构；
S4：桩结构加固：在施工地面分别垂直插入若干根钢管桩(2)，若干根所述钢管桩(2)以桩结构为轴线周向分布，所述止水护筒(1)上端固定有环形模板，所述环形模板轴线与止水护筒(1)轴线重合，所述环形模板与止水护筒(1)之间固定连接，每根所述钢管桩(2)与环形模板之间均连接有斜撑钢管(3)；
所述环形模板包括若干个环状的模板单元(4)，所述模板单元(4)的上端开口边缘开设有若干上部缺口(42)，所述模板单元(4)下端开设有若干下部缺口(41)，在上下相邻的两个所述模板单元(4)之间，所述上部缺口(42)与所述下部缺口(41)拼成通孔，以供所述斜撑钢管(3)远离钢管桩(2)的一端插入；
所述斜撑钢管(3)包括相互连通连接管(31)和插接管，所述插接管插接于环形模板的通孔内，所述钢管桩(2)外周面固定有若干斜向管(21)，在各斜向管(21)下部设置弧形托板(22)，所述斜向管(21)用于与斜撑钢管(3)的连接管(31)端部连接；
所述连接管(31)远离插接管的一端侧部开设有卡接槽(5)，所述卡接槽(5)供斜向管(21)卡接；当所述斜向管(21)与所述卡接槽(5)卡接时，所述斜向管(21)轴线与连接管(31)轴线重合，所述斜向管(21)外周面与连接管(31)内壁贴合；
所述斜撑钢管(3)还包括封板(24)，所述封板(24)呈弧形且用于封闭卡接槽(5)；
所述封板(24)固定有插杆(25)，所述斜向管(21)外周面贯穿有供插杆(25)插接的插孔(23)，当所述插杆(25)与插孔(23)插接时，所述插杆(25)插入斜向管(21)内，且所述封板(24)封闭卡接槽(5)。
2.根据权利要求1所述的一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法，其特征在于：在所述步骤S2中的钻孔方式为间歇式钻孔，每隔一段时间便停止钻孔，然后用所述止水板(11)在止水护筒(1)上端进行加长，钻孔步骤与止水护筒(1)下压步骤交替进行，直至施工孔到达设计孔深。
3.根据权利要求1所述的一种富水层淤泥地质水泥搅拌桩施工方法，其特征在于：所述S4中包括以下步骤：
S4.1：在完成钢管桩(2)插桩步骤后，紧接着进行环形模板与止水护筒(1)上端的连接，即通过若干对拉螺栓将一个模板单元(4)固定在止水护筒(1)上端；
S4.2：然后在钢管桩(2)外周面分别完成斜向管(21)的焊接工作，使斜向管(21)倾斜向上，接着在各斜向管(21)下部设置弧形托板(22)；
S4.3：紧接着在钢管桩(2)与环形模板之间吊放斜撑钢管(3)，斜撑钢管(3)吊放时，所述斜撑钢管(3)端部的卡接槽(5)开口朝下，然后缓慢下放斜撑钢管(3)，直至完成斜向管(21)与卡接槽(5)卡接步骤以及插接管与顶部缺口的卡接步骤；
S4.4：紧接着转动斜撑钢管(3)，使斜撑钢管(3)绕自身轴线旋转180°，使得卡接槽(5)开口朝上，连接管(31)的倾斜下端嵌至斜向管(21)与弧形托板(22)之间的间隙；
S4.5：将封板(24)的插杆(25)竖直向下穿过斜向管(21)的插孔(23)内，并使封板(24)封闭卡接槽(5)；
S4.6：紧接着进行模板单元(4)间的连接操作，上下相邻的模板单元(4)通过对拉螺栓固定，将插接管被限制在上部缺口(42)与下部缺口(41)形成通孔内；
S4.7：重复操作步骤，自下而上完成所有不同高度位置的斜撑钢管(3)的安装工作；
S4.8：往环形模板内注入水泥，注入过程不断搅拌振捣，随着水泥上升，斜撑钢管(3)的插接管浸没在水泥内，水泥经过斜撑钢管(3)后进入斜向管(21)，同时插杆(25)埋设在水泥内，待水泥成型，便完成最终的桩结构加固步骤。
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