CN114687340B - 一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法，包括以下步骤，钻机打孔、桩孔护壁、制作钢筋笼、绑扎钢筋网片、吊装钢筋笼及灌注混凝土；制作钢筋笼时先把加强筋制成圆环状，再将主筋沿与加强筋垂直的方向均匀排列在加强筋的外侧并焊接，在主筋的外侧焊接箍筋，箍筋沿主筋的长度方向呈螺旋状环绕设置，所述主筋、加强筋及箍筋构成钢筋笼，在所述钢筋笼外部再绑扎一层钢筋网片，钢筋网片为2mm钢丝制成，所述钢筋网片与主筋、箍筋的交点都使用镀锌扎丝绑扎牢固。通过合理的结构设计可节省材料，钢筋笼及钢筋网片对灌注桩孔形成支护，可防止孔壁坍塌、脱落，产生桩底沉渣，影响桩基质量，从而提升桩基承载力。

Description

一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法

技术领域

本发明涉及岩土工程中的桩基施工技术领域，尤其涉及一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法。

背景技术

钢筋混凝土灌注桩是我国桩基施工中最为常见的一种方法，先在施工场地上打灌注桩孔，当到达所需深度后将预制钢筋笼放入并浇筑混凝土，该方法的优点是施工难度低，但由于钢筋混凝土钻孔灌注桩是在地下而且在水中成孔、灌注水泥混凝土，加之成孔方法各异、地质条件的各种变化、水泥混凝土浇注时间的长短、施工技术人员水平及经验的高低等因素，钢筋混凝土钻孔灌注桩极易出现各种缺陷。很多时候混凝土灌注桩施工过程中会发生一些孔壁坍塌、脱落，产生桩底沉渣，桩底沉渣较厚会直接影响桩基质量，降低单桩承载力，增大桩身沉降位移，桩身缺陷的存在会改变桩基的正常工作性状，从而对基础产生潜在危险，对端承桩的影响尤为严重。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法，解决混凝土灌注桩施工过程中孔壁坍塌、脱落，产生桩底沉渣，影响桩基质量的问题，提升桩基施工质量，尤其保证端承桩的桩基承载力。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法，包括以下步骤：

S1：钻机打孔：进行场地平整，使用经纬仪放线确定灌注桩位置，保证钻机的钻杆与水平面垂直，开机打孔，根据地层变化调整钻机速度，一次成孔，并进行清孔；

S2：桩孔护壁：采用反循环回转钻机成孔方法，从灌注桩口注入泥浆产生护壁，并由空心钻杆内部吸出泥浆；

S3：制作钢筋笼：

S31：先把加强筋(2)制成圆环状，相邻两个加强筋(2)的间距L与加强筋(2)的直径d2的关系为：L＝100×d2，L最大不超过200cm，L、d2的单位为cm；

S32：再将主筋(1)沿与加强筋(2)垂直的方向均匀排列在加强筋(2)的外侧由夹持机构固定，并进行焊接，制成圆笼状；

S33：通过滚焊机在主筋(1)的外侧焊接箍筋(3)，箍筋(3)沿主筋(1)的长度方向呈螺旋状环绕设置，箍筋(3)与主筋(1)的交点均焊接；

S4：绑扎钢筋网片：在所述钢筋笼外部再绑扎一层钢筋网片(4)，钢筋网片(4)为2mm钢丝制成，所述钢筋网片(4)与主筋(1)、箍筋(3)的交点都使用镀锌扎丝绑扎牢固；

S5：吊装钢筋笼：使用吊车将所述钢筋笼放入灌注桩孔内；

S6：灌注混凝土：向灌注桩孔中灌注混凝土。

优选的，所述主筋的数量M，与灌注桩孔的直径D、主筋的直径d1、加强筋的直径d2的关系为：M＝8D/(5d1+6d2)，

其中，D、d1及d2的单位为cm；

若求得的M值不为整数，采用进一法取M值；

所述主筋的长度为桩长与桩头锚固长度之和。

所述主筋用于钢筋笼的主要支撑和受力，可根据不同的施工需求采用不同数量、直径的主筋，主筋均匀排列成圆笼状，可更好的支撑受力。

可选的，在制作钢筋笼之前对使用的钢筋进行除锈处理。

灌注桩作为地基主要承重结构，钢筋笼是灌注桩的主要骨架，除锈有利于提升钢筋的支撑受力效果。

可选的，所述加强筋的直径d2，与箍筋的直径d3关系为：

d2＝d3。

所述加强筋与箍筋的直径相同，加强筋与箍筋分别从钢筋笼内部和外部对钢筋笼形成支撑，在制作钢筋笼下料时加强筋与箍筋的直径相同可节省制作时间。

可选的，所述加强筋与主筋的每个交点都采用电弧焊焊接牢固。

所述加强筋设置在钢筋笼的内部，加强筋的方向与主筋的方向垂直，加强筋与主筋的每个交点都采用电弧焊焊接，相邻两个圆环的间距固定，可稳定支撑钢筋笼。

可选的，所述箍筋采用光圆钢筋，所述箍筋在同一根主筋上相邻的两个焊点间距固定为10cm。

所述箍筋覆盖在钢筋笼外侧，所述箍筋与主筋的每个交点都焊接牢固，通过设计箍筋的设置间隔，起到稳定支撑钢筋笼的作用，所述箍筋采用光圆钢筋，相较带肋钢筋，在施工作业中吊装钢筋笼下放时可以减少阻力。

可选的，所述钢筋网片的长度为2m，宽度与钢筋笼的截面周长相等，所述钢筋网片的网格为正方形，正方形边长的尺寸在5mm-15mm之间。

所述钢筋网片采用2mm钢丝制成，结构轻盈，便于安装，钢筋网片的网格为正方形，正方形边长的尺寸在5mm-15mm之间，可在施工前根据土质条件、施工需要选择合适尺寸的钢筋网片。

优选的，所述钢筋网片的网格尺寸为10mm×10mm。

可选的，相邻两片钢筋网片在绑扎时，边缘设置尺寸为10cm的重叠覆盖区域；

所述钢筋网片与主筋、箍筋的交点采用一正一反的方式绑扎牢固。

相邻两片钢筋网片的边缘接触部位设置10cm的重叠覆盖区域，采用重叠绑扎设计，可有效避免在两片钢筋网片缝隙之间发生孔壁坍塌、脱落，产生桩底沉渣，影响桩基质量。

(三)有益效果

本发明的一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法，使用主筋作为主要受力支撑，钢筋笼内部设有圆环状加强筋，外部套有箍筋，在钢筋笼外部绑扎一层钢筋网片，通过合理设计，在保证支撑受力的前提下节约钢筋用量，钢筋笼及钢筋网片对灌注桩孔壁形成支护，用于防止灌注作业时灌注桩孔壁发生坍塌、脱落，产生桩底沉渣，影响桩基质量问题，结构简单，便于安装，并可根据施工需要、土质条件等选择需要的主筋数量及钢筋网片的尺寸，提升桩基施工质量，尤其是端承桩的桩基承载力。

附图说明

图1为本发明方法的实施结构示意图；

图2为本发明实施结构尺寸示意图。

【附图标记说明】

1：主筋；

2：加强筋；

3：箍筋；

4：钢筋网片。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例：

如图1、图2所示，本发明的在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法，包括以下步骤：

S1：钻机打孔：进行场地平整，使用经纬仪放线确定灌注桩位置，保证钻机的钻杆与水平面垂直，开机打孔，根据地层变化调整钻机速度，一次成孔，并进行清孔；

S2：桩孔护壁：采用反循环回转钻机成孔方法，从灌注桩口注入泥浆产生护壁，并由空心钻杆内部吸出泥浆；

S3：制作钢筋笼：

S31：先把加强筋2制成圆环状，相邻两个加强筋2的间距L与加强筋2的直径d2的关系为：L＝100×d2，L最大不超过200cm，L、d2的单位为cm；

S32：再将主筋1沿与加强筋2垂直的方向均匀排列在加强筋2的外侧由夹持机构固定，并进行焊接，制成圆笼状；

S33：通过滚焊机在主筋1的外侧焊接箍筋3，箍筋3沿主筋1的长度方向呈螺旋状环绕设置，箍筋3与主筋1的交点均焊接；

S4：绑扎钢筋网片：在所述钢筋笼外部再绑扎一层钢筋网片4，钢筋网片4为2mm钢丝制成，所述钢筋网片4与主筋1、箍筋3的交点都使用镀锌扎丝绑扎牢固；

S5：吊装钢筋笼：使用吊车将所述钢筋笼放入灌注桩孔内；

S6：灌注混凝土：向灌注桩孔中灌注混凝土。

上述方法通过泥浆对灌注桩孔进行初次护壁，再通过钢筋笼及钢筋网片对灌注桩孔形成支护，在打孔及浇筑混凝土阶段灌注桩孔减少坍塌。

为了使视图更加清晰明了，图1中仅示出了两根加强筋2，省略其他的加强筋2。

优选的，所述主筋1的数量M，与灌注桩孔的直径D、主筋1的直径d1、加强筋2的直径d2的关系为：M＝8D/(5d1+6d2)，

其中，D、d1及d2的单位为cm；

若求得的M值不为整数，采用进一法取M值；

所述主筋1的长度为桩长与桩头锚固长度之和。

所述主筋1用于钢筋笼的主要支撑和受力，通过实验表明，上述公式计算得出的主筋1数量可满足灌注桩孔的支撑受力，可根据不同的施工需求采用不同数量、直径的主筋1，主筋1均匀排列成圆笼状，可更好的支撑受力；

所述进一法如下：若计算出M的值33.6不为整数时，M取34。

表1：钢筋笼主筋数量对比表

由上表可知，在遵循钢筋笼图纸设计的前提下，根据所选用的主筋1的直径d1、加强筋2的直径d2，通过公式M＝8D/(5d1+6d2)计算得出的主筋1数量M，在满足钢筋笼受力承重的条件下与同一直径灌注桩现有技术中使用的主筋1数量相比减少，节省了部分材料，具有一定的经济效益。

所述钢筋笼的直径D2与加强筋2形成的圆环的直径D1、主筋1的直径d1的关系为：D2＝D1+2d1；

其中，D2为钢筋笼的外径，D1为加强筋2形成的圆环的外径，D2、D1及d1的单位均为cm；

所述钢筋笼的外径D2比灌注桩孔的直径D小10cm。

所述圆环状加强筋2对主筋1的接头处或结构变化接点处起到加强结构安全性和稳固作用。

可选的，在制作钢筋笼之前对使用的钢筋进行除锈处理。

灌注桩作为地基主要承重结构，钢筋笼是灌注桩的主要骨架，除锈有利于提升钢筋的支撑受力效果。

可选的，所述加强筋2的直径d2，与箍筋3的直径d3关系为：

d2＝d3。

所述加强筋2与箍筋3的直径相同，加强筋2与箍筋3分别从钢筋笼内部和外部对钢筋笼形成支撑，在制作钢筋笼下料时加强筋2与箍筋3的直径相同可节省制作时间。

可选的，所述加强筋2与主筋1的每个交点都采用电弧焊焊接牢固。

所述加强筋2设置在钢筋笼的内部，加强筋2的方向与主筋1的方向垂直，加强筋2与主筋1的每个交点都采用电弧焊焊接，相邻两个圆环的间距固定，可稳定支撑钢筋笼。

可选的，所述箍筋3采用光圆钢筋，所述箍筋3在同一根主筋1上相邻的两个焊点间距固定为10cm。

所述箍筋3覆盖在钢筋笼外侧，所述箍筋3与主筋1的每个交点都焊接牢固，通过设计箍筋3的设置间隔，起到稳定支撑钢筋笼的作用，所述箍筋3采用光圆钢筋在施工作业中吊装钢筋笼下放时可以减少阻力。

可选的，所述钢筋网片4的长度为2m，宽度与钢筋笼的截面周长相等，所述钢筋网片4的网格为正方形，正方形边长的尺寸在5mm-15mm之间。

所述钢筋网片4采用2mm钢丝制成，结构轻盈，便于安装，钢筋网片4的网格为正方形，正方形边长的尺寸在5mm-15mm之间，可在施工前根据土质条件，施工需要选择合适网格尺寸的钢筋网片4。

优选的，所述钢筋网片4的网格尺寸为10mm×10mm。

可选的，相邻两片钢筋网片4在绑扎时，边缘设置尺寸为10cm的重叠覆盖区域；

所述钢筋网片4与主筋1、箍筋3的交点采用一正一反的方式绑扎牢固。

相邻两片钢筋网片4的边缘接触部位设置10cm的重叠覆盖区域，采用重叠绑扎设计，可有效避免在两片钢筋网片4缝隙之间发生孔壁坍塌、脱落，产生桩底沉渣，影响桩基质量。

通过在钢筋笼及钢筋网片4形成支护，可以在吊装钢筋笼安装之后减少孔壁坍塌、脱落所造成的孔底沉渣，减少第二次清孔工作量；

钢筋笼及钢筋网片4对孔壁形成支护，在后续水下灌注混凝土的过程中，可将孔壁坍塌、脱落的残渣挡在钢筋笼之外，不在钢筋笼内形成孔底沉渣，在桩基混凝土柱内不产生杂质，同时在混凝土罐车更换的时间里，也不在钢筋笼内形成孔底沉渣，提升桩基施工质量，尤其是端承桩的桩基承载力。

如上所述，便可较好的实现本发明。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例作出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种在钢筋混凝土灌注桩中防止孔壁坍塌的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：钻机打孔：进行场地平整，使用经纬仪放线确定灌注桩位置，保证钻机的钻杆与水平面垂直，开机打孔，根据地层变化调整钻机速度，一次成孔，并进行清孔；

S2：桩孔护壁：采用反循环回转钻机成孔方法，从灌注桩口注入泥浆产生护壁，并由空心钻杆内部吸出泥浆；

S3：制作钢筋笼：

S31：先把加强筋(2)制成圆环状，相邻两个加强筋(2)的间距L与加强筋(2)的直径d2的关系为：L＝100×d2，L最大不超过200cm，L、d2的单位为cm；

S32：再将主筋(1)沿与加强筋(2)垂直的方向均匀排列在加强筋(2)的外侧由夹持机构固定，并进行焊接，制成圆笼状；

S33：通过滚焊机在主筋(1)的外侧焊接箍筋(3)，箍筋(3)沿主筋(1)的长度方向呈螺旋状环绕设置，箍筋(3)与主筋(1)的交点均焊接；

S4：绑扎钢筋网片：在所述钢筋笼外部再绑扎一层钢筋网片(4)，钢筋网片(4)为2mm钢丝制成，所述钢筋网片(4)与主筋(1)、箍筋(3)的交点都使用镀锌扎丝绑扎牢固；

S5：吊装钢筋笼：使用吊车将所述钢筋笼放入灌注桩孔内；

S6：灌注混凝土：向灌注桩孔中灌注混凝土；

所述主筋(1)的数量M，与灌注桩孔的直径D、主筋(1)的直径d1、加强筋(2)的直径d2的关系为：M＝8D/(5d1+6d2)，

其中，D、d1及d2的单位为cm；

若求得的M值不为整数，采用进一法取M值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述主筋(1)的长度为桩长与桩头锚固长度之和。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在制作钢筋笼之前对使用的钢筋进行除锈处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述加强筋(2)的直径d2，与箍筋(3)的直径d3关系为：

d2＝d3。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述加强筋(2)与主筋(1)的每个交点都采用电弧焊焊接牢固。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述箍筋(3)采用光圆钢筋，所述箍筋(3)在同一根主筋(1)上相邻的两个焊点间距固定为10cm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述钢筋网片(4)的长度为2m，宽度与钢筋笼的截面周长相等；

所述钢筋网片(4)的网格为正方形，正方形边长的尺寸在5mm-15mm之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述钢筋网片(4)的网格尺寸为10mm×10mm。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

相邻两片钢筋网片(4)在绑扎时，边缘设置尺寸为10cm的重叠覆盖区域；

所述钢筋网片(4)与主筋(1)、箍筋(3)的交点采用一正一反的方式绑扎牢固。