專利名稱：清水孔樁基施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水中樁基施工方法，特別是一種清水孔樁基施工方法。
背景技術(shù)：
橋梁基礎(chǔ)普遍采用樁基型式。樁基可以將橋梁的上部結(jié)構(gòu)重量及荷載，傳至持力層，確保橋梁的正常運轉(zhuǎn)。橋梁的樁基大多位于河床中。近幾年，水中樁基施工多采用沖孔灌注樁施工方法，目前沖孔灌注樁施工普遍采用泥漿鉆孔，施工過程中利用泥漿將鉆渣帶出，并保護孔壁不致坍塌，鉆孔完成后，向孔內(nèi)澆筑混凝土，完成鉆孔灌注樁的施工。采用泥漿鉆孔會對施工區(qū)域水域造成污染，而且該種施工方法僅適合河床較平整和覆蓋層較厚的情況。在河床覆蓋層很少甚至沒有，及河床面不平整的情況下，由于該種地層不能自行造漿，采用現(xiàn)有的泥漿鉆孔，必須制備優(yōu)質(zhì)泥漿來護孔，不僅增加了施工工作量以及設(shè)備的投入，而且影響施工進度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有泥漿鉆孔所存在的問題，提供一種樁基施工方法，適用于河床覆蓋層較淺或沒有覆蓋層，以及河床巖面不平整的地質(zhì)情況下的鉆孔施工。
本發(fā)明所提供的樁基施工方法是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
清水孔樁基施工方法，其特征在于包括以下步驟
(1)利用浮吊拉錨定位，確定鉆孔施工的樁位； (2)用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調(diào)整并保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁
錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內(nèi)； (3)利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設(shè)鉆孔施工平臺； (4)在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內(nèi)水頭高度與江水平齊； (5)采用全液壓沖擊反循環(huán)鉆機進行鉆孔施工，鉆孔施工過程不用泥漿護壁； (6)鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，清除孔底的鉆渣，然后下放鋼筋籠，澆注混凝土。
上述施工方法，進一步還包括以下特征 所述步驟(1)中，所述的浮吊拉錨定位，具體方法是浮吊在水中共拋5個錨，包
括在浮吊船頭向前拋出一定位錨，并使定位錨與浮吊船身在一條直線上；浮吊船頭向兩
側(cè)各拋一邊錨，在浮吊尾部兩側(cè)向河流下游各拋一尾錨；通過所述定位錨的拉緊和放松，調(diào)
節(jié)浮吊的前進和后退，通過所述兩邊錨和尾錨的拉緊和放松，調(diào)節(jié)樁位的左右偏差。
所述步驟(2)中，先用履帶吊吊裝懸臂導(dǎo)向支架并固定所述導(dǎo)向支架于浮吊上，
然后利用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，并利用導(dǎo)向支架夾持鋼護筒和保持鋼護筒的垂直度。 所述步驟(2)中，振沉鋼護筒時，先利用鋼管樁的自重下沉，然后開動振動錘使樁下沉。 所述步驟(5)中，鉆孔施工過程中根據(jù)不同土層選擇與之相適應(yīng)的進尺和轉(zhuǎn)速，
3對于軟弱層，采用低檔慢速、大泵量，以免發(fā)生先擴孔后縮孔現(xiàn)象；在護筒底口和不同地層交接處附近，采用低檔慢速、小進尺鉆進，每小時進尺不大于0. 5m。 所述步驟(6)中，在鋼筋籠下放前，先下潛水工探明護筒與巖層接觸面至接觸面以下1米的孔壁情況，若有有缺口及時處理。
本發(fā)明的優(yōu)點在于 1、鉆孔施工過程中，由于不用泥漿護壁，減少了泥漿配制工作，從而大大壓縮了成樁工期，同時減少了泥漿對施工區(qū)域水域的污染。 2、在最后的清孔過程中，由于沒有泥漿護壁，會提高清孔的的質(zhì)量，清孔的時間會大大壓縮，同時也保證了混凝土澆筑質(zhì)量。 3、由于工期的縮短，減少了機械和其他輔助設(shè)備的投入。 4、降低了護筒內(nèi)的水頭高度和孔內(nèi)泥漿濃度，消除了護筒內(nèi)外的壓力差，成功的解決了鉆孔施工過程中的液面反穿問題。 本發(fā)明適用于河床覆蓋層很少甚至沒有的情況下，鋼護筒落在巖層上，或鉆進時直接進入巖層，特別適用于河床巖面不平整的情況。


圖1是本發(fā)明清水孔樁基施工方法步驟圖。
具體實施例方式
以下通過具體實施方式
對本發(fā)明詳細(xì)說明。
在以下實施例中，需要用到以下設(shè)備
(1)鉆機設(shè)備 在河床覆蓋層很少甚至沒有的情況下，及河床巖面不平整的情況，施工區(qū)地層以中砂和砂巖為主，為保證基樁施工質(zhì)量和加快進度，采用本發(fā)明的方法，宜選用沖擊鉆機進行工程的基樁成孔施工。如果采用普通的回旋鉆機，由于其以扭矩為動力，在鉆頭進入中、微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖后，因巖石巖質(zhì)較硬，會導(dǎo)致鉆頭磨損嚴(yán)重，鉆進速度慢，如經(jīng)常對鉆頭進行補強，勢必延誤成孔時間，增加成孔周期和成樁成本。而沖擊鉆機的原理是沖錘在沖擊作用下對土體和巖體進行破碎，同時還能起到擠密孔壁土體的作用。因此結(jié)合地質(zhì)情況，擬選用YCJF-25型全液壓沖擊反循環(huán)鉆機，該鉆采用液壓傳動，集中液電復(fù)合操縱，安全可靠。該種機型采用反循環(huán)清孔工藝，適應(yīng)各種地層，尤其適用于卵石層和巖層。其主要技術(shù)參數(shù)如下 口徑1.2-2.5m
孔深80m
錘重7t 沖擊頻率手動10-25次/分
自動16-24次/分 電機功率75kW ;巻揚提升能力90kN[OOSS] (2)鋼護筒振沉設(shè)備 根據(jù)實際地質(zhì)情況和護筒重量，為保證鋼護筒能有效的落在巖面之上，且保證鋼護筒的垂直度，鋼護筒振沉采用DZ-135振樁錘。振沉過程采用50T履帶吊配合300T浮吊施工。 圖1是本發(fā)明所提供的清水孔樁基施工方法流程圖，包括
步驟1、利用浮吊拉錨定位，確定鉆孔施工的樁位。 浮吊的定位方法是浮吊在水中共拋5個錨，包括在浮吊船頭向前拋出一定位錨，并使定位錨與浮吊船身在一條直線上；浮吊船頭向兩側(cè)各拋一邊錨，在浮吊尾部兩側(cè)向河流下游各拋一尾錨；通過所述定位錨的拉緊和放松使浮吊的前進和后退，調(diào)節(jié)樁位的前后偏差，通過所述兩邊錨和尾錨的拉緊和放松，調(diào)節(jié)樁位的左右偏差。 步驟二、吊裝并振沉鋼護筒。準(zhǔn)確定位出鋼管樁樁位后，用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調(diào)整并保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內(nèi)。 具體操作步驟為用履帶吊吊裝懸臂導(dǎo)向支架，并固定導(dǎo)向支架于浮吊上，復(fù)測樁位，利用50T履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，在調(diào)整鋼護筒垂直度滿足要求后，開動振樁錘進行鋼護筒振沉。 振沉鋼護筒采用懸打法施工，采用履帶吊配合浮吊施工，利用懸臂導(dǎo)向支架保證
鋼管樁基礎(chǔ)位置精確，用浮吊懸吊振樁錘施打鋼護筒。
鋼護筒振沉施工要點如下 a.振樁開始時，吊裝振樁錘和夾具與護筒頂連接牢固，先利用樁的自重下沉，然后開動振動錘使樁下沉。如果施工中出現(xiàn)異常情況，可根據(jù)實際施工情況進行相應(yīng)調(diào)整。
b.每根護筒的下沉一氣呵成，不可中途間歇時間過長，以免樁周的土恢復(fù)，繼續(xù)下沉困難。振動的持續(xù)時間長短應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)情況決定。 c.振動錘與樁頭連接牢固，以免影響振動力的傳遞，從而影響鋼護筒下沉，也易振壞，在振動錘振動過程中，如發(fā)現(xiàn)護筒頂有局部變形或損壞，要及時修復(fù)。
d.懸臂導(dǎo)向支架與浮吊固定牢固，以便振沉?xí)r穩(wěn)定鋼護筒樁身，確保樁的位置和垂直度滿足要求；但鋼護筒在導(dǎo)向支架上不應(yīng)鉗制過死，施打時，導(dǎo)向支架不能發(fā)生位移或轉(zhuǎn)動。同時，控制浮吊不得偏移。 e.在鋼護筒振沉過程中要不斷地檢測樁位和護筒樁的垂直度，并控制好護筒頂標(biāo)高。下沉?xí)r如鋼護筒傾斜，及時牽引校正。 步驟三、利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設(shè)鉆孔施工平臺。 步驟四、在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內(nèi)水頭高度與江水平齊。 步驟五、清水孔鉆孔施工。采用全液壓沖擊反循環(huán)鉆機進行鉆孔施工，鉆孔施工過
程中不用泥漿。 鉆進過程中需根據(jù)不同土層選擇與之相適應(yīng)的進尺和轉(zhuǎn)速。對于軟弱層，采用低檔慢速、大泵量，以免發(fā)生先擴孔后縮孔現(xiàn)象；護筒底口和不同地層交接處附近，采用低檔慢速、小進尺鉆進，防止擴孔、塌孔和偏斜孔，每小時進尺不大于0. 5m。 步驟六、向樁孔灌注混凝土。鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，清除孔底的鉆渣，然后下放鋼筋籠，澆注混凝土。 當(dāng)鉆進至設(shè)計標(biāo)高時，對成孔深度進行復(fù)核，確認(rèn)到位后應(yīng)及時清除孔底的鉆渣，清水孔由于沒有泥漿護壁，清除鉆渣速度和效率較高。在鋼筋籠下放前，必須下潛水工檢查
5探明護筒與巖層接觸面至接觸面以下l米的孔壁情況，若有有缺口及時處理。確?；鶚对?混凝土灌注時順暢，不漏漿。然后下放鋼筋籠，澆注混凝土。
權(quán)利要求
清水孔樁基施工方法，其特征在于包括以下步驟(1)利用浮吊拉錨定位，確定鉆孔施工的樁位；(2)用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調(diào)整并保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內(nèi)；(3)利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設(shè)鉆孔施工平臺；(4)在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內(nèi)水頭高度與江水平齊；(5)采用全液壓沖擊反循環(huán)鉆機進行鉆孔施工，鉆孔施工過程不用泥漿護壁；(6)鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，清除孔底的鉆渣，然后下放鋼筋籠，澆注混凝土。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特征在于，步驟(1)所述的浮吊拉錨 定位，具體方法是浮吊在水中共拋5個錨，包括在浮吊船頭向前拋出一定位錨，并使定位 錨與浮吊船身在一條直線上；浮吊船頭向兩側(cè)各拋一邊錨，在浮吊尾部兩側(cè)向河流下游各 拋一尾錨；通過所述定位錨的拉緊和放松，調(diào)節(jié)浮吊的前進和后退，通過所述兩邊錨和尾錨 的拉緊和放松，調(diào)節(jié)樁位的左右偏差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特征在于所述步驟(2)中，先用履 帶吊吊裝懸臂導(dǎo)向支架并固定所述導(dǎo)向支架于浮吊上，然后利用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊 上，并利用導(dǎo)向支架夾持鋼護筒和保持鋼護筒的垂直度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特征在于所述步驟(2)中，振沉鋼 護筒時，先利用鋼管樁的自重下沉，然后開動振動錘使樁下沉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特征在于所述步驟(5)中，鉆孔 施工過程中根據(jù)不同土層選擇與之相適應(yīng)的進尺和轉(zhuǎn)速，對于軟弱層，采用低檔慢速、大泵 量，以免發(fā)生先擴孔后縮孔現(xiàn)象；在護筒底口和不同地層交接處附近，采用低檔慢速、小進 尺鉆進，每小時進尺不大于0. 5m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的清水孔樁基施工方法，其特征在于所述步驟(6)中，在鋼筋 籠下放前，先檢查護筒與巖層接觸面至接觸面以下1米的孔壁情況，若有缺口及時處理。
全文摘要
清水孔樁基施工方法，包括以下步驟(1)利用浮吊拉錨定位，確定鉆孔施工的樁位；(2)用履帶吊吊裝鋼護筒至浮吊上，調(diào)整并保持鋼護筒的垂直度，用浮吊懸吊振樁錘在樁位振沉鋼護筒，使護筒落在基巖上或嵌入基巖內(nèi)；(3)利用鋼護筒和鋼管樁沿江面搭設(shè)鉆孔施工平臺；(4)在鋼護筒上沿江面開孔，使鋼護筒內(nèi)水頭高度與江水平齊；(5)采用全液壓沖擊反循環(huán)鉆機進行鉆孔施工，鉆孔施工過程不用泥漿護壁；(6)鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，清除孔底的鉆渣，然后下放鋼筋籠，澆注混凝土。本發(fā)明適用于河床覆蓋層很少甚至沒有的情況，特別適用于河床巖面不平整的情況。
文檔編號E02D5/34GK101736755SQ200910259819
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者應(yīng)虹, 彭立志, 李勇, 樊俊麗, 檀興華, 王俊偉, 田連民, 閻王虎 申請人:中交路橋華北工程有限公司;路橋集團國際建設(shè)股份有限公司