螺紋樁施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺紋樁施工工藝，以解決現(xiàn)有技術中易發(fā)生成樁坍塌的問題。其包括下述步驟：樁機就位，對準樁芯雙向控制垂直度；下鉆時對準樁位，在樁孔螺紋段鉆進過程中，樁機控制鉆桿軸向移動速度與旋轉速度；完成樁孔后提鉆時，樁機控制鉆桿順著土體的螺紋軌跡反向旋轉提升，采用同步技術即提升速度與反向旋轉速度同步，形成螺紋混凝土樁體；采用后置方式將鋼筋籠置入樁身混凝土中，形成螺紋樁。上述技術方案的優(yōu)勢在于：直接利用螺桿作為成孔時的護壁，避免一般機械成樁坍塌的風險，有效避免混凝土澆筑過程中夾渣、縮頸、斷樁等質量缺陷。螺紋樁的鋼筋籠避免了鋼筋與泥漿的接觸，使鋼筋能被混凝土充分握裹，提高了樁的使用年限。
【專利說明】螺紋粧施工工藝【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑領域中的基礎施工技術。
【背景技術】
[0002]螺紋樁是采用了變截面的構造形狀，成孔過程中樁側土體受到擠壓，加密作用，成樁后部分土體形成螺紋，而樁側土體形成螺母，樁體螺紋與樁側土螺母緊密咬合。然后完全提升鉆桿，將鋼筋籠放入樁孔后進行混凝土灌注。
[0003]螺紋樁施工與打入式預制樁相比，施工噪音低，無振動，對已施工的樁無影響；與全螺旋鉆，普通泥漿護壁成孔的灌注樁相比，無泥漿污染和棄土問題。螺紋樁是一種具有很高實用價值的新型樁。
[0004]在現(xiàn)有技術中，螺紋樁施工工藝還存在一些不足之處:由于在鉆孔完成后鉆桿需提升后再澆注混凝土，在鉆桿提升的過程中會產生樁孔壁無支撐的狀況，易發(fā)生成樁坍塌。為促進螺紋樁施工技術的應用，提高施工效率、保證施工質量、避免施工事故，加強螺紋樁施工技術的系統(tǒng)研究勢在必行。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明意在提供一種螺紋樁施工工藝，以解決現(xiàn)有技術中易發(fā)生成樁坍塌的問題。
[0006]專利方案:本方案中的螺紋樁施工工藝，其特征在于包括下述步驟:
a)樁機就位，對準樁芯雙向控制垂直度；
b)下鉆時對準樁位，在樁孔螺紋段鉆進過程中，樁機控制鉆桿軸向移動速度與旋轉速度，每旋轉一周，鉆桿軸向移動一個螺距，擠壓土體形成螺紋段直至設計深度；
c)完成樁孔后提鉆時，樁機控制鉆桿順著土體的螺紋軌跡反向旋轉提升，采用同步技術即提升速度與反向旋轉速度同步，在提鉆的同時泵機利用鉆桿管芯為通道泵入混凝土至樁孔螺紋段頂標高，形成螺紋混凝土樁體；
d)采用后置方式將鋼筋籠置入樁身混凝土中，形成螺紋樁。
[0007]上述工藝中，所述的同步技術即單位時間內鉆桿的軸向位移等于螺紋旋轉后的軸向位移；非同步技術即單位時間內鉆桿的軸向位移不等于螺紋旋轉后的軸向位移。采用同步技術鉆進時可以形成螺紋與鉆桿同步協(xié)調前進，可以在樁孔壁上形成與鉆桿螺紋一致的螺紋；而采用非同步技術時，螺紋與鉆桿的前進不匹配，鉆桿后部的螺紋段在前進中會逐步破壞鉆桿前部螺紋段形成的螺紋，最終形成的樁孔為非螺紋的圓柱形。上文所述的正向即地表向下。
[0008]在步驟b中，形成整體帶有螺紋的樁孔。
[0009]在步驟c中，鉆桿以不破壞樁孔螺紋的方式進行提升，同時進行混凝土的灌注，鉆桿在此過程中具有護壁的作用，最終形成螺紋樁的螺紋狀樁體段，如需使樁身全部帶有螺牙，則需鉆桿的提升過程中全部 采用同步技術，以避免鉆桿對土體螺紋段的破壞。。[0010]最后在步驟d中將鋼筋籠沉入未凝固的混凝土，形成完整的的螺紋樁。
[0011]上述技術方案的優(yōu)勢在于:直接利用螺桿作為成孔時的護壁，避免一般機械成樁坍塌的風險，有效避免混凝土澆筑過程中夾渣、縮頸、斷樁等質量缺陷。
[0012]螺紋樁的鋼筋籠采用后置方式安入樁心混凝土，避免了鋼筋與泥漿的接觸，使鋼筋能被混凝土充分握裹，提高了樁的使用年限。
[0013]螺紋樁樁芯混凝土通過鉆桿中心從鉆頭活門直接泵送壓入樁底，樁端無虛土，避免一般機械成樁清底不干凈的質量缺陷。
[0014]進一步，在步驟b中進行樁孔螺紋段鉆進之前，鉆桿以非同步技術向下鉆進直至達到樁孔螺紋段，然后再以同步技術完成樁孔螺紋段鉆進。
[0015]鉆孔時可采用兩步操作，對樁孔上部操作時樁孔壁為非螺紋的圓柱面，下部操作樁孔壁為帶螺紋的樁孔，步驟完成后即形成上部為圓柱形、下部為帶螺紋的樁孔，以滿足特殊情況下施工的需要。
[0016]進一步，在步驟c中，在形成螺紋混凝土樁體后，鉆桿繼續(xù)正向旋轉或直接提升產生圓柱土體空間，形成非螺紋混凝土樁體。
[0017]螺紋樁是采用特定的設備和成孔方法形成的樁身全部或部分帶有螺牙的混凝土灌注樁，如需使樁身部分帶有螺牙，則需鉆桿的提升過程中結合采用同步技術和非同步技術。
[0018]在步驟c中鉆桿無論是正向旋轉或直接提升，都可以起到形成圓柱形樁孔的效果，通過灌注混凝土，最終形成螺紋樁的上半部分，即上部圓柱狀樁體段。
[0019]進一步，在步驟d中，通過振動桿將鋼筋籠頂入混凝土，然后在使振動桿振動工作的同時提升振動桿。
[0020]上述技術方案的特點是:由于樁徑小，邊澆筑混凝土邊提鉆，然后再加入鋼筋籠進行振搗，避免一般機械成樁振搗不密實的質量缺陷，樁身質量可靠。
[0021]進一步，在步驟c中，鉆桿使用非同步技術工作時，形成非螺紋樁體；使用同步技術工作時，形成螺紋樁體。鉆桿使用非同步技術工作時，鉆桿旋轉一圈，可同時下降兩個以上螺距，可以使產生的樁孔的圓柱面更為光滑。螺紋樁是全部或部分帶有螺牙的混凝土灌注樁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明實施例的主要工藝流程如圖1所示，具體來說，本實施包括以下內容。
[0024]一、鉆機就位
將螺紋鉆機開到施工位置，根據加壓需要、孔深確定鉆機的變幅所在位置、底盤的前傾或后傾，調好桅桿豎直保證動力頭中心、鉆桿中心、鉆孔中心在同一豎直線上。來回回轉鉆機，檢查施工過程有無干涉，起吊鋼筋籠是否方便。根據地質判斷施工中可能會遇到的事故，如果有事故，處理是否方便。充分考慮施工有效性、施工方便性、事故處理可行性等問題。[0025]二、鉆進成孔
1、螺紋樁機就位后必須調直、調平并穩(wěn)固，確保成孔垂直度。樁位偏差小于50mm，可以使用兩臺經緯儀成90角來雙向控制垂直度，垂直度允許偏差不大于1%，在鉆機對正樁位下鉆前必須進行樁位復核，保證樁基的垂直度和樁位的準確度。
[0026]2、確認樁位無誤后，啟動樁機，鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，在鉆孔過程中采用先慢后快，其目的是減少鉆桿搖晃。鉆桿正向非同步技術鉆進直到鉆頭到達樁孔的螺紋段設計深度，即鉆桿旋轉一圈，同時下降超過一個以上螺距；然后下鉆過程中保持勻速下鉆，樁機自控系統(tǒng)嚴格控制鉆桿下降速度和旋轉速度符合同步技術要求，使二者匹配，要求鉆桿旋轉一圈，同時下降一個螺距，在土體中形成螺紋，當鉆至預定的樁底設計深度后停鉆，樁孔形成。施工在螺紋段時，鉆機下鉆速度、提鉆速度應分別和旋轉速度同步，保證螺紋的完整性。
[0027]三、螺紋樁混凝土灌注
1、成孔后，用混凝土泵機將混凝土拌合物通過高壓管輸送到空心鉆桿內并壓到鉆頭，開啟鉆頭閥門，由鉆頭泵出，持續(xù)泵送混凝土。此時，樁機反向旋轉提升螺紋鉆桿，提鉆過程中樁機自控系統(tǒng)嚴格控制鉆桿提升速度和旋轉速度保持同步和匹配，要求螺桿鉆桿旋轉一圈鉆桿上升一個螺距，鉆桿上升一個螺距，混凝土不斷填充空間，螺紋樁身形成。當鉆桿提到螺紋段頂面的設計高度時，螺桿鉆桿再次正旋轉或直接提升(掃除螺紋)所產生的帶圓柱空間，直至設計樁頂標高，即形成樁身部分帶有螺牙的螺紋樁。
[0028]2、提鉆過程中應嚴格控制鉆桿提升速度和旋轉速度，直至澆筑到樁頂設計深度500mm以上。
[0029]3、混凝土的澆筑必須保證提鉆速度和混凝土泵送量相匹配，按水下混凝土的澆筑方式進行澆筑，充盈系數應大于1，保證混凝土的成型質量。
[0030]4、混凝土拌合物擴展度應大于500_，坍落度應控制在160?220_，不得離析或泌水。
[0031]5、每根螺紋樁的混凝土應連續(xù)澆筑，并一次性澆筑完成，如遇特殊情況不能連續(xù)澆筑，必須重新鉆孔、重新澆筑混凝土。
[0032]6、螺紋樁混凝土細骨料宜采用中砂，粗骨料采用連續(xù)級配，最大公稱直徑不應大于 20mm。
[0033]7、混凝土試件留置每樁必須不少于2組。
[0034]四、樁鋼筋籠的加工與驗收
1、進入現(xiàn)場的鋼筋應有出廠合格證及檢驗報告，進入現(xiàn)場后應組織進行重量偏差和力學性能等檢測，合格后方能進場。
[0035]2、根據設計要求，結合實際樁身長度，計算縱筋及箍筋用料長度，精確下料。
[0036]3、加工完成的鋼筋籠應分區(qū)堆放，并做好標識工作。根據施工情況能快捷辨別和有效使用。
[0037]4、加勁箍筋與縱筋電焊牢固，并在吊點處加強。
[0038]5、為便于鋼筋籠后置能順利進入樁身，鋼筋籠的下部應做成錐形，錐形部位應焊接牢固，并且錐形尖頭居于鋼筋籠中心。
[0039]6、鋼筋籠的縱筋若需接長，根據現(xiàn)行國家規(guī)范《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204-2002) (2011年版)及設計要求，確認接長方式，若需焊接連接，則應做好焊接試件，并檢驗合格。
[0040]五、安置鋼筋籠
1、在鉆孔完成前，將鋼筋籠運至樁機附近，并將一端連接振動裝置的振動桿穿入鋼筋籠的內腔，鋼筋籠與振動桿采用鋼絲繩柔性連接。而振動裝置與振動管采用插銷式連接。振動桿的頭部與鋼筋籠的錐形部位盡量抵緊。
[0041]2、在澆筑混凝土的同時提升鋼筋籠，使鋼筋籠的錐形底部略高于混凝土頂標高即可，將提升起來的鋼筋籠對正樁芯，然后利用振動桿和振動設備的自重將鋼筋籠垂直插入已經澆筑完成的混凝土中，待鋼筋籠下至設計深度后，開動振動裝置，邊提升振動桿邊振動，使樁芯混凝土密實。
[0042]六、移位、施工下個樁
1、拔出振動桿后，移動樁機至下一樁位，重復以上步驟進行下一根樁的施工
2、移動樁機過程中，應合理選擇路徑，避免對成型樁和下一待施工樁位的破壞。
[0043]七、鑿打樁頭
所有螺紋樁樁芯混凝土達到一定強度后，用風鎬鑿出樁頭浮渣，比設計樁頂標高略高20?50mm左右，然后用人工鑿平。
[0044]以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的【具體實施方式】及附圖可以用于解釋權利要求的內容。
【權利要求】
1.螺紋樁施工工藝，其特征在于包括下述步驟: a)樁機就位，對準樁芯雙向控制垂直度； b)下鉆時對準樁位，在樁孔螺紋段鉆進過程中，樁機控制鉆桿軸向移動速度與旋轉速度，每旋轉一周，鉆桿軸向移動一個螺距，擠壓土體形成螺紋段直至設計深度； c)完成樁孔后提鉆時，樁機控制鉆桿順著土體的螺紋軌跡反向旋轉提升，采用同步技術即提升速度與反向旋轉速度同步，在提鉆的同時泵機利用鉆桿管芯為通道泵入混凝土至樁孔螺紋段頂標高，形成螺紋混凝土樁體； d)采用后置方式將鋼筋籠置入樁身混凝土中，形成螺紋樁。
2.根據權利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟b中進行樁孔螺紋段鉆進之前，鉆桿以非同步技術向下鉆進直至達到樁孔螺紋段，然后再以同步技術完成樁孔螺紋段鉆進。
3.根據權利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟c中，在形成螺紋混凝土樁體后，鉆桿繼續(xù)正向旋轉或直接提升產生圓柱土體空間，形成非螺紋混凝土樁體。
4.根據權利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟d中，通過振動桿將鋼筋籠頂入混凝土，然后在使振動桿振動工作的同時提升振動桿。
5.根據權利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟c中，鉆桿使用非同步技術工作時，形成非螺紋樁體；使用同步技術工作時，形成螺紋樁體。
【文檔編號】E02D5/56GK103821141SQ201410080247
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】陳怡宏, 張純潔, 李海濤, 劉強, 張意, 陳松 申請人:重慶建工住宅建設有限公司