CN208996025U - 一种深厚淤泥层双护筒桩基施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其在桩基成孔时贯穿过淤泥及粉质黏土层且在混凝土浇筑后拔除的外护筒、设置于外护筒外壁的护壁保水头成孔结构、设置于外护筒内腔的不可拔除的内护筒、设置在内护筒下端与外护筒下端之间的封堵材料、设置于内护筒内腔的桩基钢筋笼及浇筑于内护筒内腔的混凝土。本实用新型采用双层护筒作为桩基成孔结构，对材料要求高、成本高昂的外护筒采用可拔除、可重复利用的方式，而成本较低的内护筒则参与成桩，一次性摊销，内、外护筒相对隔绝并独立，在外护筒拔除时不会影响成桩体的成桩，保证了成桩的稳固性，达到了设计要求，又大大节约了成本。

Description

一种深厚淤泥层双护筒桩基施工结构

技术领域

本实用新型涉及深厚淤泥层地质条件下的桩基施工技术领域护筒。

背景技术

桩基础作为一种基础形式，以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于桥梁及其它工程领域，但桩基础属于隐蔽工程，影响桩基施工质量的因素很多，特别是淤泥等不良地质情况下的桩基质量经常存在缺陷。

深厚淤泥层特点主要是强度低、压缩性高、透水性小、空隙比大、含水量高等，对建筑基础的影响主要是沉降较大，容易出现剪切破坏，如基础处理不到，容易出现沉降不均匀，上部结构就容易出现开裂现象，甚至使基础达不到承载力而出现工程事故。

深厚淤泥地质条件下桩基施工主要有以下难点：(1)、由于淤泥层地质性能较差，同时加上其埋藏深度大，极易形成沉降，机械设备就位相当困难；(2)、由于表面属于流动性淤泥层，桩基施工中护筒埋设困难；(3)、由于淤泥地质的承载力较低，而大型机械比较重，淤泥无法承受，钻进控制比较困难，施工时孔壁受其影响极易塌孔，且钻机出现不均匀沉降，容易导致孔位偏差和桩位倾斜。

例如某市政道路工程，该工程地表层以下主要为第四系海陆相沉积的淤泥层，淤泥层厚度普遍达到20m～40m。桩深范围内的地质情况比较复杂，土层变化相对较大，该地质对钻孔灌注桩施工较为不利。

按现有的做法是采用壁厚12mm的单护筒穿过淤泥层，桩基成孔结束后，进行灌注桩基混凝土。由于上述桥梁桩基淤泥深度达20m～40m，护筒外侧土体摩阻力较大，且桩基混凝土灌注后，混凝土与护筒之间又产生较强的粘结力，导致护筒难以有效拔出。因护筒过长，如强拔还会对已施工桩基桩体混凝土造成破坏，故对本工程的深长单护筒桩，因此护筒不得不考虑一次性摊销。这样，虽然保证了成孔技术，但桩基数量较多，护筒均为一次性摊销，护筒的钢材用量巨大，工程造价昂贵。

为了确保深厚淤泥层桩基成孔质量，保证施工成本及施工工期，有必要研发一种桩基成孔护筒结构，这种结构需要在深厚淤泥层时可以进行桩基础施工，并在施工完成后护筒可以循环使用，从而保证质量和进度、节约成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决深厚淤泥层的地质条件下桩基不能按常规工艺成孔的技术难题，提出一种桩基成孔双护筒施工结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其包括：在桩基成孔时贯穿过淤泥及粉质黏土层且在混凝土浇筑后拔除的外护筒、设置于外护筒外壁的护壁保水头成孔结构、设置于外护筒内腔的不可拔除的内护筒、设置在内护筒下端与外护筒下端之间的封堵材料、设置于内护筒内腔的桩基钢筋笼及浇筑于内护筒内腔的混凝土。

外护筒壁厚12mm，内护筒壁厚3mm，内护筒内径比桩直径大5cm，内护筒与外护筒长度相等。

所述深厚淤泥层双护筒桩基施工结构还包括焊接于内护筒顶端的将内护筒对中定位并支承于外护筒顶的定位钢板。

所述封堵材料为土工布。

内护筒筒身上焊接有加强筋。

本实用新型采用双层护筒作为桩基成孔结构，对材料要求高、成本高昂的外护筒采用可拔除、可重复利用的方式，而成本较低的内护筒则参与成桩，一次性摊销，内、外护筒相对隔绝并独立，在外护筒拔除时不会影响成桩体的成桩，保证了成桩的稳固性，达到了设计要求，又大大节约了成本。

附图说明

图1是桩基成孔的双护筒施工结构立面图。

图2是外护筒沉放时导向架限位示意图

图3是振动锤沉放或拔除外护筒操作示意图。

图4是内护筒沉放示意图。外护筒100，内护筒200，封堵材料300，钢筋固定在外护筒301，钢筋笼400，定位钢板500，黏土层面600，设计桩底700，导向架800，设计桩顶900

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型的深厚淤泥层双护筒桩基结构示意图。本实用新型的深厚淤泥层双护筒桩基施工结构包括：在桩基成孔时贯穿过淤泥及粉质黏土层且在混凝土浇筑后拔除的外护筒、设置于外护筒外壁的护壁保水头成孔结构、设置于外护筒内腔的不可拔除的内护筒、设置在内护筒下端与外护筒下端之间的封堵材料、设置于内护筒内腔的桩基钢筋笼及浇筑于内护筒内腔的混凝土。外护筒壁厚12mm，内护筒壁厚3mm，内护筒内径比桩直径大5cm，内护筒与外护筒长度相等。

总体施工流程依次如下面所示：施工准备——桩位放样——沉放外护筒——桩机就位——冲孔——终孔、清孔——安放内护筒及钢筋笼——安装导管及二次清孔——灌注水下混凝土——拔出外护筒(回收利用)——验收、桩检。

具体来说，采用以下步骤：

(1)施工前在场地进行真空联合堆载或搅拌站软基处理，填筑好施工平台和便道。

(2)外护筒沉放

采用十字边桩交汇法用全站仪在每个平台上放出标示中心位置的边桩，用放样线恢复桩中心，安放导向架800以及进行初步定位。导向架800用型钢焊接而成，分上、下两层定位框。如图2所示，导向架比外护筒外径大5cm，外护筒的定位同样采用十字边桩交汇法进行。将外护筒上口中点用放样线标记，调整外护筒位置，使桩中点与外护筒中点重合到误差范围内。

如图3所示，在校正其垂直度(小于0.5％)和外护筒平面位置偏差(小于5cm)后，采用履带吊配90kW振动锤振动下沉，振动锤振动下沉直至外护筒底部到达设计标高。待筒顶距操作平台面0.2左右时，停止振沉，解除锤座与顶节外护筒连系。每振沉1m左右或每沉放历时1～2分钟后都要暂停沉放，进行外护筒垂直度的检校。如外护筒倾斜则采用上紧反方向缆风方法控制垂直度。随时注意检查外护筒的防漏(水和泥浆)，在制作和接长过程均贯彻始终。如发现漏水孔洞，用钢板或环氧树脂封闭。先利用桩锤自重下沉外护筒，待取得足够稳定性后，再进行振动下沉。同时避免偏载作用下，造成较大的偏位和倾斜。

(3)桩基就位后按常规钻孔灌注桩施工工艺直至终孔，注意整个成孔过程中分班连续作业，专人负责做好记录并观察孔内泥浆面和孔外水位情况，发现异常马上采取措施。成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。

(4)钢筋笼统一在桩基钢筋加工厂进行下料和加工，钢筋笼台车分段运输至现场。

(5)内护筒沉放

内护筒先于钢筋笼安装如桩孔内，内护筒采用两点吊装，起吊前对内护筒吊点处环焊φ25加强钢筋，第一吊点设在内护筒的底部，第二点设在距内护筒顶部50cm处之处起吊时，先提第一点，使内护筒稍提起，再与第二吊同时起吊。待内护筒离开地面一定高度后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到内护筒同地面垂直，停止起升。解除第一吊点。当内护筒进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。待内护筒顶距外护筒顶50cm处，再焊接定位钢板500将内护筒对中定位支承于外护筒顶。由于内护筒壁厚仅3mm，吊装时需在筒身上焊接加劲筋等加强措施，以防止内护筒变形。内护筒沉放到位后，在内、外护筒下端之间的空隙处封堵土工布。

(6)加工好的钢筋笼由平板台车分段运输至施工现场,采用50t汽车吊吊放至内护筒里。为了保证钢筋笼起吊时不变形，起吊前在钢筋笼内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。钢筋笼顶部用钢筋固定于外护筒顶部，使钢筋笼对中定位并支撑于外护筒顶。

(7)在钢筋笼内安放导管，长度按孔深和工作平台高度决定。导管安装后，其底部距孔底应有250～350mm的高度，并再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，沉渣厚度应满足相关要求，如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管换浆进行二次清孔，符合要求后开始灌注水下混凝土。

(8)外护筒拔除

外护筒在混凝土灌注完成后即可安排拔除，拔除时应均匀缓慢进行。外护筒拔除采用履带吊配合90kW振动锤进行拔除。拔除过程中注意观察混凝土下沉情况，如下沉量较大，应查明原因并处理后方可继续进行。

经实施本实用新型，在深厚淤泥层地质中钻孔灌注桩采用双护筒施工，外护筒穿越了深厚淤泥层，解决了施工过程中塌孔及缩颈的现象，同时提高了成孔效率、保证了桩基的质量。且外护筒可以循环使用，多次摊销，大大节省了护筒钢材用量，虽然插拔护筒需要一定的机械台班费用等，但工程造价仍可以大大的节省，以本工程为例，可节约护筒材料费约1051万元。

Claims (5)

1.一种深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其特征在于包括：在桩基成孔时贯穿过淤泥及粉质黏土层且在混凝土浇筑后拔除的外护筒、设置于外护筒外壁的护壁保水头成孔结构、设置于外护筒内腔的不可拔除的内护筒、设置在内护筒下端与外护筒下端之间的封堵材料、设置于内护筒内腔的桩基钢筋笼及浇筑于内护筒内腔的混凝土。

2.根据权利要求1所述的深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其特征在于：外护筒壁厚12mm，内护筒壁厚3mm，内护筒内径比桩直径大5cm，内护筒与外护筒长度相等。

3.根据权利要求1所述的深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其特征在于：所述深厚淤泥层双护筒桩基施工结构还包括焊接于内护筒顶端的将内护筒对中定位并支承于外护筒顶的定位钢板。

4.根据权利要求1所述的深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其特征在于：所述封堵材料为土工布。

5.根据权利要求1所述的深厚淤泥层双护筒桩基施工结构，其特征在于：内护筒筒身上焊接有加强筋。