一种桩基施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程
技术领域
,特别涉及一种桩基施工方法。背景技术
随着城市的发展,建筑工程技术也日益发展成熟,但是建筑的安全性能依旧是建筑领域中不断追求的目标。
一般的建筑工程开始前都需要进行桩基施工奠定建筑的基础。但是,随着面临的施工环境越来越复杂多样,施工环境对施工技术提出了更高的技术要求。常见的施工环境情况有离居民区较近,土地松软、地质条件差,溶洞密集等,所以桩基施工面临着严峻的施工问题。
而在桥梁的桩基施工过程中,就很有可能在击穿溶洞时,导致溶洞坍塌,进而导致溶洞上方的地面发生塌陷,甚至有可能引发周边居民楼的开裂倒塌,对周边居民生活造成严重的安全威胁。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种桩基施工方法,能够增强桩基周围土层的强度,降低桩基在岩溶发育区遇到溶洞时的塌孔率,保证了施工机械及底表建筑物的安全。
根据本发明的实施例的桩基施工方法,所述桩基施工方法包括以下步骤,第一步骤:埋设外护筒;第二步骤:开始第一次冲孔,第一次冲孔至溶洞顶部上方的第一预设位置,停止第一次冲孔;第三步骤:沿桩基外周进行高压旋喷桩,进行覆盖层泥沙固结;第四步骤:下入内护筒,所述内护筒设置在所述外护筒中;第五步骤:采用振动锤冲破所述溶洞顶部,泥浆流进所述溶洞中,延长所述内护筒至所述溶洞底部的第二预设位置;第六步骤:重新配置所述泥浆,开始第二次冲孔,所述第二次冲孔至所述溶洞底部的所述第二预设位置,停止第二次冲孔;第七步骤:放入钢筋笼,浇筑钢筋混凝土。
根据本发明实施例的桩基施工方法,至少具有如下有益效果:所述桩基施工方法改变了传统的桩基施工方法,先是采用了冲孔钻机打孔至所述溶洞顶部上方两米的位置,然后再下入所述内护筒,接着在所述内护筒周边进行高压旋喷桩施工,进而稳定住了覆盖层,紧接着采用所述振动锤将所述内护筒下沉冲破所述溶洞并埋设到所述溶洞底部,最后才放入钢筋笼并浇筑钢筋混凝土。采用高压旋喷桩可加固覆盖层中软弱的土层,可增强其土层的强度,使得覆盖层不会发生较大的变形,从而降低了桩基在岩溶发育区遇到溶洞时的塌孔率,可有效保证了施工机械及地表构筑物安全。
根据本发明的一些实施例,所述第四步骤后还包括第八步骤:在所述外护筒与所述内护筒之间进行高压旋喷桩,进行回填土层泥沙固结。
根据本发明的一些实施例,所述第七步骤之后还包括第九步骤:拔除所述外护筒,保留所述内护筒。
根据本发明的一些实施例,所述第一预设位置为第一次冲孔至距离溶洞顶两米的位置。
根据本发明的一些实施例,所述第二预设位置为第二次冲孔至距离所述溶洞底部表面两米的位置。
根据本发明的一些实施例,所述内护筒的壁厚为10厘米至18厘米。
根据本发明的一些实施例,所述内护筒的筒顶外侧、筒底外侧和所述内护筒中部外侧均设置有若干组加筋箍。
根据本发明的一些实施例,每组所述加筋箍包括至少两根所述加筋箍,两根所述加筋箍之间距离80毫米,每根所述加筋箍宽度为10毫米。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例的桩基施工方法流程图示意图;
图2为本发明实施例的冲孔钻机冲孔的示意图;
图3为本发明实施例进行高压旋喷桩作业的示意图;
图4为本发明实施例下入内护筒的示意图;
图5为本发明实施例内护筒冲破溶洞顶部并达到设计位置的示意图;
图6为本发明实施例第二次冲孔至设计标高的示意图;
图7为本发明实施例放入钢筋笼、浇筑钢筋混凝土和拔除外护筒的示意图;
图8为本发明实施例下入内护筒时的俯视图;
图9为图5示出的A的局部放大示意图;
图10为本发明实施例的内护筒上、中、下部外侧的加筋箍的示意图。
附图标记:
土层1、溶洞2;
冲孔钻机10、外护筒20、泥浆30、高压旋喷桩40、内护筒50、桩基60、加筋箍70。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,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,而不能理解为对本的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述,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发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的实施例提供了一种桩基施工方法,参照图1,该桩基60施工方法包括但不限于以下步骤:
参照图2,第一步骤:埋设外护筒20。首先埋下的外护筒20在需要打孔的位置做一个定位,起到桩基60定位标记和初期防护的作用,便于后续下入内护筒50等工作件。
参照图2,第二步骤:开始第一次冲孔,第一次冲孔至溶洞2顶部上方的第一预设位置,停止第一次冲孔。在外护筒20的定位过后,锁定打孔的位置,即可利用冲孔钻机10在打孔的位置上打孔,打孔至溶洞2顶部的上方的第一预设位置即可停止打孔。在这里需要说明的是,第一预设位置为一个随施工环境变化而变化的位置,可以是两米,也可以是三米,甚至还可以是一米。具体的位置根据溶洞2顶部所在的土层1的土质做出适应性的变化,即若土质较为松软,摩擦力较小且强度不高,则第一预设位置设计为较大的三米的距离,若土质较为坚硬且摩擦力较大,则第一预设位置设计为较小的两米,所以本实施例并不对第一预设位置做具体的限定,但需要满足打孔的时候,冲孔钻机10没有冲破溶洞2的顶部。还需要注意的是,当冲孔钻机10在进行冲孔工作时,在冲出的孔的位置空腔中灌进泥浆30,泥浆30充斥在空腔中可维持孔的稳定,与周围的覆盖层土层1实现压力平衡,可避免在冲孔钻机10冲孔的时候,振动的覆盖层出现塌孔现象,同时,通过泥浆30在孔内循环,可将孔内钻头击破的杂质流出至孔外。避免出现杂质卡住钻头的情况。
参照图3和图9,第三步骤:沿桩基60外周进行高压旋喷桩40,进行覆盖层泥沙固结。当冲孔钻机10打孔至溶洞2顶部的第一预设位置时,在桩基60的外周的位置进行高压旋转桩,进行覆盖层范围内桩位周边的泥层、砂层的固化,使覆盖层范围内桩位周边的泥层、砂层强度增强。在后续的护筒击穿溶洞2顶板孔内泥浆30流失时,强度增强的土层1、砂层可保证周边覆盖层不随着溶洞2顶板破坏而变形坍塌,进而保证施工周边场地地表建筑安全。值得注意的是,当需要下入高压旋喷桩40的时候,冲孔钻机10先将钻头取出之后再进行高压旋喷桩40,高压旋喷出来的混凝土冲破覆盖层的土层1、砂层并与覆盖层的土层1、砂层混为一体,待凝固之后即可增强覆盖层范围内桩位周边的泥层、砂层强度,从而达到增强覆盖层的土层1、砂层强度的目的。还需要注意的是,高压旋喷桩40可下入至溶洞2的顶部位置。除此之外,还需要说明的是。本实施例中的高压旋喷桩40在施工过程中采用的高压浆施工、高压水施工以及压缩气施工的施工压力均不能小于20MPa,同时高压浆施工用高压浆压力偏差不超过±1MPa、高压水施工用高压水压力偏差不超过±1MPa以及压缩气施工用压缩气压力偏差不超过±0.1MPa。对于本领域技术人员而言,高压旋喷桩40以作为本领域所述熟知的技术,在此不再对高压旋喷桩40作进一步描述。
参照图4和图9,第四步骤:下入内护筒50,内护筒50设置在外护筒20中。当桩基60外侧周围进行完高压旋喷桩40后,即可下入内护筒50,内护筒50的下入位置在孔的外侧和外护筒20的内侧之间,同时下入的深度达到孔的底部。需要强调的是,在第四步骤之后还可包括但不限于第八步骤,第八步骤为在外护筒20和内护筒50之间进行高压旋喷桩40,进行回填土层1的泥沙固结,即内护筒50与外护筒20之间土层1的泥沙固结。内护筒50与外护筒20之间土层1的泥沙固结可避免后面步骤中内护筒50继续下沉时,由于振动,与外护筒20之间的位置发生偏移,进而影响至桩基60的施工精度,从而会产生安全的隐患。所以内护筒50与外护筒20之间土层1的泥沙固结可是外护筒20与内护筒50之间保持平衡且保持两个护筒之间的相对位置不变。
参照图5,第五步骤:采用振动锤冲破溶洞2顶部,泥浆30流进溶洞2中,延长内护筒50至溶洞2底部的第二预设位置。当下入内护筒50后,即可采用振动锤将内护筒50锤沉冲破溶洞2的顶部,即从第一预设位置的位置冲破溶洞2顶部。当内护筒50冲破溶洞2顶部时,孔中泥浆30立刻从溶洞2顶部的缺口流出至溶洞2中。此时,可以理解的是,由于内护筒50的外侧设置了高压旋喷桩40,则增强的覆盖层则不会因为泥浆30从孔中流出后出现塌孔的可能。同时,内护筒50在振动锤的锤动下,延长至溶洞2的底部的第二预设位置。在这里需要强调的是,第二预设位置与上述提及的第一预设位置预设原理一致,即为了保证桩基60在溶洞2底部的持力层中稳定受力,则第二预设位置则根据溶洞2底部的土层1的土质情况等环境因素和桩基60直径确定。第二预设位置一般可取两米,或者土质较松软的时候取四米等,不对第二预设位置做具体的限定,但是需要满足桩基60能在溶洞2底部的持力层中持续受力的要求即可。
参照图6,第六步骤:重新配置泥浆30,开始第二次冲孔,第二次冲孔至溶洞2底部的第二预设位置,停止第二次冲孔。为了将桩基60在溶洞2的持力层受力,还需将孔延伸至第二预设位置,则在内护筒50下沉延伸至第二预设位置后,往内护筒50之间重新配置泥浆30,利用冲孔钻机10继续在内护筒50中进行冲孔,冲孔至溶洞2底部的第二预设位置上时,即设计位置,即可停止冲孔。
参照图7,第七步骤:放入钢筋笼,浇筑钢筋混凝土。完成设置标高的冲孔后,桩基60的孔洞至此已经打好,则可以放入事先做好的钢筋笼至孔洞中,接着再灌入钢筋棍凝土,待其凝固后,即可形成桩基60,至此,已完成桩基60的成型工作。但是,可以理解的是,在第七步骤之后还可包括但不限于第九步骤,第九步骤为拔除外护筒20,保留内护筒50。由于内护筒50中充满了钢筋混凝土,则无法取出内护筒50,同时内护筒50也能起到保护桩基60的效果。拔除的外护筒20进可二次利用,减少不必要的浪费。
本实施例提供的桩基60施工方法改变了传统的桩基60施工方法,先是采用了冲孔钻机10打孔至溶洞2顶部上方两米的位置,然后再下入内护筒50,接着在内护筒50周边进行高压旋喷桩40施工,进而稳定住了覆盖层,紧接着采用振动锤将内护筒50下沉冲破溶洞2并埋设到溶洞2底部,最后才放入钢筋笼并浇筑钢筋混凝土。采用高压旋喷桩40可加固覆盖层中软弱的土层1,可增强其土层1的强度,使得覆盖层不会发生较大的变形,从而降低了桩基60在岩溶发育区遇到溶洞2时的塌孔率,可有效保证了施工机械及地表构筑物安全。
在本发明的一些实施例中,所述内护筒50的壁厚为10厘米至18厘米。由于本发明提供的桩基60施工方法增加了高压旋喷桩40施工方法,则该桩基60施工方法可使用于大桩径的施工工程。可以想到的是,内护筒50的直径随着桩径的变化而变化,同时因内护筒50壁与土层1存在摩擦力,若直径越大,则摩擦力越大,则所需内护筒50的壁厚也越大,所以由于可使用与大桩径的施工工程,则采用的内护筒50的壁厚也应随桩径变化而变化,桩径较小的内护筒50则采用较小的壁厚,例如十厘米;若桩径较大的内护筒50则采用较厚的壁厚,则壁厚可以采用十八厘米。同时需要说明的是,采用的壁厚根据桩径而定,本实施例所提及的壁厚仅作为示例,并不是做具体的限定,满足内护筒50不受挤压变形即可。
参照图8和图10,在本发明的一些实施例中,可在内护筒50的筒顶外侧、筒底外侧和内护筒50中部外侧均设置有若干组加筋箍70。加筋箍70可加强内护筒50的强度,避免在下沉内护筒50的时候,承受较大的土层1载荷和振动锤的撞击而发生形变,则不利于内护筒50的下沉。
参照图8和图10,在本发明的一些实施例中,进一步地每组加筋箍70包括至少两根加筋箍70,两根加筋箍70之间距离80毫米,每根加筋箍70宽度为10毫米。可以想到的是,较多的加筋箍70会使得内护筒50的外侧与土层1的摩擦力增大,则不利于内护筒50的下沉,所以,在满足下沉内护筒50时的摩擦力,同时也要考虑加筋箍70的数量和加筋箍70之间的距离。
综上所述,参照图1,以下以一个完整的桩基60施工方法为例对被发明实施例提供的桩基60施工方法做进一步描述:首先埋设外护筒20进行桩基60定位;然后利用冲孔钻机10进行第一次冲孔,当第一次冲孔至溶洞2顶部上方的第一预设位置时(第一预设位置参照上述实施例选取),停止第一次冲孔;接着,沿桩基60外周进行高压旋喷桩40施工,实现覆盖层的泥沙固结;然后在桩基60外侧、外护筒20的内侧下入内护筒50,内护筒50下沉至溶洞2顶部;在下入内护筒50之后还可以在内护筒50和外护筒20之间的回填土层1中进行一次高压旋喷桩40施工,以实现回填土层1的泥沙固结;接着就可以采用振动锤将内护筒50锤沉冲破溶洞2顶部,泥浆30流进溶洞2,内护筒50继续下沉至第二预设位置(第二预设位置参照上述实施例选取);然后再采用冲孔钻机10进行第二次冲孔,第二次冲孔前需要重新配置泥浆30,当第二次冲孔至第二预设位置,则停止第二次冲孔;然后就可以放入事先做好的钢筋笼,在浇筑钢筋混凝土,最后拔除外护筒20,保留下内护筒50。至此,桩基60施工完成。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
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