CN112900435A - 一种拔出水上混凝土管桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种拔出水上混凝土管桩的施工方法，包括以下步骤：步骤一、由打桩船将拔桩工具吊至一根PHC管桩位置，使拔桩工具的位置与本根PHC管桩的位置吻合；步骤二、将拔桩工具沉桩至所述PHC管桩的底标高位置，并且拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起；步骤三、用打桩船的吊钩将拔桩工具与PHC管桩一起吊上岸；步骤四、取出PHC管桩。步骤五、用振动锤将外套管拔出吊上岸，拼装内外套管进行下一根桩的拔桩施工。本发明使用拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和单根PHC管桩一同吊起，借助打桩船的吊钩把拔桩工具同单根PHC管桩一并吊上岸，拔桩过程更简便，拔桩效率高。
Description
技术领域
本发明涉及水上拔桩领域，尤其涉及一种拔出水上混凝土管桩的施工方法。
背景技术
拆除码头工程包括拆除驳岸、拆除码头后方一座公用平台、拆除两个独立靠船墩，拆除驳岸和靠船墩时还需拔除PHC(预应力高强度混凝土) 管桩。所谓PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩，是采用先张预应力离心成型工艺制成一种空心圆筒型混凝土预制构件。
由于码头竣工资料和地质资料不全，特别两个靠船墩桩竣工资料缺失，桩长不明；另外，码头在海水中浸泡二十多年，桩的焊接位置和桩本身质量问题会导致桩的断裂。
有鉴于此，有必要提供一种拔出水上混凝土管桩的施工方法，以提高拔桩效率和拔桩成功率。
发明内容
本发明提供了一种拔出水上混凝土管桩的施工方法，借助拔桩工具、依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起PHC管桩将PHC管桩拔出，具有拔桩效率高的优点。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种拔出水上混凝土管桩的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、由打桩船将拔桩工具吊至需要拔桩的一根PHC管桩位置，使拔桩工具的位置与所述一根PHC管桩的位置吻合；
步骤二、将拔桩工具沉桩至所述PHC管桩的底标高位置，并且拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起；
步骤三、用打桩船的吊钩将拔桩工具与PHC管桩一起吊上岸；
步骤四、取出PHC管桩；
步骤五、用振动锤将外套管拔出，吊上岸之后和内套管在次拼装，进行下一根桩的拔桩。
本发明使用拔桩工具、依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，借助打桩船的吊钩把拔桩工具同单根PHC管桩一并吊上岸，拔桩过程更简便，拔桩效率高。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一具体为：
步骤1.1、测量PHC管桩，得到测量参数；
步骤1.2、由打桩船将拔桩工具吊至需要拔桩的PHC管桩位置；
步骤1.3、根据所述测量参数调整所述打桩船的位置，使拔桩工具的位置与所述PHC管桩的位置吻合。
本发明将拔桩工具沉桩之前，先将拔桩工具的位置调整到与该跟PHC 管桩一致的位置，便于拔桩工具沉桩，避免拔桩工具沉桩时损坏本根PHC 管桩，更利于拔桩。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1.1的测量参数，包括：水上混凝土管桩的斜度、水上混凝土管桩的扭角。
作为本发明的进一步改进，所述步骤二中拔桩工具依靠内套管和PHC 管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：
PHC管桩位于拔桩工具内部；
依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起。
作为本发明的进一步改进，所述PHC管桩位于拔桩工具内部，包括：
拔桩工具包括内套管和外套管；
内套管和外套管内外套管先在安装完成拼装完成，再吊至PHC管桩上方，；
内套管和外套管测量定位之后，用冲击锤将内套管和外套管一起沉桩至PHC管桩的底标高，此时PHC管桩在内套管的内部。
作为本发明的进一步改进，所述拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：
外套管的底面设置圆环，所述圆环是为了能让内套管和外套管在沉桩时没有土体进入，从而产生摩擦力；
PHC管桩位于内套管的内部；
依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起。
作为本发明的进一步改进，依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：
拔桩工具沉桩至所述PHC管桩的底标高位置时，内套管和外套管要略超过PHC管桩的底部；
当内外套管沉桩至PHC管桩底部，或者略超过PHC管桩底部时，依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力大于PHC管桩重量、内套管的重量、以及PHC管桩与内套管之间泥土的重量；
将内套管和PHC管桩一起吊出，此时外套管不需要做任何移动。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三具体为：
先用打桩船的吊钩将内套管与PHC管桩一起吊出；
然后用振动锤将外套管拔出。
作为本发明的进一步改进，所述步骤四之后还包括步骤五：重复步骤一至步骤四拔出下一根PHC管桩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明使用拔桩工具、依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，借助打桩船的吊钩把拔桩工具同单根PHC 管桩一并吊上岸，拔桩过程更简便，拔桩效率高。
2、本发明将拔桩工具沉桩之前，先将拔桩工具的位置调整到与该跟 PHC管桩一致的位置，便于拔桩工具沉桩，避免拔桩工具沉桩时损坏本根PHC管桩，更利于拔桩。
3、本发明使用拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，利用拔桩工具使PHC管桩与水下方的泥土分离，借助打桩船把拔桩工具连同PHC管桩吊起，实现PHC管桩的快速拔桩。
4、本发明的拔桩工具是在岸上先将外套管和内套管安装到一起，其中外套管底部焊接铁环用于顶住内套管，在内外套管沉桩过程中没有泥土可以进入，保证内外套管之间无摩擦力。
附图说明
图1为一种拔出水上混凝土管桩的施工方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明创造和简化描述，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创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压(1.0Mpa左右)、180℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混凝土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～ 800mm，混凝土强度等级≥C80。
目前，国内的拔桩工法主要集中于静拔法、高压旋喷泥浆拔桩法、振动沉管高压水切割拔桩法、全回转CD机拔桩、FECE全回转拔桩法等。其中，静拔法直接将管桩从地层中拔出。此工法对桩体强度要求高，不适合预制管桩的拔除。高压旋喷泥浆拔桩法在桩体周围进行高压旋喷泥浆破坏桩周土体。缺点是容易造成断桩，受地层土密实度影响大，地层扰动大，不适合预制桩的拔除。振动沉管高压水切割拔桩法利用振动使得桩周土体液化深入钢管，并配合高压水破坏桩体和钢管之间的土体，大大减少桩侧摩阻力。振动沉管高压水切割拔桩法多适用于水上拔桩，在陆上使用此工法拔桩，施工速度较慢，地层扰动大。全回转CD机拔桩是目前最先进的清除地下障碍物的方法之一，具有垂直度高、适应各种复杂地质、无噪音的优点。缺点是液压驱动钢套管旋转切割速度慢，机械设备需配重借助反力将钢套管下压，行走须用吊车，准确定位难。FECE全回转拔桩法采用双层套管回转钻进的方法切削桩周土体，减少桩侧摩阻力。FECE全回转拔桩具有适用范围广，施工效果好的优点，尤其是斜桩和场地附近对于沉降敏感的建筑，但此工法需要有专门的FECE全回转拔桩机，施工造价高。
由于码头竣工资料和地质资料不全，特别两个靠船墩桩竣工资料缺失，桩长不明；另外，码头在海水中浸泡二十多年，桩的焊接位置和桩本身质量问题会导致桩的断裂。
请参阅图1，本发明实施方式提供了一种拔出水上混凝土管桩的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、由打桩船将拔桩工具吊至需要拔桩的一根PHC管桩位置，使拔桩工具的位置与一根PHC管桩的位置吻合；
步骤二、将拔桩工具沉桩至PHC管桩的底标高位置，并且拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起；
步骤三、用打桩船的吊钩将拔桩工具与PHC管桩一起吊上岸；
步骤四、取出PHC管桩；
步骤五、用振动锤将外套管拔出，吊上岸之后和内套管在次拼装，进行下一根桩的拔桩。
本发明使用拔桩工具、依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，借助打桩船的吊钩把拔桩工具同单根PHC管桩一并吊上岸，拔桩过程更简便，拔桩效率高。
本发明实施例的步骤一具体为：
步骤1.1、测量PHC管桩，得到测量参数。其中，测量参数，包括：水上混凝土管桩的斜度、水上混凝土管桩的扭角。
步骤1.2、由打桩船将拔桩工具吊至需要拔桩的PHC管桩位置。
步骤1.3、根据测量参数调整打桩船的位置，使拔桩工具的位置与 PHC管桩的位置吻合。
本发明将拔桩工具沉桩之前，先将拔桩工具的位置调整到与该跟PHC 管桩一致的位置，便于拔桩工具沉桩，避免拔桩工具沉桩时损坏本根PHC 管桩，更利于拔桩。
本发明实施例的步骤二中拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：PHC管桩位于拔桩工具内部；依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起。
本发明PHC管桩位于拔桩工具内部，包括：拔桩工具包括内套管和外套管；内套管和外套管内外套管先在安装完成拼装完成，再吊至PHC 管桩上方；内套管和外套管测量定位之后，用冲击锤将内套管和外套管一起沉桩至PHC管桩的底标高，此时PHC管桩在内套管的内部。
本发明拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和 PHC管桩一同吊起，包括：外套管的底面设置圆环，圆环是为了能让内套管和外套管在沉桩时没有土体进入，从而产生摩擦力；PHC管桩位于内套管的内部。
依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起。本发明依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：拔桩工具沉桩至PHC管桩的底标高位置时，内套管和外套管要略超过PHC管桩的底部；当内外套管沉桩至PHC管桩底部，或者略超过PHC管桩底部时，依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力大于PHC管桩重量、内套管的重量、以及PHC管桩与内套管之间泥土的重量；将内套管和PHC管桩一起吊出，此时外套管不需要做任何移动。
本发明实施例的步骤三具体为：
先用打桩船的吊钩将内套管与PHC管桩一起吊出；然后用振动锤将外套管拔出。
本发明实施例的步骤四之后还包括步骤五：重复步骤一至步骤四拔出下一根PHC管桩。
在特殊实施例中，内套管在外套管里面，内套管和外套管的沉桩采用的是16Ton的液压冲击锤，将内套管和外套管沉入土层，下沉到标高深度后，停止锤击，然后用打桩船的吊钩吊住内套管的吊环，直接将内套管和PHC管桩一并拔出。内套管吊装上岸后，倒出内套管中的土，PHC管桩随土一并被倒出。用夹桩器夹住外套管，开动振动锤振动使外套管拔出。
本发明实施例提供了一种拔桩工具，包括外套管和内套管，外套管的底端设有环片，环片的外周壁与外套管的内周壁固定，内套管置于外套管的内腔，内套管和外套管的顶端使用同一夹桩器夹紧时，内套管的底面与环片的端面接触；内套管的顶端设有吊耳，吊耳与打桩船的挂钩连接。
本发明采用双套管钻进的方式将PHC管桩周围土体进行削除，土体连同PHC管桩一同拔起。
本发明实施例的外套管采用外径1000mm，壁厚24mm的钢管加工而成，由2根长度为12m钢管焊接连接，连接处为满焊并用砂轮机进行打磨，在焊缝外侧均匀焊接4块加筋板。外套管的底部用4cm厚的铁板切割成环板与外套管焊接，将铁环焊好后内套管可以直接作用在铁环之上。
本发明实施例的内套管采用外径908mm，壁厚24mm的钢管加工而成，由2根长度为12m钢管焊接连接，连接处为满焊并用砂轮机进行打磨。内外侧均需焊接。内套管的内侧用烧焊两个吊耳，尺寸为20cm*20cm*4cm。内外高管加工完成后，将内套管套入外套管中，保证内外钢管的底部和顶部均在同一平面。且保证内外套管底部贴合，等沉桩时不可有土进入内外套管之间。
内套管套入外套管时，外套管的内壁与内套管的外壁之间具有间隙；外套管的内壁上还绕周向均匀设置多个阻挡件，每个阻挡件均位于间隙处，阻挡件确保在周向的任意位置、间隙值相等。阻挡件设置在外套管距离顶部5 ±3cm的同一平面内。优选阻挡件为铁片，铁片的宽度略小于间隙值；铁片的长度略大于间隙值。外套管距离顶部5cm的同一平面内，均匀布置6块铁片，铁片的尺寸为5cm*5cm*2cm，可以保证内外套管拼装后可以均匀分布。
本发明设置阻挡件的目的，是保证内套管和外套管拼装后可以均匀分布。
外套管的底部内周壁与内套管的底部外周壁贴合，以避免沉桩时杂物进入内套管和外套管之间。
具体的，内套管的内径大于水上混凝土管桩的外径；水上混凝土管桩位于内套管的内腔，内套管将水上混凝土管桩连同其周围的泥土一并拔出。
优选地，环片与外套管之间还设有多个加强肋，加强肋同时连接环片和外套管，以实现环片与外套管更可靠的连接。
在一些实施例中，外套管的底端内径逐渐减小，外套管的最小内径与外套管的外径一致，以实现内套管的底部外周壁与内套管的底部外周壁贴合。外套管由多根第一钢管沿长度方向焊接而成，相邻第一钢管的连接处满焊并在焊缝外侧固设加筋板。内套管由多根第二钢管沿长度方向焊接而成，相邻第二钢管的连接处、内壁和外壁均满焊。
拔桩工具的施工工艺如下：
前期主备：首先由测量人员将码头的PHC管桩提前测量好斜度和扭角。打桩船配合180T的履带吊将内外套管安装至一起，然后由打桩船将内外套管一起吊至需要拔桩的PHC管桩处，根据测量员的指示，调整船的位置与角度与桩位完全吻合。
钢管桩施工：一切准备就绪后，用16Ton的液压冲击锤将内外套管一起沉桩至现***头PHC管桩的底标高位置。
准备用振动锤沉桩沉桩：沉桩完成后，移开振动锤，用打桩船的吊钩将内套管与PHC管桩一起吊出。然后用振动锤将外套管拔出。
取出管桩：待内套管与外套管吊上岸后，用水将内套管和PHC管桩之间的泥清洗干净，将PHC管桩取出。然后重复上述步骤取出下一根PHC管桩。
拔桩功效：拔桩工具，其施工进度为：1根/4小时。具体为套管定位20 分钟,内外套管下沉1小时，管桩拔除20分钟，内套管与PHC管桩清洗2小时，外套管拔出20分钟。该方法提高了拔桩成功率以及功效。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、由打桩船将拔桩工具吊至需要拔桩的一根PHC管桩位置，使拔桩工具的位置与所述一根PHC管桩的位置吻合；
步骤二、将拔桩工具沉桩至所述PHC管桩的底标高位置，并且拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起；
步骤三、用打桩船的吊钩将拔桩工具与PHC管桩一起吊上岸；
步骤四、取出PHC管桩；
步骤五、用振动锤将外套管拔出，吊上岸之后和内套管在次拼装，进行下一根桩的拔桩。
2.根据权利要求1所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述步骤一具体为：
步骤1.1、测量PHC管桩，得到测量参数；
步骤1.2、由打桩船将拔桩工具吊至需要拔桩的PHC管桩位置；
步骤1.3、根据所述测量参数调整所述打桩船的位置，使拔桩工具的位置与所述PHC管桩的位置吻合。
3.根据权利要求2所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述步骤1.1的测量参数，包括：水上混凝土管桩的斜度、水上混凝土管桩的扭角。
4.根据权利要求1所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述步骤二中拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：
PHC管桩位于拔桩工具内部；
依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起。
5.根据权利要求4所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述PHC管桩位于拔桩工具内部，包括：
拔桩工具包括内套管和外套管；
内套管和外套管内外套管先在安装完成拼装完成，再吊至PHC管桩上方，；
内套管和外套管测量定位之后，用冲击锤将内套管和外套管一起沉桩至PHC管桩的底标高，此时PHC管桩在内套管的内部。
6.根据权利要求4所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述拔桩工具依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：
外套管的底面设置圆环，所述圆环是为了能让内套管和外套管在沉桩时没有土体进入，从而产生摩擦力；
PHC管桩位于内套管的内部；
依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起。
7.根据权利要求6所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力将内套管和PHC管桩一同吊起，包括：
拔桩工具沉桩至所述PHC管桩的底标高位置时，内套管和外套管要略超过PHC管桩的底部；
当内外套管沉桩至PHC管桩底部，或者略超过PHC管桩底部时，依靠内套管和PHC管桩之间的摩擦力大于PHC管桩重量、内套管的重量、以及PHC管桩与内套管之间泥土的重量；
将内套管和PHC管桩一起吊出，此时外套管不需要做任何移动。
8.根据权利要求1所述的拔出水上混凝土管桩的施工方法，其特征在于，所述步骤三具体为：
先用打桩船的吊钩将内套管与PHC管桩一起吊出；
然后用振动锤将外套管拔出。
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| CN (1) | CN112900435A (zh) |
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