CN115852961A - 一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，包括由桩尖、钢筋笼、钢套管及液压加载装置组成的沉管灌注桩装置；所述钢筋笼在其外侧沿其长度方向设置若干水平圆环；所述沉管灌注桩施工包括步骤如下：在钢套管端部套上桩尖后沉入土中；在钢套管内下放钢筋笼直至与桩尖固定连接；在灌注的混凝土表面上铺设一块钢板，调整液压加载装置至预定位置；启动液压加载装置，抵住预先放置好的钢板，在混凝土表面施加一个均匀的竖直向下的荷载；逐步旋转钢套管并缓慢拔出，在钢套管拔出一定距离后，移动液压加载装置至一定位置继续施加竖直向下的荷载；直至钢套管完全拔出，即完成沉管灌注桩施工。
Description
技术领域
本申请涉及土木工程沉管灌注桩施工的技术领域，尤其涉及一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法。
背景技术
沉管灌注桩是在当代工程建设的众多基础类型当中广泛采用的一种桩基形式。由于这种桩基施工工艺有许许多多优点而被工程技术人员所广泛采用。是采用与桩的设计尺寸相适应的钢管(即套管)，在端部套上桩尖后沉入土中后，在套管内吊放钢筋骨架，然后边浇筑混凝土边振动或锤击拔管，利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。
振动沉管灌注桩与其它的钻孔桩相比较，具有其独特的优点：振动沉管灌注桩避免了其它类型钻孔灌注桩由于桩尖浮渣而造成的桩身下沉带来的承载力不足问题，与此同时也有效地改善了桩身上表面浮浆问题，除此之外，这种施工处理方法还能够节省部分原材料等。
但同时振动沉管灌注桩也存在一些缺点：如拔管过快，部分混凝土滞留在钢套管内壁上，就容易造成桩身缩颈情况，特别是遇到淤泥质黏土或淤泥等软土层时，缩颈情况更容易发生，从而影响成桩质量产生不合格桩。
为了防止因拔管和混凝土滞留问题而导致的沉管灌注桩颈缩，人们会在沉管灌注桩钢套管内壁上涂上一层润滑油，以及在拔桩时往钢套管内部添加石子来减少颈缩现象的出现。
但是钢管过长则会导致涂油过程非常难以操作，且耗时较长。沉管管壁的粗细不同，因此是否能够顺利施工也是个问题。同时，添加石子的方法操作起来不是非常方便，对于防止灌注桩颈缩的作用也不大。
发明内容
为了解决沉管灌注桩施工过程中拔桩过快而导致的颈缩问题，本申请提供一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法。采用如下的技术方案：
一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，包括由桩尖、钢筋笼、钢套管及液压加载装置组成的沉管灌注桩装置；
所述钢筋笼在其外侧沿其长度方向设置若干水平圆环，用于拔管时刮除钢套管内壁的混凝土；
所述液压加载装置用于对所浇筑的混凝土上表面施加竖直向下的荷载；
所述沉管灌注桩施工步骤如下：
步骤1，在振动沉管前，处理干净钢套管内壁，并在其内壁上均匀涂一层润滑油；
步骤2，在钢套管端部套上桩尖后沉入土中；
步骤3，在钢套管内下放钢筋笼直至与桩尖固定连接；
步骤4，设置标高，向钢套管内灌注混凝土至所设置的标高处；
步骤5，在灌注的混凝土表面上铺设一块钢板，调整液压加载装置至预定位置；
步骤6，启动液压加载装置，抵住预先放置好的钢板，在混凝土表面施加一个均匀的竖直向下的荷载；
步骤7，逐步旋转钢套管并缓慢拔出，在钢套管拔出一定距离后，移动液压加载装置至一定位置继续施加竖直向下的荷载；
步骤8，重复步骤6、步骤7，直至钢套管完全拔出，即完成沉管灌注桩施工。
可选的，所述桩尖相对其尖端的一端面上设置有若干半圆环，若干所述半圆环沿周向等间距呈环形阵列分布；
所述钢筋笼竖向主筋底部设置有弯钩，用于勾住在半圆环上以固定钢筋笼。
可选的，所述半圆环由所述桩尖的端面沿斜向上倾斜设置；所述弯钩的钩部朝向沿钢筋笼圆周转向设置；
沿所述弯钩的钩部朝向旋转钢筋笼，以使得所述弯钩勾住在半圆环。
可选的，所述半圆环与所述桩尖内的钢筋焊接固定。
可选的，所述水平圆环为环形中空钢板，所述水平圆环焊接固定在所述钢筋笼的纵向箍筋上；
所述水平圆环的内径适配所述纵向箍筋的外径，所述水平圆环的外径适配所述钢套管的内径。
可选的，若干所述水平圆环沿钢筋笼长度方向等间距分段设置；
其间距的距离根据沉管灌注桩的直径及混凝土的特性进行设置。
可选的，每两个所述水平圆环的间隔距离至少设置在5m左右。
可选的，所述液压加载装置采用步进式液压加载装置；
所述步进式液压加载装置包括A***与B***，所述A***与B***均由一个竖向液压机和两个水平液压机构成。
可选的，所述A***与B***沿竖直方向依次设置，并通过焊接固定连接；
两所述水平液压机串联设置在竖向液压机的两侧，所述水平液压机嵌入所述竖向液压机。
可选的，所述竖向液压机与水平液压机的连接方式为螺栓连接。
可选的，所述A***与B***内各自的水平液压机对顶在所述钢套管的内壁上，以使得所述A***与B***平衡稳定在所述钢套管的内壁上。
可选的，所述A***与B***为交替工作，其工作步骤如下：
先由A***依次完成水平液压机对顶操作和竖向液压机伸长工作，而后由B***完成水平液压机对顶操作，继而A***回缩水平液压机和竖向液压机，B***竖向液压机伸长工作；
如此交替往复，以使得所述液压加载装置在所述钢套管内沿纵向移动。
综上所述，本申请包括以下有益效果：
本发明可以很好地解决沉管灌注桩施工过程中拔桩过快而导致的颈缩问题：1.本发明通过在钢筋笼外周向上设置水平圆环，在拔出钢套管时对其内侧壁上形成刮刀，以刮除粘留在钢套管内壁上的混凝土，可防止因拔管和混凝土滞留问题而导致的沉管灌注桩颈缩；2.本发明采用在钢套管内设置有液压加载装置，用于在上拔钢套管的过程中，在浇筑混凝土上表面施加竖直向下的荷载，进一步防止上拔过程中钢套筒带出混凝土。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例的整体结构俯视图；
图3是本实施例的钢筋笼底弯钩与桩尖半圆环的连接示意图；
图4是本实施例的液压加载装置结构示意图；
图5－图11是本实施例的液压加载装置工作流程示意图。
附图标记说明：1、钢筋笼；2、水平圆环；3、弯钩；4、半圆环；5、桩尖；6、水平液压机；7、竖向液压机；8、液压加载装置。
具体实施方式
以下结合附图1－11对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，包括由桩尖5、钢筋笼1、钢套管及液压加载装置8组成的沉管灌注桩装置。
所述桩尖5用于套装在钢套管的端部上，进行振动沉管，在所述桩尖5相对其尖端的一端面上设置若干半圆环4，若干半圆环4沿周向等间距呈环形阵列分布，且半圆环4位于钢套管内，其沿着桩尖5的端面沿斜向上倾斜呈一定角度设置。
所述半圆环4与桩尖5内的钢筋相连，在浇筑成型之前进行绑扎定位和焊接，之后进行混凝土的浇灌。
在振动沉管后，所述钢筋笼1用于下放至钢套管内，在所述钢筋笼1竖向主筋的底部设置有若干弯钩3，弯钩3的钩部朝向沿钢筋笼1圆周转向设置且水平设置，若干弯钩3配置半圆环4的结构也呈现环形阵列分布。
钢筋笼1竖向主筋底部的水平弯钩3可被桩尖5半圆环4通过旋转钢筋笼1调整位置卡住，下放钢筋笼1后通过旋转钢筋笼1，调整竖向主筋底部水平弯钩3的位置，确保其可勾住桩尖5半圆环4，通过水平弯钩3与半圆环4的连接作用，防止提拔钢套管过程中将钢筋笼1带出预定的位置。
本发明提供的所述钢筋笼1在其外侧沿其长度方向设置若干水平圆环2，可在沉管灌注桩钢套管上拔过程中防止混凝土粘留在钢套管内壁上，所采用的水平圆环2为环形中空钢板，套于钢筋笼1纵向主筋外侧，并在预定高度与相应的钢筋笼1纵向箍筋通过多点焊接的方式进行连接，成为一个整体。
优选的，所述水平圆环2的内径略大于钢筋笼1纵向箍筋的外径，水平圆环2的外径略小于钢套管的内径，从而使得圆环钢板不会阻碍钢套筒上拔的同时，能刮除钢套筒内壁粘滞的混凝土。
若干所述水平圆环2沿钢筋笼1长度方向等间距分段设置，间隔距离的选择可根据沉管灌注桩的直径大小及混凝土特性进行调整，通过分段设置的方法消除整根钢套管内壁摩阻力的影响，值得说明的是，每两个所述水平圆环2的间隔距离至少设置在5m左右。
本发明所提供的液压加载装置8采用步进式液压加载装置8，在所述钢筋笼1的上方的钢套管内设置步进式液压加载装置8，步进式液压加载装置8分为AB两套***，所述A***与B***均由一个竖向液压机7和两个水平液压机6构成，用于在上拔钢套管的过程中，在浇筑混凝土上表面施加竖直向下的荷载，进一步防止上拔过程中钢套筒带出混凝土。
A***与B***沿竖直方向依次设置，并通过多点焊接的方式固定连接，A***或B***内部的竖向液压机7与水平液压机6的连接方式为螺栓连接，且所述水平液压机6嵌入所述竖向液压机7，即两水平液压机6串联设置在竖向液压机7的两侧。
A***与B***各自的两个水平液压机6通过串联的方式，对顶于钢套管的内壁，利用两个水平液压机6与钢套管内壁之间的摩擦力，平衡在灌注混凝土的表面施加的竖直向下的荷载。
A***与B***为交替工作，其工作步骤如下：
先由A***依次完成水平液压机6对顶操作和竖向液压机7伸长工作，而后由B***完成水平液压机6对顶操作，继而A***回缩水平液压机6和竖向液压机7，B***竖向液压机7伸长工作；
如此交替往复，以使得所述液压加载装置8在所述钢套管内沿纵向移动。
本发明所提供的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其沉管灌注桩施工步骤如下；
步骤1.在振动沉管之前，使用刮刀将钢套管内壁残留物清理干净，随后在钢套管内壁均匀涂上薄薄一层润滑油，以减少拔管时钢套管内壁与灌注混凝土之间的摩擦力和粘滞力；
步骤2.在钢套管端部套上桩尖5，振动沉入准备好的钢套管及桩尖5；
步骤3.下放钢筋笼1直至钢筋笼1与桩尖5接触，旋转钢筋笼1以调整竖向主筋底部水平弯钩3的位置，使得钢筋笼1竖向主筋底部水平弯钩3能够勾住桩尖5内壁斜向上的半圆环4，通过水平弯钩3与半圆环4的连接作用，防止提拔钢套管过程中将钢筋笼1带出预定的位置；
步骤4.设置标高，向钢套管内灌注混凝土至设计标高；
步骤5.在灌注的混凝土表面上铺设一块钢板，调整步进式液压加载装置8至预定位置；
步骤6.使液压加载装置8内的A、B***中两对水平液压机6顶杆伸长并牢牢抵住钢管内壁，然后使B***竖向液压机7工作，顶杆抵住预先放置好的钢板，通过顶住钢板，在混凝土表面施加一个均匀的竖直向下的荷载，减少拔管时混凝土在钢套管内壁的粘连，进而防止颈缩的出现。
步骤7.逐步旋转钢套管并缓慢拔出，在钢套管拔出一定距离后，使液压加载装置8B***的水平液压机6卸载，收回顶杆，A***竖向液压机7加载伸长，从而使得B***整体向下进行移动，到一定位置后，A***竖向液压机7停止加载，使B***水平液压机6顶杆伸长，抵住钢套管内壁后，A***水平液压机6卸载，收回顶杆，
再使A***竖向液压机7卸载，收回顶杆，从而使A***整体向下移动，完成A、B***的向下移动。
步骤8.重复步骤6，步骤7，直至钢套管完全拔出。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：包括由桩尖、钢筋笼、钢套管及液压加载装置组成的沉管灌注桩装置；
所述钢筋笼在其外侧沿其长度方向设置若干水平圆环，用于拔管时刮除钢套管内壁的混凝土；
所述液压加载装置用于对所浇筑的混凝土上表面施加竖直向下的荷载；
所述沉管灌注桩施工步骤如下：
步骤1，在振动沉管前，处理干净钢套管内壁，并在其内壁上均匀涂一层润滑油；
步骤2，在钢套管端部套上桩尖后沉入土中；
步骤3，在钢套管内下放钢筋笼直至与桩尖固定连接；
步骤4，设置标高，向钢套管内灌注混凝土至所设置的标高处；
步骤5，在灌注的混凝土表面上铺设一块钢板，调整液压加载装置至预定位置；
步骤6，启动液压加载装置，抵住预先放置好的钢板，在混凝土表面施加一个均匀的竖直向下的荷载；
步骤7，逐步旋转钢套管并缓慢拔出，在钢套管拔出一定距离后，移动液压加载装置至一定位置继续施加竖直向下的荷载；
步骤8，重复步骤6、步骤7，直至钢套管完全拔出，即完成沉管灌注桩施工。
2.根据权利要求1所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述桩尖相对其尖端的一端面上设置有若干半圆环，若干所述半圆环沿周向等间距呈环形阵列分布；
所述钢筋笼竖向主筋底部设置有弯钩，用于勾住在半圆环上以固定钢筋笼。
3.根据权利要求2所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述半圆环由所述桩尖的端面沿斜向上倾斜设置；所述弯钩的钩部朝向沿钢筋笼圆周转向设置；
沿所述弯钩的钩部朝向旋转钢筋笼，以使得所述弯钩勾住在半圆环。
4.根据权利要求2所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述半圆环与所述桩尖内的钢筋焊接固定。
5.根据权利要求1所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述水平圆环为环形中空钢板，所述水平圆环焊接固定在所述钢筋笼的纵向箍筋上；
所述水平圆环的内径适配所述纵向箍筋的外径，所述水平圆环的外径适配所述钢套管的内径。
6.根据权利要求5所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：若干所述水平圆环沿钢筋笼长度方向等间距分段设置；
其间距的距离根据沉管灌注桩的直径及混凝土的特性进行设置。
7.根据权利要求6所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：每两个所述水平圆环的间隔距离至少设置在5m左右。
8.根据权利要求1所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述液压加载装置采用步进式液压加载装置；
所述步进式液压加载装置包括A***与B***，所述A***与B***均由一个竖向液压机和两个水平液压机构成。
9.根据权利要求8所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述A***与B***沿竖直方向依次设置，并通过焊接固定连接；
两所述水平液压机串联设置在竖向液压机的两侧，所述水平液压机嵌入所述竖向液压机。
10.根据权利要求9所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述竖向液压机与水平液压机的连接方式为螺栓连接。
11.根据权利要求9所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述A***与B***内各自的水平液压机对顶在所述钢套管的内壁上，以使得所述A***与B***平衡稳定在所述钢套管的内壁上。
12.根据权利要求11所述的一种防止颈缩和带笼的沉管灌注桩施工处理方法，其特征在于：所述A***与B***为交替工作，其工作步骤如下：
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |