CN104110030B - 钢护筒引孔栽桩施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了钢护筒引孔栽桩施工工艺，包括以下步骤：步骤一、水下确定桩位以及桩位中心线；步骤二、以桩位中心线为中心，初步对桩位处进行理坡、平坡施工；步骤三、对步骤二中理坡、平坡完毕的桩位进一步施工，以形成安放钢护筒的引孔；步骤四、起吊钢护筒，并沉桩至引孔内，并保证钢护筒的中心线与桩位中心线一致；步骤五、利用导管法通过钢护筒底部开设的翻浆孔进行植桩施工，混凝土填满引孔深度的同时，确保河床岩面有一定厚度混凝土。本发明的钢护筒引孔植桩施工中对引孔深度、孔底平整度、孔底沉渣、沉桩偏位进行控制，能够适应复杂地质条件，减少了施工工序，减少船机设备、人员和平台材料的投入，加快了施工进度，经济上节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及水下施工领域，具体涉及钢护筒引孔栽桩施工工艺。
背景技术
码头灌注型嵌岩桩常规施工工艺采用先行搭设辅助钢管桩(Φ800mmδ10mm)支撑施工平台，然后对支撑施工平台上进行钢套筒的安放以及嵌岩桩施工。
施工过程中需要安排在水下炸礁及清渣后施工，但是由于长江水位上涨至+20m左右(码头桩顶标高+23.09m)，现场施工环境已不具备进行辅助钢管桩支撑施工平台的条件，影响施工进度；而且钢护筒钻孔跟进过程中经常会出现的漏浆、钢护筒沉降的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供钢护筒引孔栽桩施工工艺，施工过程中控制桩位的偏差以及混凝土的灌注，能够适应复杂地质条件，减少了施工工序，减少船机设备、人员和平台材料的投入，加快了施工进度，经济上节约了成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
钢护筒引孔栽桩施工工艺，包括以下步骤：
步骤一、水下确定桩位以及桩位中心线；
步骤二、以桩位中心线为中心，初步对桩位处进行理坡、平坡施工；
步骤三、对步骤二中理坡、平坡完毕的桩位进一步施工，以形成安放钢护筒的引孔；
步骤四、起吊钢护筒，并沉桩至引孔内，并保证钢护筒的中心线与桩位中心线一致；
步骤五、利用导管法通过钢护筒底部开设的翻浆孔进行植桩施工，混凝土填满引孔深度的同时，确保河床岩面有一定厚度混凝土。
在本发明的一个优选实施例中，所述河床岩面上一定厚度混凝土形成蘑菇形状的混凝土块。
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤二中的理坡、平坡施工方法：调整钻机让钻头中心对准桩位中心线，利用船上钻机的低挡低冲程慢慢理坡、平坡，待钻机进入岩层后方可加正常钻进。
在本发明的一个优选实施例中，所述理坡、平坡以及引孔成型后通过钻机泵举反循环，清除引孔内沉渣。
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤三中的引孔深度根据确定的钢护筒底标高和现场实测河床岩面标高两个标准确定，须保证钢护筒底进入河床岩面不小于2米。
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤四中利用岸上两台全站仪交会，控制钢护筒的中心线与桩位中心线的偏差以及钢护筒的垂直度。
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤四之后设置一检测步骤，所述检测步骤：钢护筒沉到引孔底部，对钢护筒中心偏位进行测量，调整到最大偏差在5cm以内，否则起吊钢护筒进行再次沉桩进行微调。
在本发明的一个优选实施例中，所述钢护筒内混凝土面高于河床岩面至少1米以上。
在本发明的一个优选实施例中，所述混凝土采用水下C30防收缩补偿混凝土。
在本发明的一个优选实施例中，所述钢护筒的翻浆孔断面大小为钢管筒断面周长的40％，翻浆孔位于钢护筒底端10cm以上。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的钢护筒引孔植桩施工中对引孔深度、孔底平整度、孔底沉渣、沉桩偏位进行控制，每个施工工序环节环环相扣，有效地保证了成桩的正位率和垂直度；
而且这种工艺能够保证了在坡度较大的岩面上下放钢护筒的施工质量，克服了岩面坡度的问题，也一定程度克服了辅助钢管桩支撑施工平台工艺中钢护筒钻孔跟进过程中经常会出现的漏浆、钢护筒沉降的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。
图1a为步骤一的施工示意图。
图1b为步骤二的施工示意图。
图1c为步骤三的施工示意图。
图1d为步骤四的施工示意图。
图1e为步骤五的施工示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本实施例中钢护筒直径Φ1800mm，考虑到水上施工测量控制以及“植入法”施工翻浆的要求，设计引孔直径Φ2200mm；直径2.2米的引孔植入1.8米外径的钢护筒，从工艺上可以保证进行桩位10cm左右偏差的调整。
钢护筒自重大(单桩20-30t)，锚固深度达2-2.5m，锚固砼强度高(水下C30砼)，钢护筒支撑平台过水断面小，整个平台承受的水平作用力小。
并且对钢护筒底端开设翻浆孔，翻浆孔为矩形状，矩形高度50cm，宽度30cm。钢护筒的翻浆孔断面大小为钢护筒断面周长的40％左右，为了保证钢护筒安装刚度，翻浆孔位于钢护筒底端10cm以上。混凝土采用嵌岩桩同配比水下C30防收缩补偿混凝土。
具体包括以下步骤：
参照图1a，步骤一、在原始地形的水下确定桩位以及桩位中心线；
根据甲供工程测量控制网，综合考虑桩位点是否便于施工，现场的通视情况是否良好，占位地基是否稳定、可靠、不易发生位移、沉降以及不易破坏、便于保护等因素，在现场进行第一次控制网布设。高程控制网与平面控制网同步布设，为了便于保护，水准点尽量与平面控制点一致，测量控制网须定期复核。
参照图1b，步骤二、理坡、平坡：以桩位中心线为中心，初步对桩位处进行理坡、平坡施工；
通过测量找准桩位中心线，调整钻机让钻头中心对准桩位中心线；钻机的钻头直径为2.2m，先采用低档低冲程对斜坡面进行理平，再正常引孔，引孔过程中须实时对桩中心点进行监控，防止在引孔过程中钻头偏位或江水涨落导致船移位导致斜孔和桩偏位过大，如有桩偏位及时进行修正。
当引孔底标高达到设计钢护筒底标高时，钻机停钻，现场技术人员做好成孔记录和测量记录。如遇斜坡和陡砍，须保证孔底距离中风化岩面最低处超过2m，以保证钢护筒锚桩质量。
参照图1c，步骤三、引孔施工：对步骤二中理坡、平坡完毕的桩位进一步施工，以形成安放钢护筒的引孔；
引孔深度根据确定的钢护筒底标高和现场实测河床岩面标高两个标准确定，须保证钢护筒底进入河床岩面不小于2米。
参照图1d，步骤四、钢护筒安放：起吊钢护筒，并沉桩至引孔内，并保证钢护筒的中心线与桩位中心线一致；
通过计算确定设计钢护筒长度、钢护筒底标高和入岩深度。安排生产厂家按照设计要求制作钢护筒，每根钢护筒比设计长度保留1m富裕量，防止地层遇到斜坡和陡砍，减少接桩，底部开设翻浆孔。根据施工进度合理安排钢护筒进场计划。
具体施工工程中利用岸上两台全站仪交会，控制钢护筒的中心线与桩位中心线的偏差以及钢护筒的垂直度。
上述步骤四之后设置一检测步骤，所述检测步骤：钢护筒沉到引孔底部，对钢护筒中心偏位进行测量，调整到最大偏差在5cm以内，否则起吊钢护筒进行再次沉桩进行微调。
参照图1e，步骤五、钢护筒锚固：利用料斗+导管法通过钢护筒底部开设的翻浆孔进行植桩施工，钢护筒内多浇灌1m高度混凝土，使混凝土翻浆时有足够压强保证混凝土流动性，填满引孔深度的同时，还能确保河床岩面有一定厚度混凝土，在河床岩面形成一朵类似蘑菇形状的混凝土，增加钢护筒锚固深度和单桩稳定性。该步骤中通过钢护筒底部匀距开设的翻浆孔，使得混凝土能够从钢护筒底部的四周同步、匀速上升，从而保证钢护筒四周混凝土的密度相同，保证钢护筒锚固的可靠性。
施工中加强商品混凝土以及现在砼浇筑的质量管理，再由浮吊起吊利用料斗+导管法通过钢护筒底部开设的翻浆孔进行植桩施工，钢护筒内多浇灌1m高度混凝土，确保翻浆效果。
施工前期采用在计算混凝土方量浇筑后，用探灰杆对钢护筒内外混凝土高度进行探摸确定施工质量。特殊情况派潜水员进行水下植桩效果的验证。
具体步骤五中混凝土锚桩砼方量计算：V＝η(πR2h+πr2h1)3，其中R为引孔孔径/2，r为钢护筒直径/2，h代表钢护筒嵌岩深度(≥2m)，h1代表钢护筒内多浇灌的1m混凝土高度，η代表混凝土溢满整个引孔深度后翻到河床岩面能形成“蘑菇”形状的保险系数。
根据施工现场实测引孔深度，调整h值以及锚桩混凝土方量V，实际引孔深度h深度越大，则V越大，越能保证有多余砼翻出到河床岩面形成“蘑菇”型的混凝土面，则锚桩和翻浆效果越好。
上述施工工艺中使用的混凝土采用水下C30防收缩补偿混凝土。而钢护筒的翻浆孔断面大小为钢管筒断面周长的40％，翻浆孔位于钢护筒底端10cm以上。
本发明的钢护筒引孔植桩施工中对引孔深度、孔底平整度、孔底沉渣、沉桩偏位进行控制，每个施工工序环节环环相扣，有效地保证了成桩的正位率和垂直度；
而且这种工艺能够保证了在坡度较大的岩面上下放钢护筒的施工质量，克服了岩面坡度的问题，也一定程度克服了辅助钢管桩支撑施工平台工艺中钢护筒钻孔跟进过程中经常会出现的漏浆、钢护筒沉降的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、水下确定桩位以及桩位中心线；
步骤二、以桩位中心线为中心，初步对桩位处进行理坡、平坡施工；
步骤三、对步骤二中理坡、平坡完毕的桩位进一步施工，以形成安放钢护筒的引孔；
步骤四、起吊钢护筒，并沉至引孔内，并保证钢护筒的中心线与桩位中心线一致；
步骤五、利用料斗+导管法通过钢护筒底部开设的翻浆孔进行植桩施工，基于每根钢护筒比设计长度保留1m富余量，在钢护筒内多浇灌1m高度混凝土，使混凝土翻浆时有足够压强保证混凝土流动性，填满引孔深度的同时，还能确保河床岩面有一定厚度混凝土，在河床岩面形成一朵类似蘑菇形状的混凝土，增加钢护筒锚固深度和单桩稳定性；该步骤中通过钢护筒底部匀距开设的翻浆孔，使得混凝土能够从钢护筒底部的四周同步、匀速上升，从而保证钢护筒四周混凝土的密度相同，保证钢护筒锚固的可靠性。
2.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述步骤二中的理坡、平坡施工方法：调整钻机让钻头中心对准桩位中心线，利用船上钻机的低挡低冲程慢慢理坡、平坡，待钻机进入岩层后方可加正常钻进。
3.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述理坡、平坡以及引孔成型后通过钻机泵举反循环，清除引孔内沉渣。
4.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述步骤三中的引孔深度根据确定的钢护筒底标高和现场实测河床岩面标高两个标准确定，须保证钢护筒底进入河床岩面不小于2米。
5.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述步骤四中利用岸上两台全站仪交会，控制钢护筒的中心线与桩位中心线的偏差以及钢护筒的垂直度。
6.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述步骤四之后设置一检测步骤，所述检测步骤：钢护筒沉到引孔底部，对钢护筒中心偏位进行测量，调整到最大偏差在5cm以内，否则起吊钢护筒再次沉 桩进行微调。
7.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述钢护筒内混凝土面高于河床岩面至少1米。
8.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述混凝土采用水下C30防收缩补偿混凝土。
9.根据权利要求1所述的钢护筒引孔栽桩施工工艺，其特征在于，所述钢护筒的翻浆孔断面沿钢护筒周向的长度为钢护筒断面周长的40％，翻浆孔位于钢护筒底端10cm以上。
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