CN114657974A - 一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，方法包括探测原桩的位置、长度与深度；在原桩位置分多次下压高强度钢制支护至原桩处；将所述高强度钢制支护内的土方挖掘至裸漏原桩桩头；通过水钻打孔和人工风镐的方式破除所述原桩桩头直至裸漏出原桩钢筋；在原桩桩头周边浇筑垫层；将钢筋笼与所述原桩钢筋焊接；将混凝土浇筑至所述钢筋笼内，边浇筑混凝土边上拔所述高强度钢制支护；并且所述高强度钢制支护可重复利用进行下一根桩的接桩工作。本发明具有开挖速度快、刚度好、无需二次支模且可重复利用等优点且能够在复杂地质情况下进行，具有较佳的实用性和推广性。

Description

一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法

技术领域

本公开属于建筑工程领域，具体涉及一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法。

背景技术

现城镇化更新日新月异，越来越多的老式建筑被改建或扩建，为倡导绿色施工、节能减排理念，现许多建筑工程原设计桩长满足不了现桩长设计要求，采取对原设计桩体进行优化和变更的方式，成为新的桩体加以利用，如原桩体经检测满足要求后，采取接长处理后可作为新桩使用，避免资源浪费的同时降低成本、缩短施工时间。

公开号为CN109778845A的专利申请中将外套筒压入土体并套住待接桩的钢筋混凝土灌注桩，然后清除外套筒内土体，对钢筋混凝土灌注桩的桩头及纵筋进行修整，下放并固定内套筒，在内套筒内下放钢筋笼、浇筑混凝土，完成钢筋混凝土灌注桩的接桩施工。该申请具有噪音小、对周围的土体影响小的优点，且可以穿过混凝土垫层、岩层；该施工方法还具有土方开挖量小、施工速度快、成桩质量好的优点。但外套筒和内套筒在接桩完毕后不重复使用会增加开支，并且施工方法比较复杂，需求的施工设备较多，会增加成本的损耗，且当施工桩体较为接近时，使用两个套筒进行接桩施工容易对其他桩体造成影响。

公开号为CN112878317A的专利申请中包含终凝后的原灌注桩、连接于原灌注桩顶部的对接留头、连接于对接留头上方的对接钢筋笼以及连接于对接钢筋笼外侧的护筒；所述护筒直径大于原灌注桩直径和待接桩设计直径，护筒底部标高低于待接桩设计底部标高以下至少200mm处。该发明通过护筒的设置，一方面利用护筒作为护壁构件，另一方面还可利用护筒作为侧向浇筑模板，保证了浇筑的质量；且护筒具有施工迅速，且安全性较高，在筒内取土可节省工时，解决了混凝土管护壁产生的工期延长问题；混凝土浇筑完成后护筒可以拔出重复利用，具有很强的灵活性和机动性；护筒节省了混凝土管护壁的本身材料费用和工艺成本，具有可观的经济效益；但在混凝土浇筑完成后再上拔护筒，可能存在混凝土与护筒互相粘接的情况，容易破坏刚浇筑好的混凝土桩。

在现有技术中，通常接桩采用人工挖孔、混凝土逐段护壁的形式，先形成一个坑体空间，施工人员下至坑体中进行破桩头、垫层浇筑、绑扎钢筋、支设模板、桩体混凝土浇筑、拆除模板、坑体侧壁空隙回填的方式进行施工，此施工方法危险性较大、护壁混凝土强度上升较慢、刚度较弱，整个工序繁琐、施工时间长，且造成护壁的混凝土资源浪费，不利于工程施工。

发明内容

本公开针对现有技术中，接桩施工方法存在的险性较大、护壁混凝土强度上升较慢、刚度较弱，整个工序繁琐、施工时间长，且造成护壁的混凝土资源浪费等问题。

为此本公开提供一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，所述方法具有无需二次支模，节省人工，降低资源浪费，加快接桩速度，大大缩短施工周期等优点。

本公开的构思之一在于，在复杂地质情况下，存在土壤情况复杂，土质不稳定，容易塌孔等问题，接桩施工存在较大困难，故本公开使用硬度高、稳定性好的高强度钢制支护对施工桩体进行保护，防止危险情况发生。

本公开的另一构思还在于，现有技术中破桩头两边的空间至少要75cm，便于施工人员使用风镐从原桩头侧面进行破桩头工作，但本公开中所述高强度钢制支护直径较接桩桩体直径扩大40cm左右，节省材料费用和施工成本以及方便管理。

其中，为方便施工人员在坑底进行施工以及避免对原工程桩造成破坏，破除原桩头采用水钻打孔、人工风镐的形式交替进行，先在桩头表面用水钻头预设钻点，根据钻点以一定的钻破方向钻孔，钻芯长度按破桩长度取值，可竖向分段钻孔，人工风镐配合破桩，破桩至接近钢筋笼标高时，采用人工风镐继续进行破桩，直至凿至设计标高。水钻和风镐作业中严禁接触原工程桩钢筋笼。

进一步的，本公开的另一构思还在于，在准确探测原设计工程桩体位置后，所述高强度钢制支护可直接通过打桩机多次打压入土层中，快速形成刚度好的护壁支护体系，节省人工，省却人工挖孔、混凝土逐段护壁的时间。

具体的，为倡导绿色施工、节能减排理念，考虑到现有技术中的接桩工艺较为复杂，需要边开挖边制作混凝土护壁，花费较长的时间并且施工地质较为复杂、土质不稳定，本公开使用所述高强度钢制支护分多次压入土层的方式，建立刚度好的护壁支护体系，无需多次多段进行混凝土护壁，节省人工和经费的同时还能建立强度足够的支护体系。

本公开的另一构思还在于，考虑到成本和安全因素，所述高强度钢制支护长度大于3m。其中，所述高强度钢制支护小于3m时，可直接人工或挖机进行土方挖掘，成本更低；当土方挖掘深度超过3m，容易导致人员安全受到影响或者造成重大经济损失，故在原桩头标高距地面深度大于3m时使用高强度钢制支护作为护壁，避免安全隐患。

更进一步的，本公开的另一构思还在于，所述高强度钢制支护上焊接定位销，保证所述高强度钢制支护在下压过程中定位精准，不偏离原设计工程桩体，并且便于计算所述高强度钢制支护的下压高度。

更进一步的，本公开的另一构思还在于，因原设计工程桩可能存在偏位等现象，实施前，采用测量仪和钢钎探测仪进行测量及探测，找准原设计工程桩位置，有利于所述高强度钢制支护快速、精准下压并且避免施工中破坏原桩体。

更进一步的，本公开的另一构思还在于，所述高强度钢制支护的内壁平整性好。所述高强度钢制支护可直接作为接桩桩体侧模，无需二次支模，节省人工，降低资源浪费，加快接桩速度，大大缩短施工周期；

具体的，在钢筋笼内浇灌混凝土时，采用高强度钢制支护直接作为新接钢筋笼侧模快速进行混凝土浇筑，无需重新支模，进一步节省成本。

更进一步的，本公开的另一构思还在于，混凝土浇筑和高强度钢制支护上拔同时进行，所述混凝土浇筑的深度与所述高强度钢制支护上拔的高度基本保持一致，直至桩体混凝土浇筑完成后，吊离高强度钢制支护。可采用吊车将所述高强度钢制支护上拔，上拔完成后，可立即转入下一根桩的接桩工作。

具体的，在复杂地质情况下，土壤情况复杂，直接将高强度钢制支护拔出，容易出现塌孔，威胁人员安全；在浇筑混凝土完成后上拔高强度钢制支护，支护内壁与混凝土大量粘结，上拔非常困难，故本公开浇筑混凝土与上拔高强度钢制支护同时进行，混凝土浇筑的深度与高强度钢制支护上拔的高度基本保持一致，保证混凝土与支护内壁不粘结。

具体的，本公开涉及到的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法如下：

探测原桩的位置、长度与深度；

在原桩位置分多次下压高强度钢制支护至原桩处；

将所述高强度钢制支护内的土方挖掘至裸漏原桩桩头；

通过水钻打孔和人工风镐的方式破除所述原桩桩头直至裸漏出原桩钢筋；

在原桩桩头周边浇筑垫层；

将钢筋笼与所述原桩钢筋焊接；

将混凝土浇筑至所述钢筋笼内，边浇筑混凝土边上拔所述高强度钢制支护。

在一些实施方式中，通过查看勘察报告、设计图纸和现场踏勘，发现现场土质条件不稳定、接桩长度大且桩体距离较近，所述高强度钢制支护采用刚度好、稳定性强的钢护筒，作为接桩的护壁支护体系；

其中，所述钢护筒采用市面常见的钢护筒，强度高、内壁平滑、经济实惠，适配本公开中的高强度钢制支护。

在一些实施方式中，在所述高强度钢制支护上端对称位置焊接两个定位销，确保所述支护在下压过程中定位精准，便于计算下压高度。

在一些实施方式中，下压所述高强度钢制支护的过程中遇到土质较硬的情况，会采取边打压边开挖部分土层、打压与开挖交替进行的方式。每压入一段高强度钢制支护后进行校正、微调，直至打压至原设计工程桩标高以下，形成完整的护壁支护体系。

在一些实施方式中，因原桩体可能存在偏位等现象，在接桩工作实施前，采用测量仪和钢钎探测仪进行测量及探测，找准原桩体位置，避免在施工中破坏原桩体且利于高强度钢制支护快速、精准下压。

在一些实施方式中，土方开挖采用小型挖掘机和人工配合挖土的方式进行，需同时对开挖形成的坑洞进行降排水和通风排气工作。若地下水资源丰富且施工处于雨季，排水措施应加强，遵循“先抽水、后排水”原则；通风排气可采取配置鼓风机、设置通风管道的方式不间断通风换气。另可采用挂式钢爬梯用于施工人员上下坑体作业。

在一些实施方式中，原桩头破除完成后安装、焊接钢筋笼。钢筋笼焊接时纵筋采用搭接双面焊，检查钢筋种类、间距、焊接质量、钢筋笼直径、长度及保护块或保护卡的安置情况，填写验收记录。

相较于人工挖孔、混凝土护壁模式，本公开采用高强度钢制支护以一定的速度快速打压至土层中形成完整支护体系，在避免塌孔的同时，节省混凝土逐段护壁的时间，因此大大缩短了接桩的施工周期，同时所述高强度钢制支护作为护壁结构和桩体侧模，刚度好、稳定性强，提高了接桩的施工精度及质量，并且边浇筑混凝土边上拔所述高强度钢制支护，在避免安全隐患的同时，保证浇筑工作顺利进行，上拔完成后的高强度钢制支护可重复利用，进一步节省材料费用。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本公开进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本公开范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为一个实施例中灌注桩快速接桩方法的流程图；

图2为一个实施例中灌注桩快速接桩方法中下压支护后的立面示意图;

图3为一个实施例中灌注桩快速接桩方法中下压支护后的剖面示意图;

图4为又一个实施例中垫层浇筑和焊接钢筋笼后的立面示意图;

图5为又一个实施例中上拔高强度钢制支护时的立面示意图;

其中：1、原设计工程桩顶标高；2、接桩长度；3、现设计桩顶标高；4、原桩体直径；5、高强度钢制支护直径；6、原设计工程桩体；8、土层；9、高强度钢制支护；10、定位销；11、垫层；12、接桩桩体钢筋笼；13、混凝土。

具体实施方式

下面结合附图1至5，对本公开作详细的说明。

为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

本公开提供一个实施例中在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法的流程图，如图1所示，所述方法包括：

步骤S1：探测原桩的位置、长度与深度。

在实际工作中，原桩的桩体大量存在偏位、移位等现象，故在实施前须采用测量仪和钢钎探测仪进行测量及探测，确定原桩的位置、长度与深度，避免在后续施工中破坏原桩体以及探测清楚后有利于高强度钢制支护快速、精准下压。

步骤S2：在原桩位置分多次下压高强度钢制支护至原桩处。

通过查看勘察报告、设计图纸和现场踏勘，确定现场土质条件不稳定、接桩长度大或桩体距离较近后，可使用刚度好、稳定性强所述高强度钢制支护作为施工侧模，无需浇筑混凝土护壁以及稳定桩孔，在本实施例中所述高强度钢制支护为钢护筒；所述钢护筒直径较接桩桩体直径扩大40cm，便于施工人员施工及管理；所述钢护筒上端对称位置焊接两个定位销，保证所述钢护筒在下压过程中定位精准。

对准定位销和现场放线点位置，采用打桩机将所述钢护筒下压至一定深度，所述一定深度根据土质情况确定，在复杂地质情况下所述一定深度小于所述钢护筒的长度，且如遇土质较硬的情况则可采取边打压边开挖部分土层、打压与开挖交替进行的方式进行，每压入一段距离进行校正、微调，直至打压至接桩标高以下，形成完整的钢护筒护壁支护体系。

步骤S3：将所述高强度钢制支护内的土方挖掘至裸漏原桩桩头。

在钢护筒护壁支护体系形成后，可进行钢护筒内的土方挖掘工作，所述土方挖掘可采用小型挖掘机和人工配合挖土的方式进行，同时对开挖形成的坑洞进行降排水和通风排气工作，若地下水资源丰富且施工处于雨季，为避免安全隐患，排水措施应加强，遵循“先抽水、后排水”的原则，可配置鼓风机、设置通风管道不间断通风换气；所述土方挖掘直至原桩桩头裸露后即可停止。

步骤S4：通过水钻打孔和人工风镐的方式破除所述原桩桩头直至裸漏出原桩钢筋。

破除原桩头施工时采用水钻打孔、人工风镐配合的方式作业，先在原桩头表面用水钻头预设钻点，根据钻点以一定的钻破方向钻孔，钻芯长度按破桩长度取值，可竖向分段钻孔，人工风镐配合破桩，破桩至接近钢筋笼标高时，为避免损伤原工程桩钢筋笼，采用人工风镐继续进行破桩，直至凿至桩头混凝土质量满足设计要求标高，所述的混凝土质量满足设计要求标高有助于提高后续作业的稳定性，防止意外事件的发生，在本实施例中开挖所述原桩周边的土石方至接桩标高以下约10cm；在水钻和风镐作业中严禁接触原工程桩钢筋笼，避免对后续作业造成影响。

步骤S5：在原桩桩头周边浇筑垫层。

在所述浇筑垫层前，先清理所述桩头以及周边的土渣，可提高垫层的质量，所述垫层浇筑在原桩周边，在本实施例中垫层浇筑厚度在本实施例中为10cm，起到保护基础的作用，在本实施例中可采用挂式钢爬梯用于施工人员上下坑体作业。

步骤S6：将钢筋笼与所述原桩钢筋焊接。

桩头破除完成后安装钢筋笼。所述钢筋笼焊接时纵筋采用搭接双面焊，检查所述钢筋种类、间距、焊接质量、所述钢筋笼直径、长度及保护块的安置情况，填写验收记录。

步骤S7：将混凝土浇筑至所述钢筋笼内，边浇筑混凝土边上拔所述高强度钢制支护。

因钢护筒侧壁平整性好，故可直接采用所述钢护筒侧壁作为新接钢筋笼侧模，快速进行混凝土浇筑，无需重新支模，且边浇筑混凝土边上拔钢护筒，两者速度相同，保证混凝土与钢护筒内壁不粘结，在上拔钢护筒时可采用吊车将钢护筒上拔或当接桩较长时可采用液压上拔，直至混凝土浇筑完成，钢护筒吊离桩体。

在一个实施例中，所述高强度钢制支护可重复利用，在所述钢护筒被吊离桩体后，因原桩体的直径、大小、长度等情况基本一致，可重复利用所述高强度钢制支护作为下一根桩的护壁支护体系，减少资源浪费，节省成本。

本公开提供一个灌注桩快速接桩方法实施例的下压高强度钢制支护后的立面示意图，如图2和3所示：

原设计工程桩6桩顶标高1，现需达到现设计桩顶标高3，需进行接桩处理，接桩长度2根据设计而定。因现场土质不稳定、接桩长度2大且桩体距离较近，经研究分析，确定采用市场常见钢护筒9作为护壁支护体系。

通过深化设计，明确钢护筒9的直径、长度，所述钢护筒9直径5较原桩体直径4每边扩大40cm，便于施工人员施工及管理。所述钢护筒9上端对称位置焊接两个定位销10，保证所述钢护筒在下压过程中定位精准。实施前采用测量仪和钢钎探测仪进行桩体定位，进行原设计工程桩6和定位销10的匹配定位，采用打桩机将一定的长度（长度根据现场土质情况确定）钢护筒9开始下压到土层中8，如遇土质较硬则可采取边打压边开挖部分土层、打压与开挖交替进行的方式进行，直至钢护筒9压入至原设计工程桩顶标高1以下，形成完整的钢护筒9护壁支护体系。

本公开提供一个实施例中垫层浇筑和焊接钢筋笼后的立面示意图，如图4所示：

土方挖至坑底时，及时进行垫层11浇筑作业，并对原设计工程桩桩体6进行破桩头处理，清理桩头表面，安装焊接接桩桩体钢筋笼12。

本公开提供一个实施例中上拔高强度钢制支护时的立面示意图，如图5所示：

因钢护筒9稳定性和平整性好，故可直接采用钢护筒9作为接桩桩体侧模快速进行混凝土浇筑13，无需二次支模。边浇筑混凝土13边上拔钢护筒14，两者同时进行，混凝土13浇筑的深度与钢护筒上拔的高度保持一致，直至桩体混凝土13浇筑完成后，吊离钢护筒9，重复利用钢护筒9进行下一根桩的接桩工作。

以上对本公开进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，包括以下步骤：

探测原桩的位置、长度与深度；

在原桩位置分多次下压高强度钢制支护至原桩处；

将所述高强度钢制支护内的土方挖掘至裸漏原桩桩头；

通过水钻打孔和人工风镐的方式破除所述原桩桩头直至裸漏出原桩钢筋；

在原桩桩头周边浇筑垫层；

将钢筋笼与所述原桩钢筋焊接；

将混凝土浇筑至所述钢筋笼内，边浇筑混凝土边上拔所述高强度钢制支护。

2.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，所述浇筑混凝土的深度与所述上拔高强度钢制支护的高度相等。

3.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，所述高强度钢制支护直径较原桩桩体的直径扩大至少40cm。

4.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，所述高强度钢制支护的长度大于3m。

5.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，所述的探测原桩的位置、长度与深度包括采用测量仪和/或钢钎进行探测。

6.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，在下压所述高强度钢制支护之前，在所述高强度钢制支护上安装定位销。

7.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，所述通过水钻打孔和人工风镐的方式破除所述原桩桩头直至裸漏出原桩钢筋为先通过水钻进行打孔，打孔完成后通过风镐进行破桩作业。

8.根据权利要求7所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，在所述破桩作业完成后清理桩头表面。

9.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于：在上拔所述高强度钢制支护离开地面后，进行下一根桩的接桩工作。

10.根据权利要求1所述的一种在复杂地质情况下灌注桩快速接桩方法，其特征在于，所述高强度钢制支护为钢护筒。

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