CN111305209A - 一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑基础工程施工技术领域,具体涉及一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其包括如下步骤:A、安装外层钢护筒;B、安装中层钢护筒;C、安装内层钢护筒;D、测量验收,施工完成。本发明的方法解决了传统施工中60m左右的超长钢护筒难以沉入地面以下的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑基础工程施工技术领域,具体涉及一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法。
背景技术
在海上桥梁人工岛桩基建设中,灌注桩桩深一般为45m~105m,入微风化岩1.5~4.5m。设计时往往会考虑到复杂的海洋地质易导致塌孔及人工岛整***移对桩孔的影响,同时防止海洋氯化物对钢筋混凝土侵蚀的影响,原施工工艺为上端先安装临时60m长钢护筒保证桩孔成孔,在成孔完成后钢筋笼安装之前下放2.5mm厚波纹管,以保证混凝土与海洋氯化物地层能有效隔离。针对原施工工艺,首先工序繁多,工期压力大;其次波纹管与土层摩擦力较小,无法为后继施工中大重量钢筋笼挂笼施工提供支承力;再有波纹管材料加工费用高,不经济。
为解决上述问题,后续施工将施工工艺改为大直径永久超长钢护筒替代上端的临时护筒和永久的通长波纹管,即沉入长护壁钢护筒(约60m)进入隔水层,解决成孔护壁和后期百吨以上重型钢筋笼的施工难点。
但是,在地面以下沉入60m深超长钢护筒时,当护筒下放至38m左右(其中砂层15m)时,由于侧摩擦阻力的作用,护筒很难继续下沉,并会引起局部护筒底端变形现象。一般施工时,采用振动锤及常规的护筒材料,钢护筒的最大极限是可克服约38m左右的上部地层侧摩阻力,采用振动锤一次性直接将超长钢护筒振送到位的方案难以现实。综上,现有技术中难以将60m左右长的钢护筒很难克服侧壁的摩擦阻力沉入地面以下。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,解决了传统施工中60m左右的超长钢护筒难以沉入地面以下的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其包括如下步骤:
A、安装外层钢护筒;
A1、测量放样,确定桩位;
A2、通过履带吊机和振动锤配合,在经步骤A1已放好样的桩位上振动打入所述外层钢护筒,然后采用旋挖钻机将外层钢护筒内的渣土挖出;
B、安装中层钢护筒;
B1、测量并确定中层钢护筒的中心点位置;
B2、通过履带吊机将中层钢护筒吊放入外层钢护筒内,然后通过振动锤的振动作用使中层钢护筒的下端向下运动至外层钢护筒的下方,最后采用旋挖钻机将中层钢护筒内的渣土挖出,并在外层钢护筒和中层钢护筒之间焊接第一固定件,使外层钢护筒和中层钢护筒固定连接;其中,所述中层钢护筒的长度为23-30m,所述外层钢护筒的长度小于中层钢护筒的长度;
C、安装内层钢护筒;
C1、测量并确定内层钢护筒的中心点位置;
C2、通过履带吊机将内层钢护筒吊放入中层钢护筒内,并通过振动锤的振动作用使内层钢护筒的下端向下运动至预设深度,最后采用旋挖钻机将内层钢护筒内的渣土挖出;
D、测量验收,施工完成。
其中,在步骤A1和A2之间还包括如下步骤:
在放样桩位的位置挖深度为0.5m-1.5m的浅坑,然后将外层钢护筒吊放入浅坑内。
其中,在步骤B1和B2之间还包括如下步骤:
在外层钢护筒的内侧壁且沿外层钢护筒内壁周向间隔设置多个第一定位块,多个所述第一定位块的中心为中层钢护筒的中心。
其中,步骤B2中,所述中层钢护筒向下运动至中层钢护筒的上端高于外层钢护筒上端25-35cm。
其中,所述外层钢护筒的长度为10-15m。
其中,在步骤C1和C2之间还包括如下步骤:
在中层钢护筒的内侧壁且沿中层钢护筒内壁周向间隔设置多个第二定位块,多个所述第二定位块的中心为内层钢护筒的中心。
其中,步骤C2中,内层钢护筒内的渣土挖出后,还包括如下步骤:
在中层钢护筒和内层钢护筒之间焊接第二固定件,使中层钢护筒和内层钢护筒固定连接。
其中,步骤C2中,所述内层钢护筒向下运动至预设深度时,内层钢护筒的上端高于中层钢护筒上端25-35cm。
本发明的有益效果是:
1、本发明从外至内依次埋设外层钢护筒、中层钢护筒和内层钢护筒,且外层钢护筒、中层钢护筒和内层钢护筒的依次设置成稍短长度(10-15m),中等长度(23-30m)和超长长度(60m左右),通过外层钢护筒减小中层钢护筒收到的摩擦阻力,进而使中层钢护筒可以完全穿透砂层,使中层钢护筒可以减小内层钢护筒沉入时受到的摩擦阻力,进而使内层钢护筒可以克服摩擦阻力顺利地沉入60m的深度,即达到设计要求的深度,解决了现有技术中60m左右长的钢护筒很难克服侧壁的摩擦阻力沉入地面以下的问题。
2、本发明通过在外层钢护筒和中层钢护筒之间、中层钢护筒和内层钢护筒之间分别焊接第一固定块和第二固定块,保证内层钢护筒的稳固性和承载能力,使内层钢护筒后期安装上钢筋笼后,不会发生内层钢护筒下沉的情况,保证钢筋笼挂笼后不会发生变形,提高桩身质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的施工流程图;
图2是本发明实施例的结构示意图。
附图标记说明:1、内层钢护筒;2、中层钢护筒;3、外层钢护筒;4、第一固定件;5、第二固定件;6、第一定位块;7、第二定位块;8、履带吊机;9、液压振动锤。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。另外,专利中涉及到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征,在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,如图1和2所示,其包括如下步骤:
A、安装外层钢护筒3;
A1、测量放样,确定桩位;
在放样桩位的位置挖深度为1m的浅坑,然后将长12m,直径2800mm的外层钢护筒3吊放入浅坑内,进而减轻振动锤振动时对原地面产生的影响,避免振动力过大导致原地面发生坍塌;
A2、通过履带吊机8和振动锤配合,在经步骤A1已放好样的桩位上振动打入所述外层钢护筒3,使外层钢护筒3的上端与地面平齐,然后采用旋挖钻机将外层钢护筒3内的渣土挖出,最后验收;
B、安装中层钢护筒2;
B1、测量并确定中层钢护筒2的中心点位置;
由于待埋设的中层钢护筒2的长度较长,为确保中层钢护筒2埋设时的垂直度,先测量中层钢护筒2的中心点位置,然后在外层钢护筒3的内侧壁且沿外层钢护筒3内壁周向等距离间隔焊接四个第一定位块6,四个所述第一定位块6的中心为中层钢护筒2的中心,四个第一定位块6用于约束中层护筒在下沉时其下部与上部振动锤起吊点保持一致,确保二点一线控制中间层护筒的垂直度准确定位。
B2、通过履带吊机8将中层钢护筒2吊放入外层钢护筒3内,然后通过振动锤的振动作用使中层钢护筒2的下端向下运动至外层钢护筒3的下方,最后采用旋挖钻机将中层钢护筒2内的渣土挖出,并在外层钢护筒3和中层钢护筒2之间焊接第一固定件4,使外层钢护筒3和中层钢护筒2固定连接,具体的,所述第一固定件4为钢牛腿;
其中,所述中层钢护筒2的长度为23-30m,所述外层钢护筒3的长度小于中层钢护筒2的长度,具体的,在本实施例中所述中层钢护筒2的长度为25m,直径为2600mm,所述中层钢护筒2需穿过13m砂层和12m海泥层;为了便于后续拔出中层钢护筒2,所述中层钢护筒2向下运动至中层钢护筒2的上端高于外层钢护筒3上端30cm。
其中,由于中层钢护筒2的长度较长,在本实施例中,所述中层钢护筒2由两节护筒连接而成,具体施工步骤如下:
埋设中层钢护筒2时,先将第一节长度为15m,直径为2600mm的护筒吊放入外层钢护筒3内,然后在第一节护筒的上端焊接多个支撑牛腿,接着将第二节护筒吊至第二节护筒的下端口与第一节护筒的上端口对接,最后将第一节护筒和第二节护筒的接口焊接固定成中层钢护筒2,再通过起重履带吊机8配合振动锤作业使中层钢护筒2被向下打入外层钢护筒3下方。
C、安装内层钢护筒1;
C1、测量并确定内层钢护筒1的中心点位置;
在中层钢护筒2的内侧壁且沿中层钢护筒2内壁等距离周向间隔设置四个第二定位块7,四个所述第二定位块7的中心为内层钢护筒1的中心。
C2、通过履带吊机8将内层钢护筒1吊放入中层钢护筒2内,并通过振动锤的振动作用使内层钢护筒1的下端向下运动至预设深度,所述内层钢护筒1向下运动至预设深度时,内层钢护筒1的上端高于中层钢护筒2上端30cm;最后采用旋挖钻机将内层钢护筒1内的渣土挖出;为了提高内层护筒的稳固性和承载能力,所述内层钢护筒1和中层钢护筒2之间焊接多个第二固定件5,使中层钢护筒2和内层钢护筒1固定连接,所述第二固定件5为钢牛腿;
由于内层钢护筒1的长度较长,在本实施例中,所述内层钢护筒1由多节护筒连接而成,具体施工步骤如下:
埋设内层钢护筒1时,先将第一节护筒吊放入中层钢护筒2内,然后在第一节护筒的上端焊接多个支撑牛腿,接着将下一节护筒吊至其下端口与上一节护筒的上端口对接,最后将相邻两节护筒的接口焊接固定,并根据内层钢护筒1的长度按上述步骤依次连接多节护筒,直至连接后的护筒总长度达到内层护筒的预设长度后,再通过起重履带吊机8配合振动锤作业使中层钢护筒2被向下打入外层钢护筒3下方。
D、测量验收,施工完成。
本发明从外至内依次埋设外层钢护筒3、中层钢护筒2和内层钢护筒1,且外层钢护筒3、中层钢护筒2和内层钢护筒1的依次设置成稍短长度(10-15m),中等长度(23-30m)和超长长度(60m左右),通过外层钢护筒3减小中层钢护筒2收到的摩擦阻力,进而使中层钢护筒2可以完全穿透砂层,使中层钢护筒2可以减小内层钢护筒1沉入时受到的摩擦阻力,进而使内层钢护筒1可以克服摩擦阻力顺利地沉入60m的深度,即达到设计要求的深度,解决了现有技术中60m左右长的钢护筒很难克服侧壁的摩擦阻力沉入地面以下的问题。
本发明通过在外层钢护筒3和中层钢护筒2之间、中层钢护筒2和内层钢护筒1之间分别焊接第一固定块和第二固定块,保证内层钢护筒1的稳固性和承载能力,使内层钢护筒1后期安装上钢筋笼后,不会发生内层钢护筒1下沉的情况,保证钢筋笼挂笼后不会发生变形,提高桩身质量。具体的,所述第一固定块和第二固定块均为高15cm,厚度为2cm的钢牛腿块,所述第一固定块和第二固定块均设置有六个,六个所述第一固定块等距离间隔设置,六个所述第二固定块等距离间隔设置。
其中,外层钢护筒3的长度为12m,直径为2800mm,其作为临时护筒使用,通过先埋设外层钢护筒3,使外层钢护筒3与上部的填土和砂层接触,以便于减少中层钢护筒2的摩擦阻力,并对中层钢护筒2的沉入起导向定位的作用。具体的,所述外层钢护筒3埋设时的外层钢护筒3的中心点的偏差不大于10cm。
其中,中层钢护筒2作为临时护筒使用,在外层钢护筒3以下13m与砂层和海泥层接触,并完全穿透砂层,为内层钢护筒1的沉入再次减少侧摩擦阻力,并为内层钢护筒1的沉入起导向定位的作用。
其中,由于第三层护筒安装时,孔内有将近25m空孔,加之内层钢护筒1自身重力作用容易产生内层钢护筒1的护筒的连接处容易产生偏移或变形,垂直度控制难大,因此在内层钢护筒1的护筒直接的接驳位置需反复校正。
内层钢护筒1为超长护筒,下部地层中偶尔分布部分硬质障碍物,在深层底部位置向下振送钢护筒时需降低速率,避免强大冲击力导致内层钢护筒1底变形扭曲。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:包括如下步骤:
A、安装外层钢护筒;
A1、测量放样,确定桩位;
A2、通过履带吊机和振动锤配合,在经步骤A1已放好样的桩位上振动打入所述外层钢护筒,然后采用旋挖钻机将外层钢护筒内的渣土挖出;
B、安装中层钢护筒;
B1、测量并确定中层钢护筒的中心点位置;
B2、通过履带吊机将中层钢护筒吊放入外层钢护筒内,然后通过振动锤的振动作用使中层钢护筒的下端向下运动至外层钢护筒的下方,最后采用旋挖钻机将中层钢护筒内的渣土挖出,并在外层钢护筒和中层钢护筒之间焊接第一固定件,使外层钢护筒和中层钢护筒固定连接;其中,所述中层钢护筒的长度为23-30m,所述外层钢护筒的长度小于中层钢护筒的长度;
C、安装内层钢护筒;
C1、测量并确定内层钢护筒的中心点位置;
C2、通过履带吊机将内层钢护筒吊放入中层钢护筒内,并通过振动锤的振动作用使内层钢护筒的下端向下运动至预设深度,最后采用旋挖钻机将内层钢护筒内的渣土挖出;
D、测量验收,施工完成。
2.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:在步骤A1和A2之间还包括如下步骤:
在放样桩位的位置挖深度为0.5m-1.5m的浅坑,然后将外层钢护筒吊放入浅坑内。
3.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:在步骤B1和B2之间还包括如下步骤:
在外层钢护筒的内侧壁且沿外层钢护筒内壁周向间隔设置多个第一定位块,多个所述第一定位块的中心为中层钢护筒的中心。
4.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:步骤B2中,所述中层钢护筒向下运动至中层钢护筒的上端高于外层钢护筒上端25-35cm。
5.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:所述外层钢护筒的长度为10-15m。
6.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:在步骤C1和C2之间还包括如下步骤:
在中层钢护筒的内侧壁且沿中层钢护筒内壁周向间隔设置多个第二定位块,多个所述第二定位块的中心为内层钢护筒的中心。
7.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:步骤C2中,内层钢护筒内的渣土挖出后,还包括如下步骤:
在中层钢护筒和内层钢护筒之间焊接第二固定件,使中层钢护筒和内层钢护筒固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种大直径超深灌注桩超长钢护筒沉入方法,其特征在于:步骤C2中,所述内层钢护筒向下运动至预设深度时,内层钢护筒的上端高于中层钢护筒上端25-35cm。
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