CN106988305A - 一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，包括：在桥位处对立柱段先钻孔，安放立柱钢护筒，并使干孔和下放立柱钢护筒的外侧预留空隙填充砂浆；立柱施工结束后，再进行桩基段的钻孔及安放桩基与立柱的钢筋笼，对桩基与立柱的钢筋笼整体一次性灌注混凝土，完成立柱与桩基一次地下成型；桩基和立柱一次地下成型施工结束后，经验桩合格后，进行其他下部及上部结构的施工至桥梁具备通车条件，再进行开挖道路边坡的施工，直至施工完成。该方法避免了传统先开挖既有路基造成深基坑及围护工程的劣势，可确保既有路半幅施工半幅通车安全可靠，其设计简单，施工快速，工程造价降低，对既有交通影响降到最低，提升既有路基改桥梁工程技术水平。

Description

一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及路基改桥工程中的桩柱式桥墩，特别是一种地下一体化成型的桩柱式桥墩设计施工方法。

背景技术

目前，路基改桥工程实施中，常用的桩柱式墩柱采用依次开挖基坑、灌注桩基、浇筑桥墩的施工方案。但该方案不仅会造成既有路基形成深基坑，需要增加基坑支护和排水工程，存在潜在的安全隐患；而且该方案须就地人工立模浇筑混凝土，模板工程及支架工程量大，混凝土工程质量难以有效提升，且施工周期长，对既有交通影响大，保通难度较大；另外该方案增加的工程项目、保通工程及施工周期的延长必然增加工程造价。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其通用性强、对既有交通干扰小、施工质量和进度有效提升且工程造价较低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，包括：

在桥位处对立柱段先钻孔，安放立柱钢护筒，并使干孔和下放所述立柱钢护筒的外侧预留空隙填充砂浆；

立柱施工结束后，再进行桩基段的钻孔及安放桩基与立柱的钢筋笼，对所述桩基与立柱的钢筋笼整体一次性灌注混凝土，完成立柱与桩基一次地下成型；

桩基和立柱一次地下成型施工结束后，经验桩合格后，进行其他下部及上部结构的施工至桥梁具备通车条件，再进行开挖道路边坡的施工，直至施工完成。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的施工方法，其有益效果为：由于采用先进行立柱段施工后进行桩基的桩柱一体化同时施工，再进行开挖道路边坡的方式，该方法避免了传统先开挖既有路基造成深基坑及围护工程的劣势，可确保既有路半幅施工半幅通车安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的方法中路基改桥工程桥型布置立面图；

图2为本发明实施例提供的方法中路基改桥工程桥型布置桩柱式墩柱断面图；

图3为本发明实施例提供的方法中立柱段钢护筒定位示意图；

图中：1-桩基；2-系梁；3-墩柱；4-盖梁；5-上部箱梁；6-既有路基路面线；7-桥台桩基；8-墩柱钢护筒；9-钢护筒与土壁间砂浆；10-土壁；11-既有路基开挖线(即盖梁底面)。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，包括：

在桥位处对立柱段先钻孔，安放立柱钢护筒，并使干孔和下放所述立柱钢护筒的外侧预留空隙填充砂浆；

立柱施工结束后，再进行桩基段的钻孔及安放桩基与立柱的钢筋笼，对所述桩基与立柱的钢筋笼整体一次性灌注混凝土，完成立柱与桩基一次地下成型；

桩基和立柱一次地下成型施工结束后，经验桩合格后，进行其他下部及上部结构的施工至桥梁具备通车条件，再进行开挖道路边坡的施工，直至施工完成。

上述施工方法中，立柱的柱径大于桩基的桩径10～20cm。

上述施工方法中，使干孔和下放所述立柱钢护筒的外侧预留空隙填充砂浆中，外侧预留空隙为10～15cm，填充的为M20砂浆。

上述施工方法中，开挖道路边坡的施工中，待桥下土方开挖后，采用机械设备凿除所述立柱钢护筒***的砂浆，对立柱钢护筒进行修饰。

上述施工方法中，立柱钢护筒外径与长度等于立柱的外径与高度，壁厚为10～20mm，立柱钢护筒由多节组成，每节长度为6～8m。

上述施工方法中，对立柱段钻孔是采用比立柱直径大20～30cm的钻头干孔钻入至设计立柱底部位置。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

本实施例提供的施工方法，有别于传统桩柱式墩柱依次开挖基坑、桩基、桥墩的施工方式，采用先进行桩柱一体化同时施工桩基、桥墩，再进行开挖道路边坡的施工工艺。该方法避免了传统先开挖既有路基造成深基坑及围护工程的劣势，可确保既有路半幅施工半幅通车安全可靠。

具体方案为：柱径大于桩径10～20cm，对立柱段先钻孔，安放立柱钢护筒，干孔和下放立柱钢护筒外侧预留的10-15cm空隙填充M20砂浆，以稳定钢护筒，防止其倾斜或下沉；再进行桩基段的钻孔及安放桩基与立柱的钢筋笼，后整体一次性灌注混凝土，实现立柱与桩基一次地下成型；待桥下土方开挖后，采用机械设备凿除砂浆，进行钢护筒修饰。

具体施工方案为：

施工准备阶段：

(1)临时设施：修筑进场临时便道，保证机械设备可达桥位处；临时用水、用电设施齐全。

(2)材料及机械设备：

21)结合桥位处地质情况，本着“先进、适用、合理、配套”的原则配置机械设备。

22)施工中所需原材料提前进场(钢筋及立柱钢护筒等)，按照规范要求进行试验抽检及验收工作。立柱钢护筒主要检测尺寸、顺直度及是否有变形等。重点对立柱钢护筒制造过程进行全程监控，检验其垂直度、强度及刚度等性能，并进行预埋件焊接及防腐涂装。

(3)技术交底：

施工前，建设单位组织设计单位向现场技术员、工班组长逐级进行书面技术交底，内容包括施工方法、技术数据、质量控制标准、安全及环保措施等。

测量放样：

平面定位采用坐标放样法，用全站仪和水准仪进行实测和复测，桩位确定后，在不易破坏的地方设立校核保护桩，以备施工过程中校核，防止桩中心移位。放样后对护桩要妥善保护，不得移位或丢失。

(一)立柱段施工：

(11)立柱钢护筒的选定：

立柱的钢护筒外表明应光滑平整，具有能保证立柱成品的外观，防止立柱表面混凝土的开裂，可作为桩基段钻孔施工中的临时护筒的功能。立柱钢护筒外径与长度等同于立柱的外径与高度，壁厚通常选用10～20mm，每节长度为6～8m。

(12)钻进：

采用比立柱直径大20～30cm的钻头干孔钻入至设计立柱底，由于难免会出现超挖或欠挖现象，需在钻进过程中及时控制好钻进深度。开挖完毕后必须严格测量干孔底标高，如出现超挖，可用土回填且必须严格夯实。

(13)安放立柱钢护筒：

安放立柱钢护筒能够有效的保证立柱外观的美观性且能很好的控制立柱的垂直度和立柱的中心偏差。将设计桩位控制点引至干孔底，孔底定位三根钢钎作为钢护筒平面位置控制的依据，采用吊车配合人工下放立柱钢护筒。下放过程必须缓慢，需人工在孔内调整钢护筒平面位置，直至护筒底中心和设计桩位吻合。孔底可铺垫方木扩散应力防止安放立柱护筒时下沉或一侧倾倒。下放过程中立柱钢护筒外套上塑料薄膜，以便将来凿除立柱护筒外壁的砂浆顺利方便。孔口位置立柱钢护筒的固定采用三角形木楔垫在孔壁与护筒之间，通过反复的校核确保钢护筒顶中心和设计桩位吻合。

(14)护筒外壁空隙填充：

由于干孔和下放立柱钢护筒外侧有10～15cm空隙，该空隙采用砂浆填充。填充砂浆的目的是为了增大护筒外侧的摩擦力，稳定钢护筒，以防在钻进桩基孔时下沉。砂浆填充过程不得从一边倾倒，防止钢护筒偏压倾斜；倾倒速度不得过快防止钢护筒上浮；倾倒砂浆每填充1米换个方位，确保四周均匀受力。

(二)桩基段施工：

(21)安放护顶钢护筒：

待砂浆强度达到100％时即可进行护顶钢护筒的沉放，用钻机或吊车沉放护筒，护筒可直接沉放在浇筑好的砂浆上以确保护筒刃脚处的稳定，核对要沉放后的护筒中心与桩位是否符合，否则重新安放。

(211)将钻头徐徐吊入护筒内，对正桩位，待泥浆输入到孔内一定数量并形成循环后，开始钻进。

(212)开始钻进时，进尺要适当控制，在立柱护筒刃脚处应低档慢速钻进，使刃脚有坚固的泥皮护壁，钻至刃脚下1.0m后，可按土质情况以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土，再放入钻头倒转，使泥浆挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆，继续钻进。

(213)在砂土或软土层钻进时，要低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，防止坍孔；在轻亚粘土、亚粘土夹少量卵、砾石层中钻进时，因土层硬，会引起钻头跳动、蹩车、钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象，易使钻机超负荷损坏，宜采用低档慢速。在钻孔阶段应注意始终保持孔内水位高过立柱护筒底口0.5m以上，同时护顶钢护筒高度应高于地面30cm。

(214)在钻孔过程中随时检查钻杆的垂直度和钻头的平面位置，防止偏孔或斜孔现象的发生。

(215)钻孔过程中严格控制好泥浆比重，注意地层变化情况，经过不同地层要补充不同数量的泥浆。钻进过程做好施工记录，以便施工人员了解实际的地质情况。钻孔过程应分班连续进行，不得中途长时间停止。每班组详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，精确测量钻进深度，应注意地层的变化。钻进过程中应保证孔口安全，孔内严禁掉入异物，以保证钻孔施工正常顺利进行。认真、仔细检查下入孔内的钻具，保证其可靠性，避免掉钻事故的发生。

(22)清孔：

(221)第一次清孔：终孔后，待浆液沉淀半小时，用钻机来进行初次清孔，减小沉淀厚度。

(222)成孔检测：

桩基成孔检测应采用孔径检测专业设备对成孔后对孔径、孔深、垂直度及沉渣厚度进行检测，检测结果满足规范要求后可进行钢筋笼的安放。

(三)钢筋笼的制作与安放：

(31)钢筋笼的制作：

311)制作钢筋笼所用的钢筋其表面应洁净，无锈蚀和污染现象，各种钢筋均要有材质证明书和原材料进场检验资料。

312)主筋的纵向连接采用直螺纹套筒或焊接连接技术，连接质量需符合现行规程规定。

313)钢筋笼制作时的分节原则为：根据钢筋的定尺长度，合理安排，尽量做到节省材料，减少孔口对接的数量及作业时间。受力钢筋接头设置在内力较小处，并错开布置；在接头长度区段内(35d，d为钢筋直径)，同一根钢筋不得有两个接头；配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面积不大于总截面面积的50％。

(32)钢筋笼的安放：

钢筋笼采用“四点吊法”吊装。吊装工具有：吊车、自制吊装扁担、长钢丝绳1根、短钢丝绳1根、U型扣4个、滑轮4个。在吊装中要保证钢筋笼在空中由水平状态向竖直状态的转换以保证钢筋笼的垂直度，立柱钢筋笼同桩基笼一样吊放进孔内并焊接以连接成整体。

(32)下导管、灌注混凝土：

与常规灌注桩一样，进行导管的水密实验、下放导管、二次清孔，最后一次性灌注混凝土至立柱顶以上50-80cm，保证桩基与立柱连接一体。

(四)其他下部及上部结构施工

桩基、立柱施工结束后，再经验桩合格后，进行其他下部及上部结构的施工至桥梁具备通车条件。

(五)挖除桥下土方：

在桥梁具备通车条件后，挖除桥下土方。

(六)凿除立柱外壁砂浆及涂漆美观处理：

(61)桥下土方挖除后，采用炮锤凿除立柱外壁包裹砂浆，辅以人工配合。

(62)将立柱外观根据需要进行相应处理。

本发明施工方法，不仅施工快速，操作相对简单，且工程造价降低，对既有交通影响降到最低。

(七)桥下道路施工直至运营通车：

(71)待桥下土方开挖至设计标高后，施工路基及路路面工程。

(72)结合桥下道路施工进度，对桥下墩柱进行适当防撞防护施工。

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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其特征在于，包括：

在桥位处对立柱段先钻孔，安放立柱钢护筒，并使干孔和下放所述立柱钢护筒的外侧预留空隙填充砂浆；

立柱施工结束后，再进行桩基段的钻孔及安放桩基与立柱的钢筋笼，对所述桩基与立柱的钢筋笼整体一次性灌注混凝土，完成立柱与桩基一次地下成型；

桩基和立柱一次地下成型施工结束后，经验桩合格后，进行其他下部及上部结构的施工至桥梁具备通车条件，再进行开挖道路边坡的施工，直至施工完成。

2.根据权利要求1所述的一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其特征在于，所述立柱的柱径大于桩基的桩径10～20cm。

3.根据权利要求1或2所述的一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其特征在于，所述方法的使干孔和下放所述立柱钢护筒的外侧预留空隙填充砂浆中，外侧预留空隙为10～15cm，填充的为M20砂浆。

4.根据权利要求1或2所述的一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其特征在于，所述方法的开挖道路边坡的施工中，待桥下土方开挖后，采用机械设备凿除所述立柱钢护筒***的砂浆，对立柱钢护筒进行修饰。

5.根据权利要求1或2所述的一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其特征在于，所述方法中，立柱钢护筒外径与长度等于立柱的外径与高度，壁厚为10～20mm，立柱钢护筒由多节组成，每节长度为6～8m。

6.根据权利要求1或2所述的一种地下一体化成型的桩柱式桥墩施工方法，其特征在于，所述方法中，对立柱段钻孔是采用比立柱直径大20～30cm的钻头干孔钻入至设计立柱底部位置。