CN114541377A - 一种沿海滩涂回填大型块石区域phc管桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，涉及桩基施工，属于建筑施工技术领域，其施工步骤为：一、回填区域块石的清理；二、施打过程中PHC管桩的喂桩，对于施打溜桩的倒拔；三、质量缺陷管桩的处理；四、浅层淤泥的固结。在滩涂回填区域存有回填块石和淤泥等施工难题下，本发明利用块石探测、清理技术；溜桩倒拔提升技术；桩芯清理及补强技术；淤泥旋喷固结技术，解决滩涂回填区域PHC管桩的施打难题，降低施工成本投入，保证了工程施工的进度及质量要求。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，涉及桩基施工，尤其涉及一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法。
背景技术
随着冶炼钢厂搬迁至沿海地区的发展趋势，在沿海滩涂上新建钢厂或其他项目工程逐渐增多，而此类地基常采用块石等材料回填而成，作为最常用的桩基形式之一—PHC管桩，在此种回填区域PHC管桩施工目前存在以下疑难问题：(1)回填块石因埋设地下具有隐秘性，如果清理不干净，PHC管桩施打因深层没清理干净的块石阻碍，可能直接造成桩身施打断裂，或是PHC管桩被堵，其桩头经长时间击打而被打碎的情况，造成此根PHC管桩为废桩；(2)地基经块石翻挖清理并回填碎石土后，因后续桩基施工后还需重新进行基础的基坑开挖，所以回填碎石土或粉土常规采用简单碾压，其回填碎石土或粉土的密实度低，不能满足大型吊装移动设备进行PHC管桩施打喂桩的载荷支撑力，PHC管桩施打喂桩存有难题；(3)如PHC管桩的桩位正处于回填软弱土层区域，因软弱土层对PHC管桩的桩端和桩侧摩擦力不足，在其施打时可能造成首节PHC管桩直接滑溜而陷入回填层中，使第二节PHC管桩对接存在难题；(4)原有滩涂地深处存有淤泥，施工过程中因块石翻挖、PHC管桩施打等形成的施工应力，可造成深层淤泥的扰动，成型后的PHC管桩在淤泥侧向扰动力作用下，可能出现PHC管桩对接焊缝的开裂或PHC管桩发生侧向倾斜，而形成质量缺陷的管桩或废桩，造成经济损失和制约工程的施工进度。
发明内容
为解决沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工桩身施打易断裂，喂桩困难，管桩不易对接，深层淤泥扰动导致管桩焊缝开裂或侧向倾斜的问题，本发明提供了一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，实现滩涂回填区域PHC管桩施工工作，降低经济损失的风险，保证了工程施工的进度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，包括以下工艺步骤：
S1、回填区域块石的清理；
S2、施打过程中PHC管桩的喂桩；
S3、管桩质量检测；
S4、浅层淤泥的固结。
本发明技术方案的进一步改进，所述S1为：先根据设计图纸中，PHC管桩桩位的分布形式，结合地勘报告中块石回填部位及回填深度，采用挖掘机结合PHC管桩设计位置，按分层放坡并分块、分条或全面翻挖的形式，进行回填区域的块石翻挖并清理。
进一步的，对埋设较深的块石，采取挖掘机拆卸挖斗，更换振动锤及探管，进行深度范围内回填块石的探测，尺寸大于600mm的块石，采用锤击成孔锤进行击碎,所述块石探测和击碎方法也适用在PHC管桩施打过程中遇到的孤石处理。
本发明技术方案的进一步改进，所述S2为：回填块石清理后，依据施工图纸上PHC管桩的桩位坐标，采用GPS进行桩位定位后，锤击桩机移动到位，并利用在其上设置的提升装置，完成锤击桩机近旁水平堆放的PHC管桩的水平牵引和垂直提升工作，实现PHC管桩施打过程中PHC管桩的喂桩工作。
本发明技术方案的进一步改进，PHC管桩施工过程中，若在回填软弱地基区域发生PHC管桩施打溜桩后，还包括施打溜桩倒拔的步骤，采用挖掘机围绕以桩头为中心开挖作业坑，然后在露出的桩头上捆绑吊装钢丝绳，用锤击桩机上设置的提升装置，通过牵拉力将溜桩倒拔出地面后，再用挖掘机将作业坑回填，对接第二节PHC管桩后继续施打。
进一步的，所述作业坑深度为800mm，直径比PHC管桩直径大300mm。
本发明技术方案的进一步改进，所述S3为：PHC管桩施打结束并静置一周后，采用低应变桩基质量检测方式，全部检测已施打PHC管桩桩身的质量，出现质量缺陷为Ⅱ类、Ⅲ类PHC管桩，根据检测缺陷深度，应用高压旋喷钻机清理桩芯内淤泥或污水后，采用吊杆设置桩芯补强钢筋，桩芯补强钢筋下端距离PHC管桩对接缺陷焊缝位置下3m，再用高强混凝土进行桩芯补强修复，Ⅳ类PHC管桩直接判定为废桩，联系设计单位确认后，依据补桩图进行Ⅳ类PHC管桩的补桩工作。
本发明技术方案的进一步改进，所述S4为：原有滩涂地基存有部分深层淤泥，因块石翻挖和PHC管桩施打过程中，形成土体应力变化，使得原有淤泥的位置朝应力小的区域移动，因淤泥埋设在回填层中且存在隐秘性，变化后的位置不易被发现，选取PHC管桩桩顶设计标高尺寸为依据，对深基坑PHC管桩位置和PHC管桩施打过程中发现回填层异样的区域，进行地质情况再补充勘探工作，补充勘探孔深度为拟建基础底标高以下3m，重新核对上述基础处淤泥的深度，对淤泥距离PHC管桩设计桩头标高位置在2000mm以内的区域，按基础需开挖的基础边线，用高压旋喷钻机，采用湿喷水泥浆的方式，进行基础边缘及基础表面淤泥的旋喷桩形式的固结，旋喷桩旋喷成型后养护7d，其桩体开始具备固结强度，可以逐步进行基础开挖。
进一步的，所述旋喷桩在基础表面深度为PHC管桩设计桩顶标高以下2m；基础边线外四周，分别布置两排旋喷桩，从基础边线土体的地表面逐根旋喷搅拌至待开挖基础底标高以下1m。
本发明的有益效果是，本发明所提出的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，在滩涂回填区域存有回填块石和淤泥等施工难题下，利用块石探测、清理技术；溜桩倒拔提升技术；桩芯清理及补强技术；淤泥旋喷固结技术，解决滩涂回填区域PHC管桩的施打难题，降低施工成本投入，保证了工程施工的进度及质量要求。
附图说明
图1是本发明所提出的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法的工艺流程图；
图2是本发明所提出的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法回填块石翻挖示意图；
图3是步骤S1中挖掘机携振动锤及探管进行块石探测示意图；
图4是步骤S1中锤击引孔锤进行块石锤击示意图；
图5是步骤S2中PHC管桩喂桩示意图；
图6是PHC管桩溜桩倒拔示意图；
图7是步骤S3中高压旋喷钻机清理桩芯示意图；
图8是步骤S3中桩芯补强钢筋设置示意图；
图9是步骤S4中淤泥旋喷固结设置示意图。
图中：1.块石，2.挖掘机，3.锤击桩机，4.提升装置，5.PHC管桩，6.振动锤及探管，7.锤击引孔锤，8.高压旋喷钻机，9.桩芯补强钢筋，10.焊缝，11.旋喷桩，12.基础边线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，包括以下工艺步骤：
S1、回填区域块石的清理
如图1至图4所示，先根据设计图纸中，PHC管桩5桩位的分布形式，结合地勘报告中块石1回填部位及回填深度，采用挖掘机2结合PHC管桩5设计位置，按分层放坡并分块、分条或全面翻挖的形式，进行回填区域的块石1翻挖并清理。对埋设较深的块石1，采取挖掘机2拆卸挖斗，更换振动锤及探管6，进行深度范围内回填块石1的探测，尺寸大于600mm的块石1，采用锤击成孔锤7进行击碎。同时块石1探测和击碎方法也适用在PHC管桩5施打过程中遇到的孤石处理。
S2、施打过程中PHC管桩的喂桩
如图1、图5所示，回填块石1清理后，依据施工图纸上PHC管桩5的桩位坐标，采用GPS进行桩位定位后，锤击桩机3移动到位，并利用在其上设置的提升装置4，完成锤击桩机3近旁水平堆放的PHC管桩5的水平牵引和垂直提升工作，实现PHC管桩5施打过程中PHC管桩5的喂桩工作。
施打溜桩的倒拔
如图1、图6所示，PHC管桩5施工过程中，在回填软弱地基区域发生PHC管桩5施打溜桩后，采用挖掘机2围绕以桩头为中心，开挖一个深度为800mm，直径比PHC管桩直径大300mm的作业坑，然后在露出的桩头上捆绑吊装钢丝绳，用锤击桩机3上设置的提升装置4，通过牵拉力将溜桩倒拔出地面后，再用挖掘机2将作业坑回填，对接第二节PHC管桩5后继续施打，解决了溜桩时，第二节PHC管桩5无法对接的问题。
S3、管桩质量检测
如图1、图7、图8所示，PHC管桩5施打结束并静置一周后，采用低应变桩基质量检测方式，全部检测已施打PHC管桩5桩身的质量，出现质量缺陷为Ⅱ类、Ⅲ类PHC管桩5，根据检测缺陷深度，应用高压旋喷钻机8清理桩芯内淤泥或污水后，采用吊杆设置桩芯补强钢筋9，桩芯补强钢筋9下端距离PHC管桩5对接缺陷焊缝10位置下3m，再用高强混凝土进行桩芯补强修复，Ⅳ类PHC管桩5直接判定为废桩，联系设计单位确认后，依据补桩图进行Ⅳ类PHC管桩5的补桩工作。
S4、浅层淤泥的固结
如图1、图9所示，原有滩涂地基存有部分深层淤泥，因块石1翻挖和PHC管桩5施打过程中，形成土体应力变化，使得原有淤泥的位置朝应力小的区域移动，因淤泥埋设在回填层中且存在隐秘性，变化后的位置不易被发现，选取PHC管桩5桩顶设计标高尺寸为依据，对深基坑PHC管桩5位置和PHC管桩5施打过程中发现回填层异样的区域，进行地质情况再补充勘探工作，补充勘探孔深度为拟建基础底标高以下3m，重新核对上述基础处淤泥的深度，对淤泥距离PHC管桩5设计桩头标高位置在2000mm以内的区域，按基础需开挖的基础边线12，用高压旋喷钻机8，采用湿喷水泥浆的方式，进行基础边缘及基础表面淤泥的旋喷桩11形式的固结，基础表面旋喷桩11深度为PHC管桩5设计桩顶标高以下2m；基础边线12外四周，分别布置两排旋喷桩11，从基础边线12土体的地表面逐根旋喷搅拌至待开挖基础底标高以下1m。旋喷桩11旋喷成型后养护7d，其桩体开始具备固结强度，可以逐步进行基础开挖。避免了后续基础开挖时，PHC管桩5桩头因处在此区域淤泥对桩头的固结力不足，而发生PHC管桩5歪斜造成PHC管桩5对接焊缝10的开裂，形成质量缺陷桩或PHC管桩5直接整根倾斜而形成废桩。
Claims (9)
1.一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、回填区域块石的清理；
S2、施打过程中PHC管桩的喂桩；
S3、管桩质量检测；
S4、浅层淤泥的固结。
2.根据权利要求1所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于，所述S1为：先根据设计图纸中，PHC管桩(5)桩位的分布形式，结合地勘报告中块石(1)回填部位及回填深度，采用挖掘机(2)结合PHC管桩(5)设计位置，按分层放坡并分块、分条或全面翻挖的形式，进行回填区域的块石(1)翻挖并清理。
3.根据权利要求2所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于：对埋设较深的块石(1)，采取挖掘机(2)拆卸挖斗，更换振动锤及探管(6)，进行深度范围内回填块石(1)的探测，尺寸大于600mm的块石(1)，采用锤击成孔锤(7)进行击碎，所述块石(1)探测和击碎方法也适用在PHC管桩(5)施打过程中遇到的孤石处理。
4.根据权利要求1所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于，所述S2为：回填块石(1)清理后，依据施工图纸上PHC管桩(5)的桩位坐标，采用GPS进行桩位定位后，锤击桩机(3)移动到位，并利用在其上设置的提升装置(4)，完成锤击桩机(3)近旁水平堆放的PHC管桩(5)的水平牵引和垂直提升工作，实现PHC管桩(5)施打过程中PHC管桩(5)的喂桩工作。
5.根据权利要求1所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于：PHC管桩(5)施工过程中，若在回填软弱地基区域发生PHC管桩(5)施打溜桩后，还包括施打溜桩倒拔的步骤，采用挖掘机(2)围绕以桩头为中心开挖作业坑，然后在露出的桩头上捆绑吊装钢丝绳，用锤击桩机(3)上设置的提升装置(4)，通过牵拉力将溜桩倒拔出地面后，再用挖掘机(2)将作业坑回填，对接第二节PHC管桩(5)后继续施打。
6.根据权利要求5所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于：所述作业坑深度为800mm，直径比PHC管桩直径大300mm。
7.根据权利要求1所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于，所述S3为：PHC管桩(5)施打结束并静置一周后，采用低应变桩基质量检测方式，全部检测已施打PHC管桩(5)桩身的质量，出现质量缺陷为Ⅱ类、Ⅲ类PHC管桩(5)，根据检测缺陷深度，应用高压旋喷钻机(8)清理桩芯内淤泥或污水后，采用吊杆设置桩芯补强钢筋(9)，桩芯补强钢筋(9)下端距离PHC管桩(5)对接缺陷焊缝(10)位置下3m，再用高强混凝土进行桩芯补强修复，Ⅳ类PHC管桩(5)直接判定为废桩。
8.根据权利要求1所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于，所述S4为：原有滩涂地基存有部分深层淤泥，因块石(1)翻挖和PHC管桩(5)施打过程中，形成土体应力变化，使得原有淤泥的位置朝应力小的区域移动，因淤泥埋设在回填层中且存在隐秘性，变化后的位置不易被发现，选取PHC管桩(5)桩顶设计标高尺寸为依据，对深基坑PHC管桩(5)位置和PHC管桩(5)施打过程中发现回填层异样的区域，进行地质情况再补充勘探工作，补充勘探孔深度为拟建基础底标高以下3m，重新核对上述基础处淤泥的深度，对淤泥距离PHC管桩(5)设计桩头标高位置在2000mm以内的区域，按基础需开挖的基础边线(12)，用高压旋喷钻机(8)，采用湿喷水泥浆的方式，进行基础边缘及基础表面淤泥的旋喷桩(11)形式的固结，旋喷桩(11)旋喷成型后养护7d，其桩体开始具备固结强度，可以逐步进行基础开挖。
9.根据权利要求8所述的一种沿海滩涂回填大型块石区域PHC管桩施工方法，其特征在于：所述旋喷桩(11)在基础表面深度为PHC管桩(5)设计桩顶标高以下2m；基础边线(12)外四周，分别布置两排旋喷桩(11)，从基础边线(12)土体的地表面逐根旋喷搅拌至待开挖基础底标高以下1m。
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2022
- 2022-03-15 CN CN202210250682.6A patent/CN114541377A/zh active Pending
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