CN113585259B - 逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及逆作法大直径钢管结构柱施工的技术领域,公开了逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,包括以下步骤:1、桩位放线定位;2、采用旋挖机引孔;3、振动锤下放护筒;4、钻进形成灌注孔;5、吊放钢筋笼,混凝土灌注,形成支护桩;6、吊放定位平衡板;7、全回转钻机就位;8、钢管柱与工具柱呈对接布置形成结构柱,吊放结构柱;9、全回转钻机下插钢管柱,垂直度调节、水平线调节和方位角调节;10、移除全回转钻机,沿钢管柱的内部灌注混凝土;11、拆除工具柱,间隙采用碎石回填,拔除护筒。结构柱通过垂直度调节、水平线调节和方位角调节,使结构柱的中心位置、水平标高及方位角偏差满足设计需求,保证了结构柱的施工精度。
Description
技术领域
本发明专利涉及逆作法大直径钢管结构柱施工的技术领域,具体而言,涉及逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法。
背景技术
逆作法,能够提高地下工程安全性,节约工程造价,缩短施工工期,防止周围地基出现下沉的先进施工方法。当地下结构采用逆作法施工时,基础桩首先施工,其一般采用底部灌注桩插结构柱形式,钢管结构桩为常见的形式之一。
现有技术中,逆作法施工主体结构的竖向承重体系常采用“一柱一桩”结构,即在基坑内施作中间支撑,待中间支撑桩浇筑至基坑底标高后,在支撑桩顶安装一根逆作施工的支撑上部施工荷载的永久性钢管柱。
但是,采用上述方式施工,钢管结构桩的导向、定位及调垂具有较大的技术难度,且钢管结构桩对竖向支撑体系的承载能力以及稳定性也有着直接影响;因此,现有的施工方法,无法确保钢管结构桩的精准安装,导致钢管结构桩的施工精度不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,旨在解决现有技术中,钢管结构桩的施工精度不能满足要求的问题。
本发明是这样实现的,逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,包括以下步骤:(1)、桩位放线定位;(2)、采用旋挖机引孔,然后初次钻进;(3)、采用振动锤下放护筒;(4)、再次采用旋挖机钻进,形成灌注孔;(5)、吊放钢筋笼至所述灌注孔,安设灌注导管,且进行混凝土灌注,形成支护桩;(6)、基于十字交叉法,确定所述支护桩的中心点,同时确定定位平衡板的中心点,并在所述定位平衡板的中心点引出铅垂线,然后,吊放所述定位平衡板;(7)、全回转钻机就位至所述定位平衡板,并对所述全回转钻机的中心点进行复核,确保所述全回转钻机的中心点与所述支护桩的中心线呈重合布置;(8)、将钢管柱与工具柱呈对接布置形成结构柱,且所述钢管柱的中心线与所述工具柱的中心线呈重合布置,然后,吊放所述结构柱;(9)、通过所述全回转钻机下插所述钢管柱,下插过程中,全方位实时监控所述钢管柱的垂直度;(10)、移除所述全回转钻机,然后,沿所述钢管柱的内部灌注混凝土,直至灌注至桩顶标高;(11)、拆除所述工具柱,所述钢管柱与桩孔之间的间隙采用碎石回填,碎石回填至地面标高后,拔除所述护筒。
进一步的,步骤(4)中,所述旋挖机钻进至设计深度时,立即进行第一次清孔,且采用捞渣钻头进行至少一次捞渣,清孔完成后,采用超声波测壁仪对成孔质量进行检测。
进一步的,步骤(5)中,所述钢筋笼和所述灌注导管下放到位后,进行二次清孔,二次清孔采用气举反循环清孔,且二次清孔抽取的泥浆经净化器分离处理,将沉渣收集和清理;
二次清孔完成后,在30分钟内灌注混凝土,超灌高度为0.8m;所灌注的混凝土采用超缓凝混凝土,初凝时间控制在36小时,单桩浇注混凝土的浇注时间控制在4小时以内。
进一步的,步骤(6)中,所述定位平衡板的中心点引出的铅垂线与所述支护桩的中心点呈重合布置;将所述定位平衡板吊放至所述护筒上方后,基于“双层双向定位”原理调节所述定位平衡板,使所述定位平衡板的中心点与铅垂线和支护桩的中心点呈重合布置;然后,用全站仪对所述定位平衡板的中心点位进行复核。
进一步的,所述全回转钻机包括多个油缸支腿,所述定位平衡板包括限位弧板,在步骤(7)中,全回转钻机就位时,各个所述油缸支腿与各个所述限位弧板呈一一对应布置,且所述油缸支腿与所述限位弧板呈对准布置,各个所述限位弧板定位所述油缸支腿的位置,且各个所述限位弧板限制所述油缸支腿产生偏移。
进一步的,沿纵向方向,所述油缸支腿呈顶升或下降布置,利用各个所述油缸支腿调平所述全回转钻机,并对全回转钻机的中心点进行复核,确保全回转钻机的中心点与所述支护桩的中心线呈重合布置。
进一步的,所述钢管柱包括腹板,在步骤(8)中,所述钢管柱和所述工具柱对接完成后,然后进行垂直度复测,复测合格后,在所述工具柱上端设置方位角定位线,并且,方位角定位线与所述腹板呈对准布置。
进一步的,包括倾角传感器、注水管以及倾斜显示仪,所述倾角传感器安设在所述工具柱的顶部,所述倾角传感器与所述倾斜显示仪呈电性连接布置,所述倾角传感器用于检测所述工具柱的垂直度;所述注水管的内端延伸至所述钢管柱的内部,所述注水管的外端连接水源,在步骤(9)的下插过程中,通过所述注水管将清水注入所述钢管柱的内部。
进一步的,当所述钢管柱的柱底与所述灌注孔内的泥浆顶面呈齐平时,通过所述注水管开始向所述钢管柱的内部进行注水,并将所述钢管柱缓慢吊放至桩身混凝土顶面,同时,同步采用泥浆泵将所述灌注孔内的泥浆抽至泥浆箱的内部;
待钢管柱柱底到达桩身混凝土顶面时,人工粗调所述钢管柱的平面位置和方向,然后采用全回转钻机抱住所述工具柱并精调所述钢管柱平面位置和方向,并且,同步连接所述倾角传感器与所述倾斜显示仪;
所述全回转钻机包括上夹具和下夹具,下插时,所述上夹具抱住所述工具柱开始下插,下插至行程限位后,改为所述下夹具抱住所述工具柱,所述上夹具松开所述工具柱并上移至原位,直至将钢管结构柱***至设计标高;根据中心线和水平线定位原理,对所述钢管柱的中心线和水平标高进行复测。
进一步的,包括全站仪,所述钢管柱下插至设计标高后,利用所述全回转钻机旋转所述工具柱,使所述工具柱的方位角定位线对准所述全站仪的目镜十字丝的竖线,再将所述全站仪的目镜移至所述支护桩的中心点和校核点,进行复核,完成方位角定位;
夜间施工时,采用激光铅垂仪代替所述全站仪;当所述激光铅垂仪的垂线同时与所述支护桩的中心点的棱镜、方位角定位线、校核点棱镜呈重合布置时,即表示所述钢管柱的方位角完成定位。
与现有技术相比,本发明提供的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,具有以下优点:施工过程中,对结构柱的中心线、垂直线、水平线以及方位角进行全方位的调整和检测,配合旋挖钻机钻进成孔、全回转钻机下插定位,可使结构柱的中心位置、水平标高及方位角偏差满足设计需求,保证了结构柱的施工精度。
附图说明
图1是本发明提供的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法的施工流程示意图;
图2是本发明提供的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法的施工平面示意图;
图3是本发明提供的铅垂结构的布局示意图;
图4是本发明提供的铅垂件的布局示意图;
图5是本发明提供的辅助线的布局示意图;
图6是本发明提供的倾角传感器与倾斜显示仪的配合布局示意图;
图7是本发明提供的倾角传感器与倾斜显示仪的配合俯视示意图;
图8是本发明提供的铅锤架的立体示意图;
图9是本发明提供的第一对准条与第二对准条的布局示意图;
图10是本发明提供的重垂线与参照柱的配合布局示意图;
图11是本发明提供的方位角呈对准状态的俯视示意图;
图12是本发明提供的方位角呈偏移状态的俯视示意图;
图13是本发明提供的方位角定位线的布局示意图;
图14是本发明提供的中位检测器的剖面示意图;
图15是本发明提供的方位角定位线的平面示意图;
图16是本发明提供的水平复测结构的布局示意图;
图17是本发明提供的防沉件的布局示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-17所示,为本发明提供的较佳实施例。
逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,包括以下步骤:
(1)、桩位放线定位;(2)、采用旋挖机引孔,然后初次钻进;(3)、采用振动锤下放护筒3;(4)、再次采用旋挖机钻进,形成灌注孔;(5)、吊放钢筋笼至灌注孔,安设灌注导管,且进行混凝土灌注,形成支护桩;(6)、基于十字交叉法,确定支护桩的中心点,同时确定定位平衡板2的中心点,并在定位平衡板2的中心点引出铅垂线551,然后,吊放定位平衡板2;(7)、全回转钻机1就位至定位平衡板2,并对全回转钻机1的中心点进行复核,确保全回转钻机1的中心点与支护桩的中心线呈重合布置;(8)、将钢管柱41与工具柱42呈对接布置形成结构柱4,且钢管柱41的中心线与工具柱42的中心线呈重合布置,然后,吊放结构柱4;(9)、通过全回转钻机1下插钢管柱41,下插过程中,全方位实时监控钢管柱41的垂直度;(10)、移除全回转钻机,然后,沿钢管柱41的内部灌注混凝土,直至灌注至桩顶标高;(11)、拆除工具柱42,钢管柱41与桩孔之间的间隙采用碎石回填,碎石回填至地面标高后,拔除护筒3。
上述的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,具有以下优点:
1、施工过程中,对结构柱4的中心线、垂直线、水平线以及方位角进行全方位的调整和检测,配合旋挖钻机钻进成孔、全回转钻机下插定位,可使结构柱4的中心位置、水平标高及方位角偏差满足设计需求,保证了结构柱4的施工精度。2、钢管柱41与工具柱42在工厂内预制加工并提前运至施工现场,大大提升了现场作业的效率;后插法工艺无需钢管柱41和钢筋笼孔口对接环节,节省了大量施工时间,提高施工效率。3、旋挖机成孔产生的渣土放置在专用的储渣箱内,施工过程中泥头车配合及时清运,有效避免了渣土堆放影响安全文明施工形象;现场使用的泥浆采用大容量环保型泥浆箱储存、调制、循环泥浆,并采用泥浆净化器对进入泥浆循环***的槽段内及桩基二次清孔泥浆进行净化,提高泥浆利用率,减少泥浆排放量,进而保证现场施工环境整洁。
工具柱42与钢管柱41呈对接形成结构柱4;钢管柱41和工具柱42由具备钢结构制作资质的专业单位承担制作,运至施工现场后,由具备钢结构施工资质的单位在专用对接平台上进行对接,以保证工具柱42与钢管柱41对接后的中心线重合,整体垂直度满足要求。
工具柱42与钢管柱41对接逐步接近靠拢时,在对接处设专门人员对讲机与吊车进行实时联络;同时,对接操作人员手握与螺栓直径一致的短钢筋,***柱间的对接螺栓孔内引导起吊方向;当多根钢筋完成对接孔***后,即初步对接完成。工具柱42与钢管柱41对接无误后,及时从钢管柱端***柱间对接螺栓,同时安排人员在工具柱内将螺帽拧紧;为确保螺栓连接紧密,在钢管柱41处采用焊接方式将螺栓与钢管柱固定。工具柱42与钢管柱41对接完成后,安排人员在对接处涂抹外层密封胶,防止安装过程中发生渗漏。
在步骤(1)中,旋挖钻机、全回转钻机等均为大型机械设备,对场地要求高,钻机进场前首先对场地进行平整、硬底化处理;合理布置施工现场,清理场地内影响施工的障碍物,保证机器有足够的操作空间。利用全站仪8定位桩中心点位,确保桩位准确。以“十字交叉法”引到四周用钢筋支架做好护桩,桩位中心点处用红漆做出三角标志。
也就是说,旋挖钻机在钻孔前先制备护壁泥浆,以备在钻进过程中使用;泥浆配制后现场采用大容量环保型泥浆箱储存、调制、循环泥浆,并采用泥浆净化器对进入泥浆循环***的泥浆进行净化。
根据旋挖机钻孔中心线定位原理,用卷尺跟踪测量旋挖机钻头外侧四个方向点位的距离,保证钻头就位的准确性,确认无误后旋挖机下钻引孔。
在步骤(3)中,选用直径2.8m、长度11m、壁厚50mm的护筒3,旋挖机钻孔至9m深度后,采用履带吊吊挂+550型振动锤锤夹持护筒3,在振动锤与护筒3重力作用下使护筒3***土层指定标高。
护筒3在安装过程中,实时监控护筒3的位置,护筒3的位置偏差不得大于20mm,安装完毕后对护筒3的水平标高以及护筒3的中心线进行二次复测,确保护筒3的位置准确。
步骤(4)中,旋挖机钻进至设计深度时,立即进行第一次清孔,且采用捞渣钻头进行至少一次捞渣,清孔完成后,采用超声波测壁仪对成孔质量进行检测。第一次清孔后,孔底沉渣不得大于10cm,并将孔口处杂物清理干净方可进行下步工序。第一次清孔完成后,采用超声波测壁仪对成孔质量进行检测,入岩和终孔等关键环节需监理人员在场见证验收。
护筒3安放好之后,移开振动锤,旋挖钻机就位;钻进时,确保桩孔的中心位置、钻机底座的水平度和钻机桅杆导轨的垂直度偏差小于1%。
采用宝峨BG46旋挖钻机进行钻进成孔,钻进过程中,配合泥浆护壁。
钢筋笼的主筋采用单面搭接焊,钢筋笼的骨架采用人工制作,箍筋采用滚笼机进行滚卷,人工点焊,保证钢筋笼制作质量。
采用300mm导管对桩身混凝土进行灌注,为了保证成桩质量,严格控制孔底沉渣,钢筋笼、灌注导管下放到位后进行二次清孔;二次清孔采用气举反循环清孔,循环泥浆经净化器分离处理。
步骤(5)中,钢筋笼和灌注导管下放到位后,进行二次清孔,二次清孔采用气举反循环清孔,且二次清孔抽取的泥浆经净化器分离处理,将沉渣收集和清理;
二次清孔完成后,在30分钟内灌注混凝土,超灌高度为0.8m;所灌注的混凝土采用超缓凝混凝土,初凝时间控制在36小时,单桩浇注混凝土的浇注时间控制在4小时以内;这样,有效保证钢管柱41在安插时,有足够的时间进行定位调节。施工作业中,按规范要求留置试块,试块取自实际灌注的混凝土,且同组试件取自同车混凝土。
步骤(6)中,定位平衡板2的中心点引出的铅垂线551与支护桩的中心点呈重合布置;将定位平衡板2吊放至护筒3上方后,基于“双层双向定位”原理调节定位平衡板2,使定位平衡板2的中心点与铅垂线551和支护桩的中心点呈重合布置;然后,用全站仪8对定位平衡板2的中心点位进行复核。
在步骤(6)中,混凝土灌注完成后,立即吊放定位平衡板2。
逆作法大直径钢管结构柱4全套管全回转施工方法包括铅垂结构5,铅垂结构5包括筒线52、铅垂件55以及板线51,护筒3下放至灌注孔,定位平衡板2与护筒3呈上下对应布置,筒线52安设护筒3,板线51安设定位平衡板2,筒线52具有筒中部54,板线51具有板中部53,铅垂件55呈纵向布置,且铅垂件55的两端分别与筒中部54和板中部53呈连接布置,铅垂件55用于定位护筒3与定位平衡板2的位置。
筒线52安设在护筒3,板线51安设定位平衡板2,施工时,首先将护筒3下放至灌注孔中,护筒3下放过程中,全程监控和调整护筒3的垂直性,然后,吊放定位平衡板2至护筒3的上方,铅垂件55受重力呈纵向布置,由上至下通过调整定位平衡板2的板中部53,直至板中部53的中心线和筒中部54的中心线呈重合布置,保障定位平衡板2的中心线与护筒3的中心线呈重合布置,这样,起到中心线定位,便于后续保障全回转钻机就位后的中心线定稿,从而保障后续成桩的质量。
也就是说,定位平衡板2定位后,全回转钻机再吊放就位,因此,定位平衡板2定位后,在对全回转钻机定位,实现全回转钻机与灌注孔的中心定位。
定位平衡板2包括板体,板体具有板口21,板口21分别贯通板体的顶部和底部布置;板线51包括第一上线和第二上线,第一上线和第二上线分别安设定位平衡板2,第一上线和第二上线呈十字交错布置形成板中部53,板中部53的中心线与板口21的中心呈重合布置;筒线52包括第一下线和第二下线,第一下线和第二下线分别安设护筒3,第一下线和第二下线呈十字交错布置形成筒中部54,筒中部54的中心线与护筒3的中心线呈重合布置。
这样,板口21呈圆形布置,基于第一上线和第二上线呈十字交错确定的板中部53,板中部53处于板口21的中心更为精确,提高后续定位的精准性;护筒3呈圆柱状布置,第一下线和第二下线呈十字交错布置确定的筒中部54,筒中部54处于护筒3的中心更为精确,提高后续定位的精准性。
定位平衡板2设有第一上卷器和第二上卷器,第一上卷器用于卷紧或卷松第一上线,第二上卷器用于卷紧或卷松第二上线;板体具有第一放置槽和第二放置槽,第一上卷器安设第一放置槽,第二上卷器安设第二放置槽;在第一上卷器的作用下,对第一上线起到卷紧作用,实现将第一上线呈张紧状态,保障定位的精准性;在第二上卷器的作用下,对第二上线起到卷紧作用,实现将第二上线呈张紧状态,保障定位的精准性。第一上卷器和第二上卷器呈同步驱动布置,避免板中部53偏移,保障定位的精准性。
第一上卷器和第二上卷器分别设有张力传感器,张力传感器用于检测第一上线和第二上线的张紧度,避免第一上卷器和第二上卷器卷紧程度过大,提高第一上线和第二上线的使用寿命。
护筒3设有第一下卷器和第二下卷器,第一下卷器用于卷紧或卷松第一下线,第二下卷器用于卷紧或卷松第二下线;板体具有第一收纳槽和第二收纳槽,第一下卷器安设第一收纳槽,第二下卷器安设第二收纳槽;在第一下卷器的作用下,对第一下线起到卷紧作用,实现将第一下线呈张紧状态,保障定位的精准性;在第二下卷器的作用下,对第二下线起到卷紧作用,实现将第二下线呈张紧状态,保障定位的精准性。
铅垂件55包括铅垂线551和重力块552,铅垂线551的上端与板中部53呈连接布置,铅垂线551的下端贯穿筒中部54延伸连接重力块552,重力块552用于促使铅垂线551呈垂直布置;这样,在重力块552的作用下,重力块552施加重力,促使铅垂线551呈垂直布置,便于确认板中部53的中心线和筒中部54的中心线是否呈重合布置。
铅垂线551的下端设有上磁块,重力块552的顶部设有下磁块,上磁块与下磁块呈异性相吸布置,铅垂线551的下端与重力块552呈磁吸附布置或分离布置;安设时,通过上磁块与下磁块呈吸附布置,实现铅垂线551与重力块552呈连接布置,拆卸时,也便于重力块552的拆卸,实现可循环使用。
重力块552呈上大下小锥形状布置,重力块552的顶部形成块面,块面的中部形成块槽,下磁块安设块槽;这样,铅垂线551与重力块552呈连接布置,铅垂线551连接在重力块552的中部,提高定位的精准性。
铅垂件55包括四个辅助线553,重力块552的顶部形成四个角部,四个角部分别处于块面的四角,辅助线553的上端呈固定布置,辅助线553的下端与角部呈连接布置,且沿自上而下方向,辅助线553朝下逐渐呈倾斜布置;各个辅助线553的线距呈一致布置;这样,在四个辅助线553的作用下,增强重力块552的垂直性,同时,避免铅垂线551与重力块552失磁呈脱离布置,避免重力块552误脱落,便于重力块552的回收。
铅垂件55包括铅垂板和陀螺仪,铅垂板设置在重力块552的内部,且铅垂板呈水平布置,陀螺仪安设铅垂板,陀螺仪用于监测铅垂板的水平角度;这样,基于陀螺仪的数据,有效监测重力块552的垂直性,保障后续定位的精准性。
筒中部54包括筒环,筒环呈弹性布置,筒环的中部具有筒口,铅垂线551贯穿通口,筒环呈弹性套设铅垂线551;这样,便于铅垂线551与筒环的配合,也便于后续的拆卸,实现循环使用;并且,在筒环的弹性套设作用下,避免铅垂线551的晃动。
全回转钻机包括多个油缸支腿,定位平衡板2包括限位弧板,在步骤(7)中,全回转钻机就位时,各个油缸支腿与各个限位弧板呈一一对应布置,且油缸支腿与限位弧板呈对准布置,各个限位弧板定位油缸支腿的位置,且各个限位弧板限制油缸支腿产生偏移;确保全回转钻机准确就位。
全回转钻机包括四个油缸支腿,四个油缸支腿呈四角布置,全回转砖机就位后,利用四角的油缸支腿实现调平,并对全回转钻机的中心点进行复核,确保全回转钻机的中心位置与桩位中心线呈重合布置。
沿纵向方向,油缸支腿呈顶升或下降布置,利用各个油缸支腿调平全回转钻机,并对全回转钻机的中心点进行复核,确保全回转钻机的中心点与支护桩的中心线呈重合布置;实现全回转砖机进行调平。
钢管柱41包括腹板,在步骤(8)中,钢管柱41和工具柱42对接完成后,然后进行垂直度复测,复测合格后,在工具柱42上端设置方位角定位线,并且,方位角定位线与腹板呈对准布置。
钢管柱41和工具柱42由具备钢结构制作资质的专业单位承担制作,运至施工现场后,由具备钢结构施工资质的单位在专用对接平台上进行对接,以保证两柱对接后的中心线呈重合布置,整体垂直度满足要求。
钢管柱41和工具柱42对接完成后,需对其进行垂直度复测,并在工具柱42上进行合格后方可进行后续安装工序。
钢管结构柱4起吊前,在工具柱42顶部的水平板上安置倾角传感器61并固定注水管。倾角传感器61与倾斜显示仪62呈电性连接布置,能够监测钢管结构柱4下插过程的垂直度,其控制精度可达到0.01度;注水管能够将清水注入钢管柱41内,克服泥浆流体及混凝土流体引起的浮力,以及混凝土对钢柱下插产生的贯入阻力。
包括倾角传感器61、注水管及倾斜显示仪62,倾角传感器61安设在工具柱42的顶部,倾角传感器61与倾斜显示仪62呈电性连接布置,倾角传感器61用于检测工具柱42的垂直度;注水管的内端延伸至钢管柱41的内部,注水管的外端连接水源,下插过程中,通过注水管将清水注入钢管柱41的内部。
结构柱4起吊时,根据三点起吊法,采用1台260t(QUY260CR)履带吊作为主吊、1台160t(QUY160)履带吊作为副吊,然后整体吊装结构柱4,保证结构柱4呈整体和平直起吊。
当钢管柱41的柱底与灌注孔内的泥浆顶面呈齐平时,通过注水管开始向钢管柱41的内部进行注水,并将钢管柱41缓慢吊放至桩身混凝土顶面,同时,同步采用泥浆泵将灌注孔内的泥浆抽至泥浆箱的内部;这样,有助于防止孔口溢浆。
待钢管柱41柱底到达桩身混凝土顶面时,人工粗调钢管柱41的平面位置和方向,然后采用全回转钻机抱住工具柱42并精调钢管柱41平面位置和方向,并且,同步连接倾角传感器61与倾斜显示仪62;
全回转钻机包括上夹具和下夹具,下插时,上夹具抱住工具柱42开始下插,下插至行程限位后,改为下夹具抱住工具柱42,上夹具松开工具柱42并上移至原位,直至将钢管结构柱4***至设计标高;根据中心线和水平线定位原理,对钢管柱41的中心线和水平标高进行复测。
钢管柱41下插过程中,根据垂直线定位原理,全方位实时监控钢管柱41的垂直度,如有偏差,可以利用全回转钻机进行精确微调,垂直度的误差控制在1/1000(±0.06°)内。
逆作法大直径钢管结构柱4全套管全回转施工方法包括监测结构6,监测结构6包括倾角传感器61和倾斜显示仪62,钢管柱41与工具柱42呈对接布置形成结构柱4,倾角传感器61与倾斜显示仪62呈电性连接布置,倾角传感器61安设结构柱4,且倾角传感器61用于监测结构6柱4的垂直性,全回转钻机用于下插结构柱4。
采用全回转钻机进行结构柱4下插作业时,在倾角传感器61的作用下,全程监测结构6柱4下插时的垂直性,且实时反馈至倾斜显示仪62,一旦倾斜显示仪62检测结构柱4下插出现偏移,即刻全回转钻机微调下插角度,从而保障下插过程中,结构柱4的垂直性,进而保障后续成桩质量以及支护强度。
包括灌注孔、泥浆装置和注入装置,灌注孔具有泥浆层,全回转钻机用于下插结构柱4至泥浆层,泥浆装置用于抽取灌注孔的泥浆,注入装置用于注清水至结构柱4的内部;当全回转钻机下插结构柱4时,泥浆装置和注入装置呈同步启动布置;在泥浆装置的作用下,有效防止灌注孔的孔口溢浆,在注入装置的作用下,有效克服泥浆流体及混凝土流体引起的浮力对结构柱4的下插造成影响,保障结构柱4的下插垂直性。
泥浆装置包括泥浆泵和泥浆管,泥浆管的一端与泥浆泵呈连接布置,泥浆管的另一端延伸至泥浆层;注入装置包括注水泵和注水管,注水管的一端与注水泵呈连接布置,注水管的另一端延伸至结构柱4的内部;当全回转钻机下插结构柱4时,泥浆泵和注水泵呈同步启动布置;在泥浆泵和泥浆管的配合作用下,有效防止灌注孔的孔口溢浆,在注入管和注水泵的配合作用下,有效克服泥浆流体及混凝土流体引起的浮力对结构柱4的下插造成影响,保障结构柱4的下插垂直性。
泥浆装置包括泥浆箱,泥浆泵通过泥浆管将孔内的泥浆抽至泥浆箱内,避免造成环境污染,且抽出的泥浆可做后续循环利用,或者反向注入灌注孔;有效避免了泥浆堆放影响安全文明施工形象;现场使用的泥浆采用大容量环保型泥浆箱储存、调制、循环泥浆,并采用泥浆净化器对进入泥浆循环***的槽段内及桩基二次清孔泥浆进行净化,提高泥浆利用率,减少泥浆排放量,进而保证现场施工环境整洁。
包括重垂线64和参照柱45,重垂线64呈纵向布置;参照柱45安设结构柱4,且参照柱45沿结构柱4的轴向方向呈竖直延伸布置;重垂线64与参照柱45呈对应布置,基于重垂线64与参照柱45的角度变化,监控结构柱4下插垂直度。
这样,通过重垂线64和参照柱45的配合,基于垂直线定位原理,全方位实时监控结构柱4的下插垂直度,如有偏差可以利用全回转钻机进行精确微调,垂直度误差控制在1/1000(±0.06°)内。
包括铅锤架63,施工地具有施工面,施工面呈平齐布置,铅锤架63设置在施工面;铅锤架63包括主架、支杆以及卷收器,支杆的内端与主架呈连接布置,支杆的外端呈横向呈延伸布置,重垂线64的上部连接支杆,重垂线64的下部朝下呈垂直延伸布置;卷收器安设支杆,且卷收器用于卷收或释放重垂线64;在铅锤架63的作用下,便于重垂线64的设置,以及便于重垂线64的收纳。
重垂线64的下部连接有铅块65,铅块65用于施加重力促使重垂线64呈垂直布置;这样,在铅块65的作用下,施加重力,使重垂线64呈垂直布置,避免受风等因素影响,保障对结构柱4的下插垂直度进行全程监控。
铅块65的内部设有陀螺仪,陀螺仪用于检测铅块65的水平角度,且陀螺仪与后台服务器呈信号传输布置;这样,基于陀螺仪的数据,对重垂线64的垂直性进行监测,保障利用重垂线64监控结构柱4的下插垂直性的精准性。
钢管柱41设有第一对准条43,第一对准条43沿钢管柱41的轴向呈延伸竖直布置,工具柱42设有第二对准条44,第二对准条44沿工具柱42的轴向呈延伸竖直布置;钢管柱41的上端与工具柱42的下端呈对接布置,第一对准条43设置在钢管柱41的上端,第二对准条44设置在工具柱42的下端;当钢管柱41与工具柱42呈对接布置时,第一对准条43与第二对准条44呈对齐布置;在第一对准条43和第二对准条44的配合作用下,提高钢管柱41与工具柱42的对接垂直性,保证钢管柱41与工具柱42对接后的中心线呈重合布置,进而保证后续成桩的质量和支护强度。
钢管柱41设有腹板,腹板沿钢管柱41的轴向呈延伸竖直布置,工具柱42设有方位角定位线7,方位角定位线7与腹板呈对准布置;这样,需对结构柱4进行垂直度复测,复测合格后,在工具柱42上端设置方位角定位线7,并且,使方位角定位线7对准钢管柱41的腹板;这样,便于后续对下插完成的结构柱4进行方位角定位,降低误差,保障结构柱4的下插垂直性。
全回转钻机吊放在定位平衡板2的上方,且定位平衡板2支撑全回转钻机;定位平衡板2具有四个限位环,四个限位环呈四角布置;全回转钻机包括四个油缸支腿,四个油缸支腿呈四角布置;油缸支腿与限位环呈对准布置,且限位环用于限制油缸支腿偏移;在各个油缸支腿与各个限位环的配合下,确保全回转钻机准确就位,实现全回转钻机的中心与灌注孔的中心线呈重合布置,保障结构柱4的下插垂直性。
另外,全回转砖机就位后利用四角的油缸支腿调平,并对钻机中心点进行复核,实现对结构柱4下插的垂直性进行精确调整。
循环重复钢管柱41下插的垂直度监控,直至结构柱4***至设计标高。
根据中心线和水平线定位原理,对钢管柱41中心线和水平标高进行复测,中心线和水平标高线误差控制在±5mm内。
逆作法大直径钢管结构柱4全套管全回转施工方法包括水平复测结构9,水平复测结构9包括第一反射器91、第二反射器92、全站仪8以及中位检测器210,全站仪8用于发射或接收光信号,第一反射器91和第二反射器92分别架设结构柱4的顶部,且第一反射器91和第二反射器92呈对称布置,沿结构柱4的径向,第一反射器91和第二反射器92呈两端布置;第一反射器91和第二反射器92分别用于反射光信号至全站仪8;中位检测器210用于复检结构柱4的中心线。
结构柱4下插完毕后,采用中位检测器210对结构柱4的中心线进行复测,避免结构柱4的中心线的误差过大,保障成桩质量和支护效果;然后,通过全站仪8朝向第一反射器91或第二反射器92发射光信号,第一反射器91将光信号反射返回至全站仪8,第二反射器92将光信号反射返回至全站仪8,实现全站仪8提取结构柱4的水平标高,然后,将第一反射器91反馈的数据和第二反射器92反馈的数据进行相互校核,提高复测水平标高的精准性;这样,使结构柱4的水平标高和中心线均满足设计需求,保障后续成桩质量和支护效果。
水平复测结构9包括第三反射器93和第四反射器94,第三反射器93和第四反射器94分别架设结构柱4的顶部,第三反射器93和第四反射器94呈对称布置,沿结构柱4的中心,第一反射器91、第二反射器92、第三反射器93和第四反射器94呈环绕间隔布置;第三反射器93和第四反射器94分别用于反射光信号至全站仪8。
这样,第一反射器91和第二反射器92反馈横向水平标高数据,第三反射器93和第四反射器94反馈纵向水平标高数据;再将各组反馈的进行相互校核,提高结构柱4的水平标高的复测精准性。
第一反射器91、第二反射器92、第三反射器93和第四反射器94分别对应说明书附图中的E点、F点、G点、H点。
全站仪8包括第一仪器和第二仪器,第一仪器和第二仪器分别用于发射或接收光信号,第一仪器和第二仪器呈对应布置;第一仪器检测形成第一水平线数据,第二仪器检测形成第二水平线数据,第一水平线数据与第二水平线数据呈相互校核;通过第一仪器和第二仪器,实现数据的提取,然后第一仪器和第二仪器的数据进行相互校核,提高结构柱4的水平标高的复测精准性。
钢管柱41与工具柱42对接形成结构柱4;工具柱42的顶部形成安设区,第一反射器91、第二反射器92、第三反射器93和第四反射器94分别架设安设区;安设区具有四个安设部,四个安设部沿工具柱42的中心呈环绕间隔布置,四个安设部呈两两对称布置;这样,基于四个安设部分别反馈的数据,实现对结构柱4的水平标高进行复测。
安设部具有安设孔,安设孔朝下凹陷布置,安设孔具有内螺纹;第一反射器91包括反射架和棱镜件,棱镜件安设反射架,棱镜件用于反射光信号,反射架的下部形成反射杆,反射杆具有外螺纹,反射杆与安设孔呈螺纹连接布置;这样,便于第一反射器91的安设和拆卸。
第一反射器91、第二反射器92、第三反射器93和第四反射器94结构呈一致布置,且各个棱镜件呈同一水平面布置,保障数据提取的精准性。
包括中置架,中置架包括第一中置杆和第二中置杆,第一中置杆和第二中置杆呈十字交错布置形成中置部,中置部与结构柱4的中心线呈重合布置;第一中置杆的两端分别形成第一夹持头,第一夹持头用于夹持反射架,反射架具有限制环,限制环用于限制第一夹持头移动;第二中置杆的两端分别形成第二夹持头,第二夹持头用于夹持反射架,反射架具有限制环,限制环用于限制第二夹持头移动;第一夹持头和第二夹持头沿水平方向呈平齐布置。
这样,在中置架的作用下,对反射架起到加固作用,同时,中置部对结构柱4的中心起到参照作用,便于复测结构柱4的中心线;另外,在第一夹持头和第二夹持头的作用下,便于中置架的设置和拆卸。
中位检测器210包括中位杆和中位镜,中位镜安设中位杆,中位杆与结构柱4的中心线呈重合布置,中位镜用于反射光信号至全站仪8;实现对结构柱4的中心线进行复测。
中位检测器210包括中位板213,中位板213的中部具有中位部,中位板213置于结构柱4,中位部与结构柱4的中心线呈重合布置;中位杆的下部嵌设中位部;这样,便于中位镜对结构柱4的中心线进行复测。
中位检测器210包括两个固定块212和调节轴211,调节轴211的两端分别贯穿两个固定块212,中位板213具有朝下的中位面,中位面具有导槽,固定块212活动安设导槽,调节轴211旋转驱动两个固定块212呈相向或相背离方向移动,两个固定块212沿相背离方向移动卡设结构柱4;这样,实现中位检测器210的安设和拆卸;在中位板213的中位部的作用下,便于中位杆与结构柱4的中心线呈重合布置。
全站仪8包括仪器主体、底座以及调节结构,仪器主体用于发射或接收光信号,仪器主体与底座呈连接布置,调节结构用于驱动仪器主体相对底座呈摆动布置;便于将仪器主体发射光信号至棱镜件,也便于接收棱镜件反馈的光信号。
包括全站仪8,钢管柱41下插至设计标高后,利用全回转钻机旋转工具柱42,使工具柱42的方位角定位线7对准全站仪8的目镜十字丝的竖线,再将全站仪8的目镜移至支护桩的中心点和校核点,进行复核,完成方位角定位;
夜间施工时,采用激光铅垂仪代替全站仪8;当激光铅垂仪的垂线同时与支护桩的中心点的棱镜、方位角定位线7、校核点棱镜呈重合布置时,即表示钢管柱41的方位角完成定位。
根据方位角定位原理,在钢管柱41下插至设计标高后,利用全回转钻机旋转工具柱42,使其方位角定位线7对准全站仪8目镜十字丝的竖线,再将全站仪8目镜移至桩中心点和校核点复核,完成方位角定位。
监测结构6包括钢位置部68、钢反射器66以及柱心反射器67,全站仪8用于接收或反射光信号,钢反射器66和柱心反射器67分别用于反射光信号,钢反射器66安设钢位置部68,柱心反射器67安设结构柱4的中心线,方位角定位线7设置在结构柱4,全回转钻机用于旋转结构柱4,结构柱4设有腹板件440;结构柱4的中心、方位角定位线7、钢位置部68和全站仪8呈同一直线布置。
结构柱4下插完毕后,进行结构柱4的方角位定位,由于钢反射器66安设在钢位置部68,全站仪8发射光信号经钢反射器66反射回全站仪8,定出钢梁的安装位置线,然后,全站仪8发射光信号经柱心反射器67反射回全站仪8,校核结构柱4的中心点位置,确保结构柱4的中心点、钢梁的安装位置线和全站仪8呈同一直线上,然后,全站仪8对准方位角定位线7,通过全回转钻机旋转结构柱4,使结构柱4的中心、方位角定位线7、钢梁的安装位置线和全站仪8呈同一直线布置,完成结构柱4的方角位定位;这样,后续钢梁安装时,实现钢梁与腹板件440呈精准对接布置。
说明书附图中,A点对应结构柱4的中心,B点对应方位角定位线7的安设位置,C点对应钢位置部68,D点对应定位部81,全站仪8设置在D点。
全站仪8设置在定位部81,当全站仪8发射光信号经钢反射器66反射回全站仪8时,定位部81与钢位置部68呈同一直线布置;这样,通过全站仪8,对钢梁的安装位置进行定位,定出钢梁的安装位置线,便于后续钢梁的安装精准性。
当全站仪8发射光信号经柱心反射器67反射回全站仪8时,定位部81、钢位置部68和结构柱4的中心呈同一直线布置;这样,通过全站仪8,对钢梁的安装位置进行定位,实现钢梁的安装位置线、结构柱4的中心和全站仪8呈同一直线布置。
钢反射器66包括钢反射架和钢棱镜,钢棱镜安设钢反射架,钢反射架插设钢位置部68;钢反射架包括钢架体和导向杆,钢棱镜安设钢架体,导向杆的内端与钢架体呈连接布置,导向杆的外端沿背离钢架体呈竖直延伸布置,导向杆与方位角定位线7呈同一直线布置;实现对钢梁的安装位置进行定位,定出钢梁的安装位置线。
安插后的结构柱4的方位角判断调节结构包括中位检测器210,中位检测器210安设结构柱4,中位检测器210具有中位部,中位部与结构柱4的中心线呈重合布置,柱心反射器67插设中位部;通过全站仪8与中位检测器210的配合,实现对结构柱4的中心进行复测,保障后续钢梁的准确安装。
中位检测器210包括中位板213、两个固定块212和调节轴211,中位板213安设结构柱4,中位板213的中部具有中位部;调节轴211的两端分别贯穿两个固定块212,中位板213具有朝下的中位面,中位面具有导槽,固定块212活动安设导槽,调节轴211用于驱动两个固定块212沿导槽呈相向或相背离方向呈移动布置,固定时,两个固定块212沿相背离方向移动,直至卡设固定结构柱4。
这样,通过调节轴211和两个固定块212的配合,实现中位检测器210的安装和拆卸;并且,这样装配方便,只需控制调节轴211旋转,实现固定块212锁紧结构柱4,拆卸过程也同样简单;现有技术中,中位检测器210无非是采用焊接方式,焊接之后,必须切割掉,操作麻烦,而且下次使用还得重新焊接,反复焊接对结构柱4伤害较大。
方位角定位线7包括多个线贴片,各个线贴片呈依序间隔排列布置,各个线贴片贴设结构柱4的外表面,线贴片的中部具有参照条71,相邻线贴片的参照条71呈同一直线布置;通过各个参照条71,使方位角定位线7起到参照作用,便于腹板件440的定位,以及便于结构柱4的定位。
方位角定位线7包括多个连接片72,连接片72呈长条状布置,连接片72的两端分别连接相邻线贴片,连接片72与参照条71呈同一直线布置,在各个连接片72的作用下,保障各个线贴片的垂直性,便于腹板件440的定位,以及便于结构柱4的定位。
结构柱4的外表面设有对齐条,对齐条沿结构柱4的轴向方向呈长条状布置,各个连接片72与对齐条呈重合布置,各个参照条71与对齐条呈重合布置;对齐条的两端形成识别区,方位角定位线7包括两个识别片73,两个识别片73呈两端布置,且各个线贴片和各个连接片72均处于两个识别片73之间,识别片73与识别区呈重合布置;在识别片73和识别区的作用下,提高方位角定位线7的设置垂直性,保障定位的精准性。
各个线贴片和各个连接片72和两个识别片73呈一体成型布置,便于方位角定位线7设置在结构柱4上。
全站仪8包括目镜,目镜设置有横定位线和纵定位线,横定位线和纵定位线呈十字交错布置,各个参照条71与纵定位线呈重合布置;当出现偏移时,通过全回转钻机旋转结构柱4,使参照条71与纵定位线呈重合布置。
结构柱4包括工具柱42和钢管柱41,工具柱42和钢管柱41呈对接布置;腹板件440套设钢管柱41,方位角定位线7设置在工具柱42;腹板件440包括腹板条441,腹板条441沿钢管柱41的轴向方向呈长条状布置,腹板条441与方位角定位线7呈对齐布置;对腹板件440的位置进行定位,便于后续钢梁与腹板件440的对接精准性。结构柱4完成定位后,将高压潜水泵吊入钢管柱41内底部,抽出柱内清水。待桩身混凝土初凝(36h)并具备一定的强度后,移除全回转钻机及定位平衡板2,桩身混凝土凝结情况根据现场留置的同条件养护试块确定。
包括防沉件11,移除全回转钻机和定位平衡板2时,防沉件11用于限制结构柱4下沉;防沉件11的外端形成卡槽,卡槽用于供护筒3嵌入,防沉件11的内端与结构柱4呈连接布置;防沉件11包括防沉板、固定板以及旋拧件,防沉板的外端形成卡槽,防沉板的内端与结构柱4呈连接布置,固定板的外端呈活动布置,固定板的内端与防沉板呈铰接布置,固定板与护筒3呈平铺布置,旋拧件贯穿固定板穿设至护筒3,且旋拧件与护筒3呈螺纹连接布置。待桩身混凝土初凝(36h)并具备一定的强度后,移除全回转钻机及定位平衡板2;在移除全回转钻机及定位平衡板2前,设置防沉件11,有效避免结构柱4下沉。
逆作法大直径钢管结构柱4全套管全回转施工方法包括四个防沉件11,四个防沉件11呈四角布置,四个防沉件11分别与结构柱4呈连接布置,四个防沉件11同步限制结构柱4下沉,保证具备足够的限制力,有效避免结构柱4下沉。
防沉板的内端也形成卡槽,防沉板的内端卡设工具柱42,防沉板的内端设有固定板,固定板平铺工具柱42,旋拧件贯穿固定板穿设至工具柱42,实现防沉板的安设,同时也便于防沉板的拆卸。
现有技术中,防沉件11无非是采用焊接方式,焊接在护筒3和工具柱42上,施工完毕后,必须切割掉,操作麻烦,而且下次使用还得重新焊接,反复焊接对护筒3和工具柱42造成的伤害较大,无法持续使用。
包括灌注平台,灌注平台用于对结构柱4的内部灌注混凝土;定位平衡板2具有板口21和多个稳定口,板口21处于中部布置,各个稳定口沿板口21呈环绕间隔对应布置;灌注平台设有多个稳定板,各个稳定板与稳定口呈一一对应布置,且稳定板贯穿稳定口布置,灌注平台通过板口21朝向结构柱4的内部灌注混凝土;定位平衡板2设有多个支撑板,各个支撑板与稳定口呈一一对应布置,支撑板朝上延伸布置,支撑板呈锥面状布置,支撑板平铺灌注平台布置。
这样,在各个稳定板与稳定口的配合,增强灌注平台的设置平稳性,便于混凝土的灌注;同时,支撑板呈锥面状布置,增大支撑板与灌注平台的接触面积,增大支撑力,保证灌注平台的设置。稳定板沿水平方向呈弧形状布置,稳定口沿水平方向呈弧形状布置,这样,稳定板嵌设在稳定口时,不易产品偏移和旋转,增强灌注平台的设置稳定性。全回转钻机移除后,吊运装配式混凝土灌注平台,安装250mm直径导管,并灌注钢管柱41柱内混凝土至柱顶标高。
混凝土灌注完成后,人工下入工具柱42内,松开工具柱42与钢管柱41连接螺栓;然后割除工具柱42与护筒3的临时固定钢块,将工具柱42拆除。
对于钢管柱41与桩孔内的间隙,以及钢管柱41顶至地面标高部分的空隙,采用碎石回填;碎石回填至地面标高后,采用振动锤配合履带吊拔起护筒3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、桩位放线定位;
(2)、采用旋挖机引孔,然后初次钻进;
(3)、采用振动锤下放护筒;
(4)、再次采用旋挖机钻进,形成灌注孔;
(5)、吊放钢筋笼至所述灌注孔,安设灌注导管,且进行混凝土灌注,形成支护桩;
(6)、基于十字交叉法,确定所述支护桩的中心点,同时确定定位平衡板的中心点,并在所述定位平衡板的中心点引出铅垂线,然后,吊放所述定位平衡板;
(7)、全回转钻机就位至所述定位平衡板,并对所述全回转钻机的中心点进行复核,确保所述全回转钻机的中心点与所述支护桩的中心线呈重合布置;
(8)、将钢管柱与工具柱呈对接布置形成结构柱,且所述钢管柱的中心线与所述工具柱的中心线呈重合布置,然后,吊放所述结构柱;
(9)、通过所述全回转钻机下插所述钢管柱,下插过程中,全方位实时监控所述钢管柱的垂直度;
(10)、移除所述全回转钻机,然后,沿所述钢管柱的内部灌注混凝土,直至灌注至桩顶标高;
(11)、拆除所述工具柱,所述钢管柱与桩孔之间的间隙采用碎石回填,碎石回填至地面标高后,拔除所述护筒;
步骤(6)中,所述定位平衡板的中心点引出的铅垂线与所述支护桩的中心点呈重合布置;将所述定位平衡板吊放至所述护筒上方后,基于“双层双向定位”原理调节所述定位平衡板,使所述定位平衡板的中心点与铅垂线和支护桩的中心点呈重合布置;然后,用全站仪对所述定位平衡板的中心点位进行复核;
包括铅垂结构,所述铅垂结构包括筒线、铅垂件以及板线,所述护筒下放至灌注孔,所述定位平衡板与所述护筒呈上下对应布置,所述筒线安设在所述护筒上,所述板线安设在所述定位平衡板上,所述筒线具有筒中部,所述板线具有板中部,所述铅垂件呈纵向布置,且所述铅垂件的两端分别与所述筒中部和所述板中部呈连接布置,所述铅垂件用于定位所述护筒与所述定位平衡板的位置;
所述铅垂件包括铅垂线和重力块,所述铅垂线的上端与所述板中部呈连接布置,所述铅垂线的下端贯穿所述筒中部延伸连接所述重力块,所述重力块用于促使所述铅垂线呈垂直布置;
所述铅垂线的下端设有上磁块,所述重力块的顶部设有下磁块,所述上磁块与所述下磁块呈异性相吸布置,所述铅垂线的下端与所述重力块呈磁吸附布置或分离布置;
所述钢管柱包括腹板,在步骤(8)中,所述钢管柱和所述工具柱对接完成后,然后进行垂直度复测,复测合格后,在所述工具柱上端设置方位角定位线,并且,方位角定位线与所述腹板呈对准布置;
包括倾角传感器、注水管以及倾斜显示仪,所述倾角传感器安设在所述工具柱的顶部,所述倾角传感器与所述倾斜显示仪呈电性连接布置,所述倾角传感器用于检测所述工具柱的垂直度;所述注水管的内端延伸至所述钢管柱的内部,所述注水管的外端连接水源,在步骤(9)的下插过程中,通过所述注水管将清水注入所述钢管柱的内部;
当所述钢管柱的柱底与所述灌注孔内的泥浆顶面呈齐平时,通过所述注水管开始向所述钢管柱的内部进行注水,并将所述钢管柱缓慢吊放至桩身混凝土顶面,同时,同步采用泥浆泵将所述灌注孔内的泥浆抽至泥浆箱的内部;
待钢管柱柱底到达桩身混凝土顶面时,人工粗调所述钢管柱的平面位置和方向,然后采用全回转钻机抱住所述工具柱并精调所述钢管柱平面位置和方向,并且,同步连接所述倾角传感器与所述倾斜显示仪;
所述全回转钻机包括上夹具和下夹具,下插时,所述上夹具抱住所述工具柱开始下插,下插至行程限位后,改为所述下夹具抱住所述工具柱,所述上夹具松开所述工具柱并上移至原位,直至将钢管结构柱***至设计标高;根据中心线和水平线定位原理,对所述钢管柱的中心线和水平标高进行复测;
包括水平复测结构,所述水平复测结构包括第一反射器、第二反射器、全站仪以及中位检测器,全站仪用于发射或接收光信号,所述第一反射器和所述第二反射器分别架设在所述结构柱的顶部,且所述第一反射器和所述第二反射器呈对称布置,沿所述结构柱的径向,所述第一反射器和所述第二反射器呈两端布置;所述第一反射器和所述第二反射器分别用于反射光信号至全站仪;所述中位检测器用于复检所述结构柱的中心线。
2.如权利要求1所述的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,其特征在于,步骤(4)中,所述旋挖机钻进至设计深度时,立即进行第一次清孔,且采用捞渣钻头进行至少一次捞渣,清孔完成后,采用超声波测壁仪对成孔质量进行检测。
3.如权利要求1所述的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,其特征在于,步骤(5)中,所述钢筋笼和所述灌注导管下放到位后,进行二次清孔,二次清孔采用气举反循环清孔,且二次清孔抽取的泥浆经净化器分离处理,将沉渣收集和清理;
二次清孔完成后,在30分钟内灌注混凝土,超灌高度为0.8m;所灌注的混凝土采用超缓凝混凝土,初凝时间控制在36小时,单桩浇注混凝土的浇注时间控制在4小时以内。
4.如权利要求1-3任意一项所述的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,其特征在于,所述全回转钻机包括多个油缸支腿,所述定位平衡板包括限位弧板,在步骤(7)中,全回转钻机就位时,各个所述油缸支腿与各个所述限位弧板呈一一对应布置,且所述油缸支腿与所述限位弧板呈对准布置,各个所述限位弧板定位所述油缸支腿的位置,且各个所述限位弧板限制所述油缸支腿产生偏移。
5.如权利要求4所述的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,其特征在于,沿纵向方向,所述油缸支腿呈顶升或下降布置,利用各个所述油缸支腿调平所述全回转钻机,并对全回转钻机的中心点进行复核,确保全回转钻机的中心点与所述支护桩的中心线呈重合布置。
6.如权利要求1-3任意一项所述的逆作法大直径钢管结构柱全套管全回转施工方法,其特征在于,包括全站仪,所述钢管柱下插至设计标高后,利用所述全回转钻机旋转所述工具柱,使所述工具柱的方位角定位线对准所述全站仪的目镜十字丝的竖线,再将所述全站仪的目镜移至所述支护桩的中心点和校核点,进行复核,完成方位角定位;
夜间施工时,采用激光铅垂仪代替所述全站仪;当所述激光铅垂仪的垂线同时与所述支护桩的中心点的棱镜、方位角定位线、校核点棱镜呈重合布置时,即表示所述钢管柱的方位角完成定位。
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