本發(fā)明涉及路橋、建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法。

背景技術(shù)：

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的加快，高架橋梁和高層建筑的建設(shè)已成為我國大建設(shè)、大發(fā)展中的重要組成部分。灌注樁的大量使用可以保證為土木工程建設(shè)提供堅實的基礎(chǔ)，關(guān)于灌注樁的相關(guān)技術(shù)也相繼完善和趨于成熟。然而在實際施工中也存在著不少與社會、環(huán)境不和諧的因素，造成工程造價較高，施工作業(yè)強度大、時間長等一系列負面影響。傳統(tǒng)的灌注樁施工工法主要存在兩個方面的問題：一是由于孔底沉渣較厚、鋼筋籠上浮和位置不固定而使成樁的承載力較低，達不到設(shè)計強度要求；另一方面容易出現(xiàn)斷樁、瓶頸樁、吊腳樁等一些質(zhì)量問題樁。這些大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)和超高建筑對樁基作用更加敏感，樁基施工方法對于成樁質(zhì)量、施工進度、工程成本等方面有著重要影響。

全回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁是近些年我國在工程建設(shè)領(lǐng)域常采用的一種樁基的施工方法，其施工方法的改進是當(dāng)前結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程研究的熱點之一。在灌注樁施工控制過程中，改變鉆進方式、多種成樁方式組合、簡化施工工藝等措施采用較多。其中，改變成樁方式措施(包括錘擊成樁、振動成樁和爆破成樁等)是當(dāng)前改善灌注樁施工工法最為重要的手段之一，可以有效省略大量土方挖填、支撐裝拆及降水設(shè)施布設(shè)等工序，提高機械化施工水平，從而實現(xiàn)控制成樁質(zhì)量、改善施工作業(yè)環(huán)境、減少地基沉降量和獲得良好的經(jīng)濟效益等目的。

已有的工程實踐表明，利用泥漿護壁成孔灌注樁在施工過程中，存在著護筒和鉆機單獨作業(yè)、配制多種合適的泥漿用來護壁、需要不斷的停鉆來沖抓土、鋼筋籠位置不固定造成保護層厚度不足等不良影響因素，產(chǎn)生樁孔偏斜、鉆進效率低下、施工工藝復(fù)雜、施工成本增加等一系列質(zhì)量問題和不合理的施工工法。尤其是當(dāng)受到施工干擾和樁身較長不利因素影響時，鋼筋籠位置的偏移現(xiàn)象時有發(fā)生。產(chǎn)生了諸如鋼筋籠上浮、鋼筋籠垂直度不足、鋼筋籠在混凝土中埋入深度不足、鋼筋籠提前受力發(fā)生較大變形等等施工質(zhì)量隱患問題，導(dǎo)致出現(xiàn)吊腳樁、鋼筋外露等一些鋼筋混凝土問題樁，降低了樁體的設(shè)計強度和耐久性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法。

本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法，包括下列方法：

s1、采用鉆機在待施工位置鉆孔至設(shè)計標(biāo)高，所述鉆機包括豎直設(shè)置的鋼套筒和安裝在鋼套筒底部的活瓣鉆頭；

s2、將s1中的活瓣鉆頭的活瓣打開，通過所述鋼套筒中部的空腔和活瓣鉆頭的開口將鋼筋籠豎直送至所述鉆孔底部；

s3、通過導(dǎo)管穿過所述鋼套筒和活瓣鉆頭的開口向所述鉆孔底部灌注混凝土，同時將鋼套筒向上提升，直至所述活瓣鉆頭從鉆孔內(nèi)拔出。

優(yōu)選地，在s1中，所述活瓣鉆頭與所述鋼套筒同軸布置。

優(yōu)選地，在s2中，所述鋼筋籠包括多根受力主筋、鋼隔板、螺旋箍，多根受力主筋平行于軸向布置且圍繞軸線圓周分布，螺旋箍圍繞多根受力主筋布置且與受力主筋固定，鋼隔板具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，鋼隔板上設(shè)有多個供受力主筋穿過的通孔。

優(yōu)選地，所述鋼筋籠包括沿受力主筋長度方向布置的多個鋼隔板，相鄰兩個鋼隔板之間的距離不大于4米；優(yōu)選地，所述鋼隔板的內(nèi)徑為d1且外徑為d2，d1/d2≥70％。

優(yōu)選地，在s2中，在將鋼筋籠放入鉆孔之前，對鉆孔底部的殘留泥渣進行清理。

優(yōu)選地，在s2中，通過向鉆孔底部引入水并排出泥漿對鉆孔底部進行清理。

優(yōu)選地，鋼套筒側(cè)壁內(nèi)設(shè)有豎直方向延伸的導(dǎo)水通道，活瓣鉆頭內(nèi)設(shè)有與所述導(dǎo)水通道連通的出水孔。

優(yōu)選地，在s2中，對所述鉆孔底部排出的泥漿的相對密度a進行檢測，當(dāng)a≤1.1時，停止清理。

優(yōu)選地，活瓣鉆頭遠離鋼套筒一端設(shè)有狼牙凸起。

優(yōu)選地，在s3中，在鋼套筒提升的過程中，驅(qū)動鋼套筒反向旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明中，所提出的鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法，采用具有活瓣鉆頭的鉆機在待施工位置鉆孔至設(shè)計標(biāo)高，然后將活瓣鉆頭的活瓣打開，通過所述鋼套筒中部的空腔和活瓣鉆頭的開口將鋼筋籠豎直送至所述鉆孔底部，最后通過導(dǎo)管穿過所述鋼套筒和活瓣鉆頭的開口向所述鉆孔底部灌注混凝土，同時將鋼套筒向上提升，直至所述活瓣鉆頭從鉆孔內(nèi)拔出。通過上述優(yōu)化設(shè)計的鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法，在現(xiàn)有全回轉(zhuǎn)鉆孔施工工藝的基礎(chǔ)上改變鉆進成孔方式，無需停鉆從鋼套筒里取土，大大加快施工進度，并且降低泥漿對施工場地周邊環(huán)境的污染，此外在鉆頭提升過程中通過鋼套筒向鉆孔底部灌注混凝土，顯著控制成樁質(zhì)量，提高灌注樁的施工效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的鉆頭鉆入鉆孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的鋼筋籠的鋼隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1至3所示，圖1為本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的流程圖，圖2為本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的鉆頭鉆入鉆孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的鋼筋籠的鋼隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照圖1至3，本發(fā)明提出的一種鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法，包括下列步驟：

s1、采用鉆機在待施工位置鉆孔至設(shè)計標(biāo)高，所述鉆機包括豎直設(shè)置的鋼套筒1和安裝在鋼套筒1底部的活瓣鉆頭2；

s2、將s1中的活瓣鉆頭2的活瓣打開，通過所述鋼套筒1中部的空腔和活瓣鉆頭2的開口將鋼筋籠豎直送至所述鉆孔底部；

s3、通過導(dǎo)管穿過所述鋼套筒1和活瓣鉆頭2的開口向所述鉆孔底部灌注混凝土，同時將鋼套筒1向上提升，直至所述活瓣鉆頭2從鉆孔內(nèi)拔出。

在本實施例中，所提出的鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法，采用具有活瓣鉆頭2的鉆機在待施工位置鉆孔至設(shè)計標(biāo)高，然后將活瓣鉆頭2的活瓣打開，通過所述鋼套筒1中部的空腔和活瓣鉆頭2的開口將鋼筋籠豎直送至所述鉆孔底部，最后通過導(dǎo)管穿過所述鋼套筒1和活瓣鉆頭2的開口向所述鉆孔底部灌注混凝土，同時將鋼套筒1向上提升，直至所述活瓣鉆頭2從鉆孔內(nèi)拔出。通過上述優(yōu)化設(shè)計的鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法，在現(xiàn)有全回轉(zhuǎn)鉆孔施工工藝的基礎(chǔ)上改變鉆進成孔方式，無需停鉆從鋼套筒1里取土，大大加快施工進度，并且降低泥漿對施工場地周邊環(huán)境的污染，此外在鉆頭提升過程中通過鋼套筒1向鉆孔底部灌注混凝土，顯著控制成樁質(zhì)量，提高灌注樁的施工效率。

本實施例的鋼筋籠位置固定的全套筒回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工方法的具體工作過程中，預(yù)先根據(jù)設(shè)計圖紙要求，定位鉆孔灌注樁的位置；在s1中，在樁位處用履帶吊吊起鋼套筒1，并將鋼套筒1下端的活瓣鉆頭2閉合，對準樁位后再緩慢放下鋼套筒1和鋼活瓣鉆頭2的組合體，使所述組合體與土體表面垂直，然后驅(qū)動鋼套筒1帶動活瓣鉆頭2旋轉(zhuǎn)，使組合體逐漸下沉，在所述組合體下沉過程中，保證孔位準確和傾斜度；在s2中，待所述組合體下沉至設(shè)計標(biāo)高時，反向轉(zhuǎn)動鋼套筒1，讓所述組合體提升至距孔底預(yù)設(shè)高度400mm，打開活瓣鉆頭2的活瓣，利用履帶吊放鋼筋籠；在s3中，安設(shè)導(dǎo)管，并由導(dǎo)管通過鋼套筒1向鉆孔底部灌注混凝土，在灌注過程中，同時并向上提起鋼套筒1，直至澆注完成。

在s1中，在鉆機的具體實施方式中，所述活瓣鉆頭2與所述鋼套筒1同軸布置，保證鉆孔工作穩(wěn)定。

在活瓣鉆頭2的具體設(shè)計方式中，鉆孔過程中活瓣鉆頭2的活瓣相互咬合，活瓣鉆頭2遠離鋼套筒1一端設(shè)有狼牙凸起，能夠適應(yīng)堅硬巖層的鉆取，大大提高其鉆孔工作效率。

在s2中，在鋼筋籠的具體設(shè)計中，所述鋼筋籠包括多根受力主筋3、鋼隔板4、螺旋箍5，多根受力主筋3平行于軸向布置且圍繞軸線圓周分布，螺旋箍5圍繞多根受力主筋3布置且與受力主筋3固定，鋼隔板4具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，鋼隔板4上設(shè)有多個供受力主筋3穿過的通孔，通過設(shè)置鋼隔板4，在灌注混凝土過程中，保證受力主筋3的位置穩(wěn)定不偏移，滿足受力主筋3的垂直度的同時，保證了受力主筋3外部的保護層厚度；進一步地，所述鋼筋籠包括沿受力主筋3長度方向布置的多個鋼隔板4，相鄰兩個鋼隔板4之間的距離不大于4米，這樣形成的鋼筋籠既可以滿足鋼筋保護層的要求，也可以增加樁體的整體性，極大地提高樁體的承載能力和抗震效果。

在鋼隔板4的具體設(shè)計中，所述鋼隔板4的內(nèi)徑為d1且外徑為d2，d1/d2≥70％，在鋼隔板4的中心處留有不小于70％鋼隔板4直徑的混凝土澆筑孔，這樣既減輕了鋼隔板4的質(zhì)量，也穩(wěn)固了鋼筋的位置，保證了樁體的施工質(zhì)量。

在其他具體實施方式中，在將鋼筋籠放入鉆孔之前，對鉆孔底部的殘留泥渣進行清理，保證后期灌注質(zhì)量；在具體實施方式中，在s2中，通過向鉆孔底部引入水并排出泥漿對鉆孔底部進行清理，具體地，在鋼套筒1側(cè)壁設(shè)有豎直方向延伸的導(dǎo)水通道，活瓣鉆頭2內(nèi)設(shè)有與所述導(dǎo)水通道連通的出水孔，利用射水裝置對孔底進行清理，為了保證清理效果，在清理過程中，對所述鉆孔底部排出的泥漿的相對密度a進行檢測，當(dāng)a≤1.1時，即認為清孔合格，停止清理。

在s3中，在鋼套筒1提升的過程中，驅(qū)動鋼套筒1反向旋轉(zhuǎn)；具體地，在灌注過程中，一方面反向轉(zhuǎn)動并向上拔出鋼套筒1，另一方面通過導(dǎo)水通道和出水孔射水，利用水沖的反作用力加快鋼套筒1的提升速度，同時也有利于進一步清孔，保證了水下混凝土澆筑的環(huán)境質(zhì)量。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。