CN114232622A - 采用限位钢箱的桩基施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种采用限位钢箱的桩基施工方法，包括以下步骤：沿基坑的预设边界插打桩基施工用钢护筒，并在钢护筒内部钻孔；在钢护筒预设位置处并沿钢护筒插打限位钢箱；根据限位钢箱安放预制的桩基钢筋笼，浇筑桩基混凝土；待混凝土初凝后，拔除限位钢箱，以在成形的桩基预留出二期槽施工的导向槽。本申请的桩基施工方法通过在桩基施工过程中设置限位钢箱，从而可在桩基沿基坑预设边界周线的两侧形成预设的导向槽，以为后续的二期槽施工提供导向作用，简化了施工步骤，无需在成形的桩基上凿铣成槽，避免对桩基结构造成破坏，施工方便。

Description

采用限位钢箱的桩基施工方法

技术领域

本申请涉及基坑施工技术领域，尤其涉及一种采用限位钢箱的桩基施工方法。

背景技术

目前，随着社会的发展，城市土地资源越来越稀缺，在地面以上建筑无法满足人们需求的时候，就会导致越来越多的地下空间使用需求，目前的地下空间想要扩大使用率，只能是横向扩大其自身的区域，或是纵向增加地下空间的深度，在现代城市中，横向扩大地下空间的区域显然是不太可能，会影响其它城市建筑，这就使得纵向增加地下空间的深度得到越来越多的建筑学家们的关注。

目前，在对地下空间进行施工的过程中，特别是进行深基坑挡墙的施工时，虽然有的挡墙采用了咬合桩设计以同时实现挡土和止水的目的，但是目前需要形成咬合桩，需要先在成形的桩基上凿铣相应的施工槽，然后逐个施工，操作繁琐，并且凿铣过程无法确保施工槽的精度，导致最终连接成型的围堰不满足施工标准。

发明内容

本申请的目的旨在提供一种可在桩基上形成预设施工槽、无需另外凿铣成槽的采用限位钢箱的桩基施工方法，施工步骤简单，施工效率高。

为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种采用限位钢箱的桩基施工方法，包括以下步骤：

沿基坑的预设边界插打桩基施工用钢护筒，并在钢护筒内部钻孔；

在钢护筒预设位置处并沿钢护筒插打限位钢箱；

根据限位钢箱安放预制的桩基钢筋笼，浇筑桩基混凝土；

待混凝土初凝后，拔除限位钢箱，以在成形的桩基预留出二期槽施工的导向槽。

进一步设置：，所述钢护筒的预设位置为桩基沿基坑的预设边界周向的两侧。

进一步设置：所述限位钢箱插打到位后，通过双支槽钢将限位钢箱悬挂在钢护筒上。

进一步设置：桩基钢筋笼在下放前先绑扎定位垫块，同时根据钢筋笼的角点在钢护筒外进行放样做定位护桩以确定桩基钢筋笼的下放中心。

进一步设置：定位护桩的对角线交点为桩基钢筋笼的下放中心，在桩基钢筋笼下放过程中，利用定位护桩对桩基钢筋笼轴线进行校准及纠偏。

进一步设置：根据限位钢箱安装桩基钢筋笼的步骤包括：

使桩基钢筋笼的连接钢筋段与其对应的限位钢箱的内侧板平齐。

进一步设置：钢护筒内部钻孔完毕后，采用置换泥浆的方式进行清孔，通过往桩孔内流入稀释后的优质泥浆，将孔底沉渣和孔内钻渣清除。

进一步设置：还包括在安放桩基钢筋笼完毕后下放混凝土灌注导管的步骤，混凝土灌注导管于桩孔中央处竖直下放并避免碰撞钢筋笼，待下放混凝土灌注导管到孔底后，将混凝土灌注导管提起并使混凝土灌注导管的管底距离孔底0.3～0.4m，再用导管架卡接混凝土灌注导管顶部以固定。

进一步设置：利用混凝土灌注导管对桩孔进行二次清孔。

进一步设置：所述浇筑桩基混凝土的步骤包括：

浇筑首批混凝土，首批混凝土采用拔塞法进行施工；

浇筑正常混凝土，混凝土通过罐车至墩位处，经输送泵不断地通过大料斗及混凝土灌注导管灌注至孔内，直至完成整根桩基的浇筑。

相比现有技术，本申请的方案具有以下优点：

在本申请的采用限位钢箱的桩基施工方法中，通过在桩基施工过程中设置限位钢箱，从而可在桩基沿基坑预设边界周线的两侧形成预设的导向槽，以为后续的二期槽施工提供导向作用，简化了施工步骤，无需在成形的桩基上凿铣成槽，避免对桩基结构造成破坏，施工方便，且成槽精度高，能够确保桩基及后续施工的二期槽均位于基坑的预设边界上。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请的桩基施工用限位钢箱的一个实施例的结构示意图；

图2为本申请的桩基施工用限位钢箱的立面图；

图3为本申请的采用桩基施工用限位钢箱的桩基施工方法的流程图。

图中，1、钢护筒；2、限位钢箱；21、外侧弧形板；22、内侧板；23、连接板；24、内部加强钢筋板；241、通孔；25、加劲竖肋；3、桩基钢筋笼。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本申请针对现有在成型桩基上铣除二期槽的施工步骤繁琐、施工精度低的问题，本申请提供一种桩基施工用限位钢箱，以在桩基施工过程中，于桩基上形成二期槽的导向槽，无需对桩基凿铣成槽，避免在施工过程中破坏桩基的结构，同时桩基上形成的导向槽可对后续施工二期槽起到导向的作用，施工方便且成槽精度高。

请参见图1和图2，本申请的桩基施工用限位钢箱2设于桩基沿基坑的预设边界周线的两侧，以在桩基的两侧形成用于施工二期槽的导向槽。具体地，所述桩基施工用限位钢箱2包括闭合连接的外侧弧形板21、内侧板22及连接板23，其中，所述外侧弧形板21与所述内侧板22相对设置，所述连接板23分设在外侧弧形板21和内侧板22的两侧并连接两者，所述外侧弧形板21的曲率半径与桩基半径相匹配，所述内侧板22与其两侧的连接板23相互垂直，且所述限位钢箱2以外侧弧形板21和内侧板22的中线对称设置。此外，所述限位钢箱2的两端均设置为开口，所述限位钢箱2内部中空设置，以避免桩基施工过程中限位钢箱2上浮。

为方便限位钢箱2插打到桩孔中，所述限位钢箱2的底部呈锥形设置。具体地，所述外侧弧形板21沿其高度方向的长度大于所述内侧板22的长度，且所述连接板23的底部由内侧板22朝外侧弧形板21的方向倾斜向下延伸。

所述限位钢箱2内设有沿其纵截面设置的内部加强钢筋板24，所述内部加强钢筋板24的四周分别与外侧弧形板21、内侧板22和连接板23连接，从而可提高限位钢箱2的结构强度，同时所述内部加强钢筋板24上还设有通孔241，桩基施工过程中产生的水可通过通孔241，避免造成限位钢箱2的上浮，确保限位钢箱2在施工过程中的稳定性。

进一步地，所述限位钢箱2的外侧弧形板21、内侧板22及连接板23上均设有沿限位钢箱2高度方向延伸的加劲竖肋25，以进一步提高限位钢箱2的结构强度。

本申请的桩基施工用限位钢箱2可在桩基的侧面形成用于给后续使用二期槽提供导向作用的导向槽，无需对已经完成浇筑的桩基凿铣成槽，避免对桩基的桩体结构及内部钢筋造成破坏，施工方便，并且成槽精度高，确保后续施工的二期槽位于基坑的预设边界上。

本申请还涉及一种采用前文所述的桩基施工用限位钢箱2的桩基施工方法，请参见图3，具体包括以下步骤：

(1)沿基坑的预设边界插打桩基施工用钢护筒1，并对钢护筒1内部进行钻孔。

根据待施工基坑的预设边界确定好桩基的施工位置，利用挖机整平施工区域，并在施工区域处插打钢护筒1，通过钢护筒1来对桩基施工起到固定支撑的作用，经过测量复测钢护筒1偏位符合设计及规范要求后，方可进行钻机就位工作。本实施例中采用旋挖钻机进行钻孔作业，施工过程必须保持旋挖钻机稳定。还需根据不同的地质情况选用不同的钻斗，具体对于粉土、粉砂、粘土等易钻进的底层，旋挖钻斗可选择为涂层双底捞砂钻斗，钻斗牙齿可选择为斗齿；对于中风化岩层等难钻进的涂层，可先选择筒钻钻头将底层岩石磨碎后，在用捞砂钻斗将钻渣捞出。

在旋挖钻施工时，应常检查钻头的磨损情况，多次测量钻头的直径，当磨损严重时，立即采用加焊的方式对钻头进行修补，另对于磨损严重的钻头牙齿应及时更换或修补，确保钻孔过程的顺利。

钻孔过程中，还应注意钻进速率的控制，避免进尺过快造成的塌孔埋钻事故，本实施例中的钻斗的升降速率要控制宜控制在0.75～0.80m/s之间。在粉砂层或亚砂层中，升降速度应更加缓慢；而在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。钻孔作业应连续进行，不得中断。当钻孔深度达到设计要求后，需要复测护筒顶标高、检测终孔孔深以及孔底沉渣厚度。

桩基成孔检测完毕后，需立即进行进行清孔。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过后沉渣而降级桩基的承载力。本实施例中的清孔作业采用置换泥浆的方式，桩孔内流入稀释后的优质泥浆，将孔底沉渣和孔内钻渣组件清出孔内。清孔作业时，整个泥浆循环系统如下：泥浆箱→桩孔→沉淀池→泥浆箱，沉淀池的设置不宜过小或过大，过小时沉淀过慢，会加长清孔时间。而过大则加大了后期处理泥浆箱的工作量，清孔循环采用两台泥浆泵同时进行，从而提高清孔效率。

(2)在钢护筒1预设位置处并沿钢护筒1插打限位钢箱2。

待清孔结束后，即可在钢护筒1的预设位置处插打限位钢箱2，所述钢护筒1的预设位置为桩基沿基坑预设边界周向的两侧，使得后续施工的导向槽及二期槽位于基坑沿预设边界的轴线上。所述限位钢箱2插打时，其外侧弧形板21与钢护筒1内壁贴合，使得限位钢箱2在桩基侧面形成方形的导向槽。所述限位钢箱2插打到位后，通过双支槽钢(图中未示意)将限位钢箱2悬挂在钢护筒1上。

(3)根据限位钢箱2安放预制的桩基钢筋笼3，浇筑桩基混凝土。

所述桩基钢筋笼3在下放前，需在其上绑扎的定位钢块，同时根据桩基钢筋笼3的角点在钢护筒1外进行放样做定位护桩以确定桩基钢筋笼3的下放中心，桩基钢筋钢筋笼的下放中心亦为桩基中心点。

本申请的桩基钢筋笼3包括两组相对设置的弧形钢筋段及连接两组所述弧形钢筋段的两段的两组连接钢筋段，所述弧形钢筋段的曲率半径与施工桩基的半径相适配，则本实施例中的定位护桩对应桩基钢筋笼3的四个角点设有四根，四根定位护桩的对角线交点即为桩基钢筋笼3的下放中心，可在桩基钢筋笼3下放的过程中，利用定位护桩对桩基钢筋笼3的下放轴线进行校准及纠偏，确保桩基钢筋笼3的准确定位和防止对桩孔内壁造成破坏。

本申请的桩基钢筋笼3采用整体制作、分节吊装的施工方案，本实施例采用汽车吊进行钢筋笼的下放，并且在钢筋笼下放施工过程中，桩基钢筋笼3的定位采用限位钢箱2，具体使桩基钢筋笼3的连接钢筋段与其对应的限位钢箱2的内侧板22齐平，并要保持垂直、徐徐、居中下放，避免桩基钢筋笼3擦撞桩孔孔壁。

桩基钢筋笼3下放完毕后，还包括下放混凝土灌注导管的步骤。本实施例中的混凝土灌注导管采用专用的螺旋丝扣导管，螺旋丝扣导管采用360mm内径导管，中间节长2.5m，最下节长4～5m，配备0.5m、1m、1.5m非标准节。混凝土灌注导管在使用前和使用一端时间后，对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。例如，本申请在进行水密承压试验时，进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍。所述混凝土灌注导管于桩孔中央处竖直下放并避免碰撞钢筋笼，待下放导管到孔底后，将导管提起并孔导管的管底距离孔底0.3～0.4m，再用导管架卡接导管顶部以固定。

此外，通过将混凝土灌注导管直接放置到孔底，可再次验证孔内深度。

待混凝土灌注导管下放完毕后，施工人员采用测锤对孔底沉淀厚度进行检测，同时再次对孔内泥浆性能指标进行检测，如不符合泥浆指标与或超过沉淀厚度规定的应进行二次清孔。本实施例中利用混凝土灌注导管及空压机气举反循环进行二次清孔。二次清孔结束后，经施工人员检测合格，即可拆除空压机开始灌注水下混凝土。此外，在清孔过程中应不断移动导管，确保桩基全断面的沉淀厚度符合要求。

混凝土的灌注分为首批混凝土灌注和正常混凝土灌注，首批混凝土采用拔塞法施工工艺，由吊车小钩钩住塞子，大钩钩住大料斗，准备工作做好后，用塞子堵住大料斗的出口，当集料斗内混凝土方量达到理论的首批混凝土灌注量后，拔出大料斗里塞子，使混凝土沿导管下落。整个混凝土灌注过程中，应保持混凝土不间断灌注，从而完成首批混凝土的灌注。

首批混凝土灌注成功后，随即转入正常灌注阶段，混凝土通过罐车运输至墩位处，经输送泵不断地通过大料斗及导管灌注至孔内，直至完成整根桩的浇筑。在混凝土灌注过程中，后续混凝土要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊而导致堵管。另外，为保证桩基1础混凝土的密实，要定时抽插、抖动导管，但提升幅度不宜过大，达到振捣和避免粘管的效果。在混凝土灌注过程中，应将桩孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放。

(4)待混凝土初凝后，拔除限位钢箱2，以在桩基预留出二期槽施工的导向槽。最后待桩基混凝土自然养护到70％设计强度以上，即可进行后续二期槽及其他结构的施工。

本申请的采用限位钢箱2的桩基施工方法，不仅能够在桩基钢筋笼3下放时对桩基钢筋笼3起到定位的作用，还可在桩基沿基坑的预设边界周线上的两侧形成导向槽，可为后续二期槽的施工提供导向作用。并且形成的二期槽处地下墙与桩基之间采用了排桩和铣接头结合的支护方案，接头处的止水效果好，施工过程无需另外设置内衬、支撑等，亦无需在桩基上凿铣成槽，施工方便，且成槽精度高，能够确保桩基及后续施工的二期槽均位于基坑的预设边界上。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

沿基坑的预设边界插打桩基施工用钢护筒，并在钢护筒内部钻孔；

在钢护筒预设位置处并沿钢护筒插打限位钢箱；

安放预制的桩基钢筋笼，浇筑桩基混凝土；

待混凝土初凝后，拔除限位钢箱，以在成形的桩基预留出二期槽施工的导向槽。

2.根据权利要求1所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，所述钢护筒的预设位置为桩基沿基坑的预设边界周向的两侧。

3.根据权利要求1所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，所述限位钢箱插打到位后，通过双支槽钢将限位钢箱悬挂在钢护筒上。

4.根据权利要求1所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，桩基钢筋笼在下放前先绑扎定位垫块，同时根据钢筋笼的角点在钢护筒外进行放样做定位护桩以确定桩基钢筋笼的下放中心。

5.根据权利要求4所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，定位护桩的对角线交点为桩基钢筋笼的下放中心，在桩基钢筋笼下放过程中，利用定位护桩对桩基钢筋笼的轴线进行校准及纠偏。

6.根据权利要求4所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，所述安装桩基钢筋笼的步骤包括：

使桩基钢筋笼的连接钢筋段与其对应的限位钢箱的内侧板平齐。

7.根据权利要求1所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，钢护筒内部钻孔完毕后，采用置换泥浆的方式进行清孔，通过往桩孔内流入泥浆，将孔底沉渣和孔内钻渣清除。

8.根据权利要求1所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，还包括在安放桩基钢筋笼完毕后下放混凝土灌注导管的步骤，混凝土灌注导管于桩孔中央处竖直下放并避免碰撞钢筋笼，待下放混凝土灌注导管到孔底后，将混凝土灌注导管提起并使混凝土灌注导管的管底距离孔底0.3～0.4m，再用导管架卡接混凝土灌注导管顶部以固定。

9.根据权利要求8所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，利用混凝土灌注导管对桩孔进行二次清孔。

10.根据权利要求1所述的采用限位钢箱的桩基施工方法，其特征在于，所述浇筑桩基混凝土的步骤包括：

浇筑首批混凝土，首批混凝土采用拔塞法进行施工；

浇筑正常混凝土，混凝土通过罐车至墩位处，经输送泵不断地通过大料斗及混凝土灌注导管灌注至孔内，直至完成整根桩基的浇筑。

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