專利名稱：長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動送籠器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑工程領域基礎施工中的成樁技術，具體地指一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動送籠器。
目前，在工業(yè)與民用建筑工程的基礎施工中，利用長螺旋樁機、混凝土攪拌機、混凝土輸送泵以及輸送管道等配套設施進行的CFG樁施工工藝已得到了廣泛的應用。該工藝采用長螺旋鉆具干作業(yè)成孔，并借助長螺旋鉆具的中心管將混凝土高壓泵入孔底，然后邊壓灌混凝土邊提升螺旋鉆具，連續(xù)作業(yè)成孔成樁一次完成。其機械化作業(yè)程度高、施工速度快、成本低，所成樁體為高壓泵入砼性質(zhì)的壓灌混凝土樁，樁體混凝土均勻，對樁周土有一定的擠壓密實作用，且樁體的充盈系數(shù)大，使樁體與土之間的關系得到了充分的改善，進而提高了樁周土摩阻力qs值，增大了樁體的承載能力，是近幾年來興起的一種無噪聲、無污染、無震動、科技含量高的環(huán)保型施工工藝。但由于該施工工藝成孔成樁連貫完成，所形成的是素混凝土樁，雖然單樁的承載能力很高，卻因未能在樁體內(nèi)安置鋼筋籠，使樁體不能滿足抗震要求而單獨作為樁基礎之用，只能作為復合地基的基礎，從而限制了它的適用范圍。為此，人們試圖在初灌成素混凝土樁之時，利用置于鋼筋籠頂部的振動裝置，從上施加壓力將鋼筋籠振動沉入素混凝土樁之中。但由于鋼筋籠本身的剛度并不高，加上壓灌在樁孔內(nèi)的混凝土的阻力非常大，在下沉鋼筋籠的過程中，鋼筋籠在樁孔內(nèi)很容易產(chǎn)生嚴重的彎曲變形，且籠底鋼筋也很容易插入到樁孔壁面而形成插幫，造成很大的籠周摩阻力和籠底端阻力，使下沉鋼筋籠的工作無法正常進行，即使下沉進去了也無法保證成樁的質(zhì)量，特別對于小直徑的鋼筋籠更是如此。當鋼筋籠的長度超過5米時，很難甚至不可能將鋼筋籠下至設計的深度。如何使其單樁承載力高的潛力得到充分發(fā)揮，攻克鋼筋籠安置技術而使其成為鋼筋混凝土樁便成了關鍵的環(huán)節(jié)。
本發(fā)明的目的就是要提供一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動送籠器，它能將鋼筋籠順利送入初成的素混凝土樁內(nèi)的預定深度，使之成為質(zhì)量可靠的鋼筋混凝土樁。
為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設計的長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝，包括以下工序1)測量放線定好樁位；2)長螺旋樁機就位，并調(diào)整好其水平度和垂直度；3)長螺旋鉆具干作業(yè)成孔至設計深度后停鉆，并將鉆具滯留在孔底；4)配制并均勻攪拌好灌樁所需要的混凝土；5)將混凝土通過長螺旋鉆具的中心管高壓泵入孔底，保持鉆具在混凝土中一定的埋深，同時以與混凝土泵入量相匹配的提升速度提拔鉆具，直至設計的樁頂標高，從而形成素混凝土基樁；6)將完成了基樁工序的長螺旋鉆具迅速移離基樁孔口，并將孔口工作面清理干凈；7)起吊導向管穿插在鋼筋籠中間的振動送籠器，將其連同鋼筋籠一起置于基樁孔口內(nèi)；8)開啟振動送籠器，利用其導向管對鋼筋籠下端的振動下拉力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設計深度；9)繼續(xù)開啟并起拔提升振動送籠器，使其導向管與鋼筋籠脫離直至完全從基樁中抽出，在導向管提升過程中也振動密實了所壓灌的混凝土，從而形成最終的鋼筋混凝土樁。
為實現(xiàn)上述施工工藝而專門設計的鋼筋籠振動送籠器，包括有一振動電機，振動電機通過電機安裝螺栓固定在電機安裝板上，電機安裝板的下面聯(lián)接有一振動擊環(huán)，振動擊環(huán)下方設置有一振動平臺，振動平臺通過導向螺栓與電機安裝板松動連接，振動平臺的下面設置有至少三個導向管固定接頭，每一導向管固定接頭通過銷軸各聯(lián)接有一根導向管。該振動送籠器工作時，其導向管的下端管口套在鋼筋籠的下端彎鉤上。
本發(fā)明的優(yōu)點在于施工中所采用的振動送籠器的導向管與鋼筋籠的下端有機地結(jié)合為一體，對鋼筋籠底部施以向下的拉力，從根本上克服了對鋼筋籠頂端施壓所易出現(xiàn)的彎曲變形等弊端；同時借助于導向管的大剛度限制作用，也進一步確保了鋼筋籠在下放過程中不會彎曲形變和插幫。這樣，在初灌成樁混凝土和易性較好時，利用兩者的自重以及共同振動，能使鋼筋籠順利地沉入到樁體內(nèi)的設計標深。而當送籠器邊振動邊上抽時，其導向管的下端管口自然與鋼筋籠的下端彎鉤脫離，導向管的振動又進一步加強了混凝土的密實度，從而確保了所成鋼筋混凝土的質(zhì)量。本施工工藝及裝置成功地解決了泵壓混凝土成樁后安置鋼筋籠的技術難題，使原CFG樁由素混凝土樁提升為鋼筋混凝土樁，充分發(fā)揮了CFG樁承載能力高的潛力，滿足了防震設計要求，拓寬了CFG樁的應用領域。
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述

圖1為一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁的鋼筋籠振動送籠器的結(jié)構示意圖；圖2為圖1中的A—A剖示結(jié)構示意圖。
圖中所示的鋼筋籠振動送籠器，具有一臺高頻振動電機2，它是送籠器的振動源，功率約為3～6KW，可購買現(xiàn)有技術產(chǎn)品而得。該高頻振動電機2通過電機安裝螺栓3固定在電機安裝板4上，高頻振動電機2的頂部具有一吊環(huán)1，用于起吊整個送籠器及其上的鋼筋籠14。電機安裝板4的兩邊設有牽引繩環(huán)6，用于系扶正繩，通過人操縱扶正繩來保證送籠器和鋼筋籠安放的垂直度。電機安裝板4的下面焊接有一振動擊環(huán)7，振動擊環(huán)7下方設置有一振動平臺8，振動平臺8通過導向螺栓5與電機安裝板4松動連接，以將高頻振動電機2的動能均勻地向下傳遞。振動平臺8的下面沿一圓周方向均布焊接有三個導向管固定接頭10，每一導向管固定接頭10通過一銷軸12聯(lián)接有一根導向管13。各個導向管13又是由若干段管體組成的，每段相鄰管體之間由導向管活動接頭16和銷軸12聯(lián)為一體，這樣既可方便導向管的聯(lián)接和拆卸，提高勞動效率，又具有極好的操作性，適應下沉不同長度的鋼筋籠的需要。在各個組合而成的導向管13上，處于同一高度的三個導向管活動接頭16兩側(cè)還焊接有弧形支撐板15，該弧形支撐板15通過螺栓將三個導向管活動接頭16聯(lián)為一體，這樣使三根導向管13共同作用，不會發(fā)生相對位移，確保了送籠器的整體性。在振動平臺8的兩邊還設計有掛鉤9，掛鉤9可通過鐵絲11將鋼筋籠14的上端懸掛定位，鋼筋籠14的下端彎鉤掛在導向管13的下端管口內(nèi)，從而導向管13向下振動時給鋼筋籠14的下端施以下拉力。之所以如上所述設置三根導向管13，是因為三根導向管13通過弧形支撐板15聯(lián)為一體時已具有最為穩(wěn)定的支撐結(jié)構，結(jié)構也最為簡單可靠，同時鋼筋籠特別是小直徑的鋼筋籠14內(nèi)圈容量有限，導向管13的根數(shù)太多會影響樁體內(nèi)混凝土的密實度，從而影響最終成樁質(zhì)量。導向管13可選用高強度的厚壁無縫鋼管材料制成，這樣導向管13既具有一定的重量，又具有很強的剛度，從而保證其振動時不彎曲變形，使鋼筋籠14導正下沉到位，同時導向管13還起振動棒的作用。
進行本發(fā)明的長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工時，先測量放線定好樁位，使長螺旋樁機就位，并調(diào)整好其水平度和垂直度，用長螺旋鉆具干作業(yè)成孔至設計深度后停鉆，并將鉆具滯留在孔底。于此同時配制并均勻攪拌好灌樁所需要的混凝土，將其通過長螺旋鉆具的中心管高壓泵入孔底，保持鉆具在混凝土中一定的埋深，以與混凝土泵入量相匹配的提升速度提拔鉆具，直至設計的樁頂標高，從而形成素混凝土基樁。然后將長螺旋鉆具迅速移離基樁孔口，并快速將孔口工作面清理干凈。再利用長螺旋樁機上的副卷揚起吊導向管13已穿插在鋼筋籠14中間的振動送籠器，將其連同鋼筋籠14一起置于初成的基樁孔口內(nèi)，開啟高頻振動電機2，利用導向管13的下端管口對鋼筋籠14下端彎鉤的振動下拉力，將鋼筋籠14送入基樁內(nèi)的設計深度。最后繼續(xù)開啟高頻振動電機2，并起拔提升導向管13，使其與鋼筋籠14脫離直至完全從基樁中抽出，在導向管13的提升過程中也振動密實了所壓灌的混凝土，從而形成質(zhì)量可靠的鋼筋混凝土樁。本發(fā)明特別適合于成樁的直徑為φ300mm～800mm這種鉆孔灌注樁難以放置鋼筋籠的小口徑樁，可將長度大于9m的鋼筋籠輕易送入樁體內(nèi)設計要求的深度，而且開挖后的樁體強度、完整性和籠頂標高控制均很理想。
權利要求
1.一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝，包括以下工序1)測量放線定好樁位；2)長螺旋樁機就位，并調(diào)整好其水平度和垂直度；3)長螺旋鉆具干作業(yè)成孔至設計深度后停鉆，并將鉆具滯留在孔底；4)配制并均勻攪拌好灌樁所需要的混凝土；5)將混凝土通過長螺旋鉆具的中心管高壓泵入孔底，保持鉆具在混凝土中一定的埋深，同時以與混凝土泵入量相匹配的提升速度提拔鉆具，直至設計的樁頂標高，從而形成素混凝土基樁；其特征在于該工藝還包括下列步驟6)將完成了基樁工序的長螺旋鉆具迅速移離基樁孔口，并將孔口工作面清理干凈；7)起吊導向管穿插在鋼筋籠中間的振動送籠器，將其連同鋼筋籠一起置于基樁孔口內(nèi)；8)開啟振動送籠器，利用其導向管對鋼筋籠下端的振動下拉力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設計深度；9)繼續(xù)開啟并起拔提升振動送籠器，使其導向管與鋼筋籠脫離直至完全從基樁中抽出，在導向管提升過程中也振動密實了所壓灌的混凝土，從而形成最終的鋼筋混凝土樁。
2.一種采用權利要求1所述的施工工藝而專門設計的鋼筋籠振動送籠器，包括振動電機(2)，振動電機(2)通過電機安裝螺栓(3)固定在電機安裝板(4)上，電機安裝板(4)的下面聯(lián)接有振動擊環(huán)(7)，振動擊環(huán)(7)下方設置有振動平臺(8)，振動平臺(8)通過導向螺栓(5)與電機安裝板(4)松動連接，其特征在于振動平臺(8)的下面設置有至少三個導向管固定接頭(10)，每一導向管固定接頭(10)通過銷軸(12)各聯(lián)接有一根導向管(13)。
3.根據(jù)權利要求2所述的鋼筋籠振動送籠器，其特征在于所說的各個導向管(13)是由若干段管體組成的，每段相鄰管體之間由導向管活動接頭(16)和銷軸(12)聯(lián)為一體。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋼筋籠振動送籠器，其特征在于所說的各個導向管(13)上，處于同一高度的導向管活動接頭(16)之間由弧形支撐板(15)聯(lián)為一體。
5.根據(jù)權利要求2或3或4所述的鋼筋籠振動送籠器，其特征在于所說的振動平臺(8)的兩邊還設計有用于使鋼筋籠懸掛定位的掛鉤(9)。
6.根據(jù)權利要求2或3或4所述的鋼筋籠振動送籠器，其特征在于所說的振動平臺(8)的下面最好設置三個導向管固定接頭(10)，相應聯(lián)接的導向管(13)也為三根。
7.根據(jù)權利要求5所述的鋼筋籠振動送籠器，其特征在于所說的振動平臺(8)的下面最好設置三個導向管固定接頭(10)，相應聯(lián)接的導向管(13)也為三根。
全文摘要
一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動送籠器。該送籠器是在振動平臺的下面設置至少三個導向管固定接頭,每一導向管固定接頭通過銷軸各聯(lián)接有一根導向管,工作時導向管的下端管口套在鋼筋籠的下端彎鉤上。該工藝是在長螺旋鉆具等設備成孔成樁連貫完成形成素混凝土基樁后,開啟導向管穿插在鋼筋籠中間的振動送籠器,利用導向管對鋼筋籠下端的振動下拉力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設計深度,并在導向管的提升過程中振動密實樁體混凝土,從而形成鋼筋混凝土樁。
文檔編號E02D5/34GK1361334SQ0012815
公開日2002年7月31日 申請日期2000年12月27日 優(yōu)先權日2000年12月27日
發(fā)明者柯剛 申請人:柯剛