CN115217099B - 一种用于桥梁基桩的施工工艺以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥梁基桩的施工工艺以及装置，涉及桥梁基桩施工技术领域；为了解决灌注时易堵塞问题；该工艺包括如下步骤：根据桥位处的地质情况特点，钻孔桩基础采用反循环钻机，泥浆护壁法成孔；钻孔：钻孔桩施工前平整场地，跳桩法施工；该装置包括灌注室，所述灌注室顶部固定有灌注漏斗；环形弧板，环形弧板的横截面呈底部向下凹陷的C形结构，环形弧板中心位置形成圆形开口。本发明通过设置灌注室、弧形顶板、环形弧板和疏通杆等结构，能够在灌注时，对经过的混凝土进行搅动，利于破碎混凝土中可能存在的大块杂质，同时避免漏口堵塞的情况，并且大程度的降低了灌注导管堵塞的可能性。

Description

一种用于桥梁基桩的施工工艺以及装置

技术领域

本发明涉及桥梁基桩施工技术领域，尤其涉及一种用于桥梁基桩的施工工艺以及装置。

背景技术

桥梁桩基施工是桥梁建设中必不可少的重要环节，根据工程具体地质情况，桩基施工一般采用挖空桩施工；不易挖空的地质，采用钻孔灌注桩施工；目前，导管法是一种常见的灌注施工手段，导管法浇筑是将混凝土拌合料通过导管下口，进行灌注，目前的灌注装置，由于混凝土的特性，在灌注过程中，还以存在混凝土流动不畅，易堵塞等问题，因此，还有待改进。

经检索，中国专利申请号为CN201922385170.7的专利，公开了一种水下混凝土灌注导管，包括导管，所述导管的顶部活动连接有漏斗，所述漏斗侧表面的顶部固定连接有固定片，所述固定片的内部开设有通孔，所述漏斗内壁的左右两侧均转动连接有挡板。上述专利中的混凝土灌注导管存在以下不足：由于混凝土的特性，在灌注过程中，还以存在混凝土流动不畅，易堵塞等问题，影响施工质量和施工进度，因此，还有待改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于桥梁基桩的施工工艺以及装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于桥梁基桩的施工工艺，包括如下步骤：

S1：根据桥位处的地质情况特点，钻孔桩基础采用反循环钻机，泥浆护壁法成孔；

S2：钻孔：钻孔桩施工前平整场地，跳桩法施工；

S3：设置泥浆池：每两个墩设一个泥浆拌和池和泥浆存放池，泥浆池布置在红线征地范围内，沿线均匀设置泥浆池，循环使用泥浆，废弃泥浆经处理后用泥浆车倒运到指定的弃渣场；

S4：钢筋笼制安：钢筋笼在钢筋加工厂内集中分段制作，主笼于厂内焊接为整体，辅笼于现场焊接，钢筋笼采用吊车吊装；

S5：混凝土灌注：采用灌注导管法连续浇筑水下混凝土，混凝土罐车运输混凝土至施工现场，直接卸入施工装置的灌注漏斗中进行灌注；

S6：桩基础检测：钻孔桩混凝土强度、龄期满足要求后，采用声波透射法逐根进行完整性检测。

优选的：所述S2步骤中，在已浇筑成桩邻近桩位钻孔时，需等到已浇筑钻孔桩混凝土强度达到5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩；所述S4步骤中，长钢筋笼的接头采用搭接焊进行焊接，焊接过程中确保钢筋位于同一轴线上，保证现场立焊的焊接质量。

进一步的：所述S5中混凝土灌注的过程，混凝土输送至灌注导管顶部的灌注漏斗中，坍落度控制在180-220mm之间，浇筑工作在首批混凝土初凝以前的时间完成，以免留有施工冷缝；灌注导管下口埋入混凝土的深度不少于1m并不大于3m；

水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿，每根桩的浇筑时间安排在首批混凝土初凝前完成；位于地面以下及桩顶以下的护筒，在混凝土初凝前拔出；在混凝土浇筑过程中，测量孔内混凝土顶面位置，保持灌注导管埋深在2～6m范围；

当混凝土浇筑面接近设计高程时，增加混凝土面量测频率，确定混凝土顶面位置，保证混凝土浇筑面高出桩顶设计高程0.5～1.0m。

一种用于桥梁基桩的施工装置，所述施工装置即为S5步骤中的施工装置，具体结构包括：

灌注室，所述灌注室顶部固定有灌注漏斗；

环形弧板，环形弧板的横截面呈底部向下凹陷的C形结构，环形弧板中心位置形成圆形开口，环形弧板顶部圆周外壁与灌注室圆周内壁之间固定有同一个第一环形弹性套，所述环形弧板底部开设有均匀分布的漏口；

弧形顶板，弧形顶板通过支撑杆固定于弧形顶板上，弧形顶板位于圆形开口正上方，弧形顶板顶部中心位置向上隆起；

疏通杆，疏通杆固定于灌注室的圆周内壁，疏通杆上设置有均匀分布的疏通齿，疏通杆贯穿环形弧板的漏口；

灌注接头，灌注接头设置于灌注室底部，灌注接头的位置与漏口对应，灌注接头上通过连接头可拆卸的安装有灌注导管。

作为本发明一种优选的：所述灌注室一侧内壁固定有导向架，导向架内壁滑动连接有导向杆，导向杆顶部固定于环形弧板底部外壁，导向架顶部外壁与环形弧板底部外壁之间固定有弹簧。

作为本发明进一步优选的：所述灌注室一侧设置有通口，环形弧板的圆形开口底部固定有溢流排放管，溢流排放管一端贯穿通口后通过连接管连接有临时储箱。

作为本发明再进一步的方案：所述溢流排放管圆周外壁与通口之间固定有同一个第二环形弹性套。

在前述方案的基础上：所述灌注导管内侧等距固定有支撑环，支撑环的直径与灌注导管的内径适配。

在前述方案的基础上优选的：所述疏通杆底部固定有连接杆，连接杆底端固定有防堵拉绳，防堵拉绳与支撑环之间连接有均匀圆周分布的钢丝绳，所述钢丝绳上固定有防堵球。

在前述方案的基础上进一步优选的：所述灌注室一侧外壁固定有振动器；所述灌注漏斗外侧设置有用于固定灌注漏斗的支撑台，支撑台上通过固定座安装有固定架，固定架上固定有电动伸缩缸，电动伸缩缸的输出端固定有升降杆，升降杆的一端固定于弧形顶板顶部外壁。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过设置灌注室、弧形顶板、环形弧板和疏通杆等结构，能够在灌注时，混凝土被倒入灌注漏斗内，在灌注漏斗导向下进入灌注室，进而由环形弧板的漏口落下，由灌注接头输送到灌注导管内进行灌注作业，期间，弧形顶板能够一定程度的承接混凝土倒入时的冲击力，从而带动环形弧板在第一环形弹性套形变的配合下振动，环形弧板振动，导致疏通杆与漏口之间发生相对位置，进而能够对经过的混凝土进行搅动，利于破碎混凝土中可能存在的大块杂质，同时避免漏口堵塞的情况，并且大程度的降低了灌注导管堵塞的可能性。

2.通过设置导向杆和导向架等结构，能够对环形弧板的振动起到导向的作用，避免疏通杆与漏口边缘发生剐蹭的现象，提升了可靠性。

3.通过设置环形弧板和溢流排放管等结构，当浇筑用混凝土倒入速度过快时，多余的浇筑用混凝土能够进入圆形开口中，进而由溢流排放管输送到临时储箱内，该方式能够基于漏口尺寸恒定，来保障灌注的有效速度恒定，提升了可靠性；通过设置第二环形弹性套，保留了溢流排放管振动能力的同时，保障了密封性，避免了浇筑用的混凝土掉出，提升了可靠性。

4.通过设置支撑环，能够便于对灌注导管起到可靠的支撑效果，以提升混凝土灌注流畅度；通过设置钢丝绳和防堵球等结构，能够基于环形弧板等结构的振动，使防堵拉绳在灌注导管内被反复拉扯，进而利用钢丝绳和防堵球搅动灌注导管内的混凝土，促使混凝土流动，达到了防止灌注导管堵塞的目的，提升了可靠性。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于桥梁基桩的施工装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于桥梁基桩的施工装置另一角度的结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于桥梁基桩的施工装置灌注室剖视的结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于桥梁基桩的施工装置灌注室内部的结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于桥梁基桩的施工装置环形弧板剖视的结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于桥梁基桩的施工装置灌注导管剖视的结构示意图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为本发明实施例3提出的一种用于桥梁基桩的施工装置的结构示意图。

图中：1灌注室、2灌注导管、3临时储箱、4连接管、5支撑台、6灌注漏斗、7振动器、8溢流排放管、9第二环形弹性套、10连接头、11弧形顶板、12疏通杆、13第一环形弹性套、14环形弧板、15疏通齿、16防堵拉绳、17灌注接头、18连接杆、19导向杆、20导向架、21弹簧、22通口、23支撑杆、24支撑环、25防堵球、26钢丝绳、27电动伸缩缸、28固定架、29升降杆、30固定座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种用于桥梁基桩的施工工艺，包括如下步骤：

S1：根据桥位处的地质情况特点，钻孔桩基础采用反循环钻机，泥浆护壁法成孔；

S2：钻孔：钻孔桩施工前平整场地，跳桩法施工；

S3：设置泥浆池：每两个墩设一个泥浆拌和池和泥浆存放池，泥浆池布置在红线征地范围内，沿线均匀设置泥浆池，循环使用泥浆，废弃泥浆经处理后用泥浆车倒运到指定的弃渣场；

S4：钢筋笼制安：钢筋笼在钢筋加工厂内集中分段制作，主笼于厂内焊接为整体，辅笼于现场焊接，钢筋笼采用吊车吊装；

S5：混凝土灌注：采用灌注导管法连续浇筑水下混凝土，混凝土罐车运输混凝土至施工现场，直接卸入施工装置的灌注漏斗中进行灌注；

S6：桩基础检测：钻孔桩混凝土强度、龄期满足要求后，采用声波透射法逐根进行完整性检测。

为了保障施工的可靠性；其中，所述S2步骤中，在已浇筑成桩邻近桩位钻孔时，需等到已浇筑钻孔桩混凝土强度达到5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩；所述S4步骤中，钢筋笼尽量减少分节，长钢筋笼的接头采用搭接焊进行焊接，焊接过程中确保钢筋位于同一轴线上，保证现场立焊的焊接质量。

为了便于更好的进行灌注作业；所述S5中混凝土灌注的过程，混凝土输送至灌注导管顶部的灌注漏斗中，坍落度控制在180-220mm之间，浇筑工作在首批混凝土初凝以前的时间完成，以免留有施工冷缝；灌注导管下口埋入混凝土的深度不少于1m并不宜大于3m的要求。

此外，水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿，拆除灌注导管的间断时间应尽量缩短，每根桩的浇筑时间宜安排在首批混凝土初凝前完成；混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的护筒，应在混凝土初凝前拔出；在混凝土浇筑过程中，应测量孔内混凝土顶面位置，一般宜保持灌注导管埋深在2～6m范围，最小埋深不得小于1m；当浇筑速度较快、灌注导管较坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但不宜超过8m。

当混凝土浇筑面接近设计高程时，应增加混凝土面量测频率，确定混凝土顶面位置，保证混凝土浇筑面高出桩顶设计高程0.5～1.0m。

实施例2：

一种用于桥梁基桩的施工装置，如图1-8所示，所述施工装置即为S5步骤中的施工装置，具体结构包括：

灌注室1，所述灌注室1顶部焊接有灌注漏斗6；

环形弧板14，环形弧板14的横截面呈底部向下凹陷的C形结构，环形弧板14中心位置形成圆形开口，环形弧板14顶部圆周外壁与灌注室1圆周内壁之间粘接有同一个第一环形弹性套13，所述环形弧板14底部开设有均匀分布的漏口；

弧形顶板11，弧形顶板11通过支撑杆23固定于弧形顶板11上，弧形顶板11位于圆形开口正上方，弧形顶板11顶部中心位置向上隆起；

疏通杆12，疏通杆12固定于灌注室1的圆周内壁，疏通杆12上一体式设置有均匀分布的疏通齿15，疏通杆12贯穿环形弧板14的漏口；

灌注接头17，灌注接头17一体式设置于灌注室1底部，灌注接头17的位置与漏口对应，灌注接头17上通过连接头10可拆卸的安装有灌注导管2；

通过设置灌注室1、弧形顶板11、环形弧板14和疏通杆12等结构，能够在灌注时，混凝土被倒入灌注漏斗6内，在灌注漏斗6导向下进入灌注室1，进而由环形弧板14的漏口落下，由灌注接头17输送到灌注导管2内进行灌注作业，期间，弧形顶板11能够一定程度的承接混凝土倒入时的冲击力，从而带动环形弧板14在第一环形弹性套13形变的配合下振动，环形弧板14振动，导致疏通杆12与漏口之间发生相对位置，进而能够对经过的混凝土进行搅动，利于破碎混凝土中可能存在的大块杂质，同时避免漏口堵塞的情况，并且大程度的降低了灌注导管2堵塞的可能性。

为了提升稳定性，如图4所示，所述灌注室1一侧内壁通过螺丝固定有导向架20，导向架20内壁滑动连接有导向杆19，导向杆19顶部固定于环形弧板14底部外壁，导向架20顶部外壁与环形弧板14底部外壁之间固定有弹簧21；通过设置导向杆19和导向架20等结构，能够对环形弧板14的振动起到导向的作用，避免疏通杆12与漏口边缘发生剐蹭的现象，提升了可靠性。

为了临时排出过多的浇筑用混凝土，如图1-5所示，所述灌注室1一侧设置有通口22，环形弧板14的圆形开口底部焊接有溢流排放管8，溢流排放管8一端贯穿通口22后通过连接管4连接有临时储箱3；通过设置环形弧板14和溢流排放管8等结构，当浇筑用混凝土倒入速度过快时，多余的浇筑用混凝土能够进入圆形开口中，进而由溢流排放管8输送到临时储箱3内，该方式能够基于漏口尺寸恒定，来保障灌注的有效速度恒定，提升了可靠性。

为了提升密封性，如图2、图5所示，所述溢流排放管8圆周外壁与通口22之间粘接有同一个第二环形弹性套9；通过设置第二环形弹性套9，保留了溢流排放管8振动能力的同时，保障了密封性，避免了浇筑用的混凝土掉出，提升了可靠性。

实施例3：

一种用于桥梁基桩的施工装置，如图6、图7所示，为了提升可靠性；本实施例在实施例2的基础上作出以下改进：所述灌注导管2内侧等距固定有支撑环24，支撑环24的直径与灌注导管2的内径适配；通过设置支撑环24，能够便于对灌注导管2起到可靠的支撑效果，以提升混凝土灌注流畅度。

为了进一步防止灌注导管2堵塞，如图5-7所示，所述疏通杆12底部焊接有连接杆18，连接杆18底端固定有防堵拉绳16，防堵拉绳16与支撑环24之间连接有均匀圆周分布的钢丝绳26，所述钢丝绳26上焊接有防堵球25；通过设置钢丝绳26和防堵球25等结构，能够基于环形弧板14等结构的振动，使防堵拉绳16在灌注导管2内被反复拉扯，进而利用钢丝绳26和防堵球25搅动灌注导管2内的混凝土，促使混凝土流动，达到了防止灌注导管2堵塞的目的，提升了可靠性。

为了提升可靠性，如图1所示，所述灌注室1一侧外壁通过螺丝固定有振动器7。

为了提升防堵效果，如图8所示，所述灌注漏斗6外侧设置有用于固定灌注漏斗6的支撑台5，支撑台5上通过固定座30安装有固定架28，固定架28上通过螺丝固定有电动伸缩缸27，电动伸缩缸27的输出端通过螺丝固定有升降杆29，升降杆29的一端固定于弧形顶板11顶部外壁；通过设置电动伸缩缸27等结构，能够便于更可靠的驱动环形弧板14等结构做往复运动，提升了防堵塞效果和可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于桥梁基桩的施工装置，其特征在于，具体结构包括：

灌注室（1），所述灌注室（1）顶部固定有灌注漏斗（6）；

环形弧板（14），环形弧板（14）的横截面呈底部向下凹陷的C形结构，环形弧板（14）中心位置形成圆形开口，环形弧板（14）顶部圆周外壁与灌注室（1）圆周内壁之间固定有同一个第一环形弹性套（13），所述环形弧板（14）底部开设有均匀分布的漏口；

弧形顶板（11），弧形顶板（11）通过支撑杆（23）固定于环形弧板（14）上，弧形顶板（11）位于圆形开口正上方，弧形顶板（11）顶部中心位置向上隆起；

疏通杆（12），疏通杆（12）固定于灌注室（1）的圆周内壁，疏通杆（12）上设置有均匀分布的疏通齿（15），疏通杆（12）贯穿环形弧板（14）的漏口；

灌注接头（17），灌注接头（17）设置于灌注室（1）底部，灌注接头（17）的位置与漏口对应，灌注接头（17）上通过连接头（10）可拆卸的安装有灌注导管（2）；

所述灌注室（1）一侧设置有通口（22），环形弧板（14）的圆形开口底部固定有溢流排放管（8），溢流排放管（8）一端贯穿通口（22）后通过连接管（4）连接有临时储箱（3）；

所述灌注导管（2）内侧等距固定有支撑环（24），支撑环（24）的直径与灌注导管（2）的内径适配；

所述疏通杆（12）底部固定有连接杆（18），连接杆（18）底端固定有防堵拉绳（16），防堵拉绳（16）与支撑环（24）之间连接有均匀圆周分布的钢丝绳（26），所述钢丝绳（26）上固定有防堵球（25）。

2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁基桩的施工装置，其特征在于，所述灌注室（1）一侧内壁固定有导向架（20），导向架（20）内壁滑动连接有导向杆（19），导向杆（19）顶部固定于环形弧板（14）底部外壁，导向架（20）顶部外壁与环形弧板（14）底部外壁之间固定有弹簧（21）。

3.根据权利要求2所述的一种用于桥梁基桩的施工装置，其特征在于，所述溢流排放管（8）圆周外壁与通口（22）之间固定有同一个第二环形弹性套（9）。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于桥梁基桩的施工装置，其特征在于，所述灌注室（1）一侧外壁固定有振动器（7）；所述灌注漏斗（6）外侧设置有用于固定灌注漏斗（6）的支撑台（5），支撑台（5）上通过固定座（30）安装有固定架（28），固定架（28）上固定有电动伸缩缸（27），电动伸缩缸（27）的输出端固定有升降杆（29），升降杆（29）的一端固定于弧形顶板（11）顶部外壁。

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