專利名稱：軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土排樁施工領(lǐng)域，具體涉及一種軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，用于深基坑支護工程結(jié)構(gòu)，施工過程采用二次成孔施工方法，該施工方法可應(yīng)用于明挖隧道工程、高層建筑工程、水利工程等領(lǐng)域的密扣鉆孔灌注排樁施工。
背景技術(shù)：
目前的排樁結(jié)構(gòu)形式很多，其中常用的施工結(jié)構(gòu)、優(yōu)點、缺點對應(yīng)如下1、地下連續(xù)墻，優(yōu)點止水性好，能承受垂直荷載剛度大，能擋土抗?jié)B和承重；缺點施工機械造價較高，施工泥漿污染大。2、深層攪拌混凝土土墻，優(yōu)點混凝土用量少、節(jié)省費用；缺點高密實度層厚砂層不易成樁。3、深層攪拌混凝土樁墻與擋土樁結(jié)合支護，優(yōu)點能止水、能增加樁的側(cè)向承載力；缺點高密實度層厚砂層不易成樁。4、排樁間加高壓噴射混凝土注漿樁，優(yōu)點具有地下連續(xù)墻的功能，并且施工設(shè)備簡易、施工簡單；缺點混凝土用量大，施工成本高。5、排樁間加化學注漿樁和鋼筋混凝土灌注樁，優(yōu)點防滲性好，降低空隙壓力，堵漏性好并且不需要高壓設(shè)備；缺點材料和施工成本高，有些漿液具有毒性和污染環(huán)境。6、SMW工法支護，優(yōu)點高止水性，工期短造價低，環(huán)境污染小，對周圍地基影響小；缺點施工的機械要求比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法。該工藝具有地下連續(xù)墻的優(yōu)點，而且具有使用機械成本較低，施工效率較高的優(yōu)點；彌補了現(xiàn)有各種基坑支護方法的缺陷，形成一種經(jīng)濟、工藝相對簡單而又滿足擋土止水要求的基坑排樁方法，并且還能在一定意義上完善深基坑支護理論和方法。本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)本軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于包括以下步驟(1)、在地面使用普通鉆頭鉆若干圓孔，相鄰圓孔之間的凈距相等，直至設(shè)計要求深度；O)、圓孔打鉆完畢，成孔驗收；(3)、對圓孔進行第一次清孔，利用吊車或樁機吊架把鋼筋籠吊入圓孔，完成鋼筋籠的安裝；(4)、根據(jù)圓孔深度確定導(dǎo)管的拼裝長度，導(dǎo)管下口至孔底的距離為25 40cm ；安裝拼接導(dǎo)管，檢查拼接口連接是否嚴密、牢固和拼裝后的垂直情況，并檢查拼接口的膠墊是否破損；將導(dǎo)管垂直吊放到圓孔內(nèi)，往導(dǎo)管內(nèi)加灌高壓水，對圓孔進行第二次清孔，使沉淀在圓孔底的沉渣飄流，然后檢查其沉渣厚度，復(fù)核圓孔底標高，判斷是否達到設(shè)計和灌注要求；(5)、在自然條件下，圓孔內(nèi)積有泥漿；在導(dǎo)管上端連接漏斗，用砂袋封住漏斗口， 將泵車輸送管接入漏斗，把混凝土輸送到漏斗內(nèi)，當漏斗儲滿混凝土時，剪斷吊砂袋的鐵絲，使混凝土快速下灌到圓孔內(nèi)；為使混凝土處于流動狀態(tài)，當導(dǎo)管中混凝土落不下去或者導(dǎo)管被混凝土淹沒的深度大于6m時，開始慢速將導(dǎo)管提升，保持導(dǎo)管垂直及居中；提升后導(dǎo)管的埋深不小于Im;(6)、混凝土澆筑高度比設(shè)計標高高1 1.5m，停止?jié)仓?，立即將上表面已離析的混合物和混凝土浮漿等清除干凈；(7)、待至圓孔內(nèi)混凝土凝固，完成圓樁；(8)、在兩個圓孔之間，以其凈距為直徑，使用普通鉆頭鉆過渡圓孔，直至設(shè)計要求深度；(9)、采用軟刀鉆頭對過渡圓孔進行擴孔，鋼絲旋轉(zhuǎn)甩出，一方面，軟刀鉆頭的鋼絲摩擦清潔圓樁表面，另一方面，軟刀鉆頭的鋼絲對土層進行摩擦，進行掃孔和擴孔，使過渡圓孔的兩段圓弧增大，把過渡圓孔擴大成非圓孔，非圓孔的最大直徑等于上述圓孔的直徑；(10)、對非圓孔進行第一次清孔，利用吊車或樁機吊架把鋼筋籠吊入非圓孔，完成鋼筋籠的安裝；(11)、根據(jù)非圓孔深度確定導(dǎo)管的拼裝長度，導(dǎo)管下口至孔底的距離為25 40cm;安裝拼接導(dǎo)管，檢查拼接口連接是否嚴密、牢固和拼裝后的垂直情況，并檢查拼接口的膠墊是否破損；將導(dǎo)管垂直吊放到非圓孔內(nèi)，往導(dǎo)管內(nèi)加灌高壓水，對非圓孔進行第二次清孔，使沉淀在非圓孔底的沉渣飄流，然后檢查其沉渣厚度，復(fù)核非圓孔底標高，判斷是否達到設(shè)計和灌注要求；(12)、在自然條件下，非圓孔內(nèi)積有泥漿；在導(dǎo)管上端連接漏斗，用砂袋封住漏斗口，將泵車輸送管接入漏斗，把混凝土輸送到漏斗內(nèi)，當漏斗儲滿混凝土時，剪斷吊砂袋的鐵絲，使混凝土快速下灌到非圓孔內(nèi)；為使混凝土處于流動狀態(tài)，當導(dǎo)管中混凝土落不下去或者導(dǎo)管被混凝土淹沒的深度大于6m時，開始慢速將導(dǎo)管提升，保持導(dǎo)管垂直及居中；提升后導(dǎo)管的埋深不小于Im;(13)、混凝土澆筑高度比設(shè)計標高高1 1. 5m，停止?jié)仓?，立即將上表面已離析的混合物和混凝土浮漿等清除干凈；(14)、待至非圓孔內(nèi)混凝土凝固，完成非圓樁，實現(xiàn)圓樁嵌入非圓樁，形成相互密扣。其中，所述步驟(9)的軟刀鉆頭包括鉆心、鋼板、外鉆套、鋼筋和鋼絲，外鉆套位于鉆心外周，鋼板一端固定連接鉆心，鋼板另一端固定連接外鉆套，鋼絲通過鋼筋固定安裝在外鉆套的外表面。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述鋼絲為多根，均勻排成上下兩層，每一根鋼絲通過鋼筋焊接在外鉆套的外表面。作為一種具體的結(jié)構(gòu)，所述鋼絲每層為22個，鋼絲直徑為Φ 16mm，鋼筋直徑為 Φ 12mm。根據(jù)實際的施工需要，所述步驟⑴的圓孔直徑為120cm，步驟⑶的過渡圓孔直徑為100cm，外鉆套的直徑為95cm，軟刀鉆頭旋轉(zhuǎn)，鋼絲甩出時，軟刀鉆頭的直徑為120cm。根據(jù)實際的施工需要，所述步驟(5)的圓孔使用緩凝型混凝土，步驟(12)的非圓孔使用普通混凝土，砼強度為25號，塌落度為18 22cm。根據(jù)不同的場合、地貌、施工需要，所述圓樁和非圓樁間隔排列，排列形成直線、矩形或者三角形。所述步驟(1)，相鄰圓孔之間的凈距=圓孔直徑-20cm。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點1、本軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，對過渡圓孔采用軟刀鉆頭二次鉆進成孔施工方法，相鄰樁相互咬和，可以解決傳統(tǒng)樁樁相切防水效果差的缺陷；確保施工質(zhì)量與整個基坑的穩(wěn)定性，以最低的成本和最小的施工風險來施工地下工程結(jié)構(gòu)，提高鋼筋混凝土灌注密扣排樁施工技術(shù)的可行性和經(jīng)濟性，解決了樁間的搭接問題，對混凝土的緩凝時間也沒有特別要求，機械簡單、操作簡便、施工污染低、噪音污染少及對周邊建筑擾動小的優(yōu)點，有效地降低了工程造價。另外，軟刀鉆頭不僅在二次鉆進時進行擴孔，而且在擴孔過程中，也可以清掃左右兩根先完成的圓樁的泥漿，以使相臨樁的結(jié)合更加緊密，可以很好的解決樁間滲漏問題，達到較好的止水效果。2、與連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)相比，本結(jié)構(gòu)有設(shè)備相對矮小靈活，設(shè)備簡單，占用場地小， 較高的架空線不必搬遷，而且通過投入多臺設(shè)備而加快整個施工進度，工程造價相對比連續(xù)墻低等優(yōu)點。3、相對于普通的鋼板樁、SMW樁支護結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)能有效應(yīng)對地質(zhì)變化， 能清除地下障礙物，整體性好，剛度較大，圍護結(jié)構(gòu)，可作為主體結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。4、與普通鉆孔灌注相切樁相比，本發(fā)明樁樁相互鑲嵌，有效地防止基坑的滲漏，解決了傳統(tǒng)相切排樁防水效果差的缺陷，提高了基坑的安全性。


圖1是圓樁完成、過渡圓孔完成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圓樁完成、非圓孔完成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圓樁完成、非圓樁完成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是軟刀鉆頭的主視圖。圖5是軟刀鉆頭的俯視圖。圖中標號和名稱對應(yīng)如下
權(quán)利要求
1.軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于包括以下步驟(I)、在地面使用普通鉆頭鉆若干圓孔，相鄰圓孔之間的凈距相等，直至設(shè)計要求深度；O)、圓孔打鉆完畢，成孔驗收；(3)、對圓孔進行第一次清孔，利用吊車或樁機吊架把鋼筋籠吊入圓孔，完成鋼筋籠的安裝；(4)、根據(jù)圓孔深度確定導(dǎo)管的拼裝長度，導(dǎo)管下口至孔底的距離為25 40cm；安裝拼接導(dǎo)管，檢查拼接口連接是否嚴密、牢固和拼裝后的垂直情況，并檢查拼接口的膠墊是否破損；將導(dǎo)管垂直吊放到圓孔內(nèi)，往導(dǎo)管內(nèi)加灌高壓水，對圓孔進行第二次清孔，使沉淀在圓孔底的沉渣飄流，然后檢查其沉渣厚度，復(fù)核圓孔底標高，判斷是否達到設(shè)計和灌注要求；(5)、在自然條件下，圓孔內(nèi)積有泥漿；在導(dǎo)管上端連接漏斗，用砂袋封住漏斗口，將泵車輸送管接入漏斗，把混凝土輸送到漏斗內(nèi)，當漏斗儲滿混凝土時，剪斷吊砂袋的鐵絲，使混凝土快速下灌到圓孔內(nèi)；為使混凝土處于流動狀態(tài)，當導(dǎo)管中混凝土落不下去或者導(dǎo)管被混凝土淹沒的深度大于6m時，開始慢速將導(dǎo)管提升，保持導(dǎo)管垂直及居中；提升后導(dǎo)管的埋深不小于Im ；㈩)、混凝土澆筑高度比設(shè)計標高高1 1. 5m，停止?jié)仓?，立即將上表面已離析的混合物和混凝土浮漿等清除干凈；(7)、待至圓孔內(nèi)混凝土凝固，完成圓樁；(8)、在兩個圓孔之間，以其間距為直徑，使用普通鉆頭鉆過渡圓孔，直至設(shè)計要求深度；(8)、在兩個圓孔之間，以其凈距為直徑，使用普通鉆頭鉆過渡圓孔，直至設(shè)計要求深度；(9)、采用軟刀鉆頭對過渡圓孔進行擴孔，鋼絲旋轉(zhuǎn)甩出，一方面，軟刀鉆頭的鋼絲摩擦清潔圓樁表面，另一方面，軟刀鉆頭的鋼絲對土層進行摩擦，進行掃孔和擴孔，使過渡圓孔的兩段圓弧增大，把過渡圓孔擴大成非圓孔，非圓孔的最大直徑等于上述圓孔的直徑；(10)、對非圓孔進行第一次清孔，利用吊車或樁機吊架把鋼筋籠吊入非圓孔，完成鋼筋籠的安裝；(II)、根據(jù)非圓孔深度確定導(dǎo)管的拼裝長度，導(dǎo)管下口至孔底的距離為25 40cm；安裝拼接導(dǎo)管，檢查拼接口連接是否嚴密、牢固和拼裝后的垂直情況，并檢查拼接口的膠墊是否破損；將導(dǎo)管垂直吊放到非圓孔內(nèi)，往導(dǎo)管內(nèi)加灌高壓水，對非圓孔進行第二次清孔，使沉淀在非圓孔底的沉渣飄流，然后檢查其沉渣厚度，復(fù)核非圓孔底標高，判斷是否達到設(shè)計和灌注要求；(12)、在自然條件下，非圓孔內(nèi)積有泥漿；在導(dǎo)管上端連接漏斗，用砂袋封住漏斗口，將泵車輸送管接入漏斗，把混凝土輸送到漏斗內(nèi)，當漏斗儲滿混凝土時，剪斷吊砂袋的鐵絲， 使混凝土快速下灌到非圓孔內(nèi)；為使混凝土處于流動狀態(tài)，當導(dǎo)管中混凝土落不下去或者導(dǎo)管被混凝土淹沒的深度大于6m時，開始慢速將導(dǎo)管提升，保持導(dǎo)管垂直及居中；提升后導(dǎo)管的埋深不小于Im ；(13)、混凝土澆筑高度比設(shè)計標高高1 1.5m，停止?jié)仓?，立即將上表面已離析的混合物和混凝土浮漿等清除干凈；(14)、待至非圓孔內(nèi)混凝土凝固，完成非圓樁，實現(xiàn)圓樁嵌入非圓樁，形成相互密扣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述步驟(9)的軟刀鉆頭包括鉆心、鋼板、外鉆套、鋼筋和鋼絲，外鉆套位于鉆心外周，鋼板一端固定連接鉆心，鋼板另一端固定連接外鉆套，鋼絲通過鋼筋固定安裝在外鉆套的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述鋼絲為多根，均勻排成上下兩層，每一根鋼絲通過鋼筋焊接在外鉆套的外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述鋼絲每層為22個，鋼絲直徑為Φ 16mm，鋼筋直徑為Φ 12mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述步驟(1)的圓孔直徑為120cm，步驟(8)的過渡圓孔直徑為100cm，外鉆套的直徑為95cm，軟刀鉆頭旋轉(zhuǎn)，鋼絲甩出時，軟刀鉆頭的直徑為120cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述步驟(5)的圓孔使用緩凝型混凝土，步驟(1 的非圓孔使用普通混凝土，砼強度為25號，塌落度為18 22cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述圓樁和非圓樁間隔排列，排列形成直線、矩形或者三角形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，其特征在于所述步驟(1)，相鄰圓孔之間的凈距=圓孔直徑-20cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軟刀鉆孔的密扣混凝土排樁施工方法，對過渡圓孔采用軟刀鉆頭二次鉆進成孔施工方法，相鄰樁相互咬和，可以解決傳統(tǒng)樁樁相切防水效果差的缺陷；確保施工質(zhì)量與整個基坑的穩(wěn)定性，以最低的成本和最小的施工風險來施工地下工程結(jié)構(gòu)，提高鋼筋混凝土灌注密扣排樁施工技術(shù)的可行性和經(jīng)濟性，解決了樁間的搭接問題，對混凝土的緩凝時間也沒有特別要求，機械簡單、操作簡便、施工污染低、噪音污染少及對周邊建筑擾動小的優(yōu)點，有效地降低了工程造價。
文檔編號E02D17/04GK102392451SQ201110300439
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉傳達, 張俊杰, 李建明, 植德良, 段木子, 黃秋瑩 申請人:廣州市市政工程機械施工有限公司