水下灌注桩护筒施工方法技术

本发明专利技术提供一种水下灌注桩护筒施工方法：1)用钢板卷制焊接成小护筒，其内径≥设计桩径+D；2)用钢板卷制焊接成大护筒，其内径＝小护筒内径+D；3)采用液压振动锤和履带将大护筒吊装至预定位置，底部深入河床，顶部与钢平台固接；4)采用液压振动锤和履带将小护筒吊装至大护筒内，其底部与大护筒平齐，顶口边沿通过周向布置的连接板与大护筒固定连接；5)向小护筒和大护筒间隙处填筑不透水材料，封住底部缝隙；6)按照常规钻孔灌注桩施工工艺施工，待小护筒内混凝土灌注完成，采用液压振动锤和履带吊将大护筒提起，循环再利用，本发明专利技术通过向大小护筒间隙中填筑不透水材料，在护筒底与河床接触面形成的柔性封水层，实现封水。

Construction method of underwater cast-in-place piles

The invention provides a construction method for protecting barrel of underwater cast-in-place pile: 1) steel plate is rolled and welded into a small protective barrel with an inner diameter greater than or equal to the design pile diameter + D; 2) steel plate is rolled and welded into a large protective barrel with an inner diameter equal to the small protective barrel inner diameter + D; 3) hydraulic vibration hammer and crawler are used to hoist the large protective barrel to a predetermined position, and the bottom is deep into the river bed, and the top is flat with steel. The platform is fixed; 4) hydraulic vibrating hammer and crawler are used to hoist the small guard barrel into the large guard barrel, and the bottom of the small guard barrel is even with the big guard barrel, and the top edge is fixed and connected with the big guard barrel through the circumferential connecting plate; 5) filling impermeable material into the gap between the small guard barrel and the big guard barrel to seal the bottom gap; 6) construction workers of Bored Piles in accordance with the convention. When the concrete filling in the small protective barrel is completed, the large protective barrel is lifted by hydraulic vibrating hammer and crawler crane and recycled. The water sealing layer is formed at the bottom of the protective barrel and the contact surface between the large and small protective barrels by filling impermeable material in the gap between the protective barrels and realizing the water sealing.

【技术实现步骤摘要】
水下灌注桩护筒施工方法
本专利技术属于公路及市政工程桥梁施工领域，具体涉及一种水下灌注桩护筒防漏施工方法。
技术介绍
随着城市建设的快速发展，涉及到跨江、跨河的公路及市政桥梁工程愈来愈多。桥梁施工首先进行的就是桩基础施工，“基础不牢，地动山摇”，这也就凸显了桩基工程施工质量的重要。跨江、跨河大直径桩基一般位于深水区，施工多采用搭设临时钢平台。由于水下河床多变，地质结构复杂，软弱流动砂土层、均匀岩层、断裂岩层、不均匀岩层等均可能出现，易造成钢护筒与水下河床接触面不紧密，从而导致了钢护筒的漏浆问题成为目前水下桥梁灌注桩施工中常见的质量通病。一旦出现钢护筒渗漏，江(河)水与护筒内泥浆相连通，护筒内泥浆水位下落，泥浆压力丧失，泥浆稠度降低，极易造成塌孔。再加上桩基直径较大，作业过程中孔壁压力大，如泥浆渗漏，孔内扩张力难以支撑孔壁侧压力，孔壁局部土体(岩体)滑落孔底，会影响成桩过程的进尺，严重的情况下甚至会填埋锤头、钢筋笼，需返工重新钻进，处理难度大，费时费力；或者出现塌孔，导致孔内体积变大，造成混凝土灌注量增加，增加材料浪费。目前的一些解决方法主要有以下几种：①引孔：就是先行施钻引导护筒安装就位。优点是方便施工，节约资源，护筒嵌入河床，与河床接触面比较平整。但接触面仍属于刚性连接，连接紧密度不足，少量渗漏，钻进过程中需持续补水造浆，影响质量。②护筒接长是在原护筒上焊接(满焊)一节或多节护筒，接长钢护筒后采用液压振动锤振击护筒继续下沉，增加护筒长度。接长后护筒底部穿透失稳塌落的孔壁嵌入更深的河床中，封闭了塌陷的空洞，避免漏浆。优点：能封闭护筒底空洞，控制漏浆效果明显。但接长护筒材料消耗大，不经济；接长操作多次暂停钻进，浪费时间，延误工期。③工程潜水员水下封堵：就是由工程潜水员潜入水下探明护筒与孤石缝隙位置尺寸，然后在护筒外漏浆一侧用成捆棉被等柔性材料填塞缝隙，进行封堵，吊车吊放沙袋送到水下，将沙袋堆压于柔性材料上加固牢靠，短时间迅速制止漏浆。优点是处理措施方便快捷，封堵材料简易，效果良好。但成本大，不经济，封堵后受扰动易造成二次漏浆，而且潜水员水下作业不可预见的安全风险较大。因此水下桩基的钢护筒漏浆问题得不到有效的解决，不仅会影响项目施工质量及如期履约，还会对施工单位造成成本增加及不良的社会影响。研究一种可操作性强、施工简洁、经济、安全且能够有效的保证质量的方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有灌注桩施工过程中，钢护筒与水下河床接触面不紧密，导致目前水下桥梁灌注桩施工中钢护筒的漏浆问题成为常见的质量通病。为解决上述技术问题本专利技术采用的技术方案是：一种水下灌注桩护筒施工方法：1)用钢板卷制焊接成小护筒，其内径≥设计桩径+D；2)用钢板卷制焊接成大护筒，其内径＝小护筒内径+D；3)采用液压振动锤和履带将大护筒吊装至预定位置，底部深入河床，顶部与钢平台固接；4)采用液压振动锤和履带将小护筒吊装至大护筒内，其底部与大护筒平齐，顶口边沿通过周向布置的连接板与大护筒固定连接；5)向小护筒和大护筒间隙处填筑不透水材料，封住底部缝隙；6)按照常规钻孔灌注桩施工工艺施工，待小护筒内混凝土灌注完成，采用液压振动锤和履带吊将大护筒提起，循环再利用。本专利技术所述施工方法通过大小护筒间隙间的不透水材料封堵，在护筒底与河床接触面形成的柔性封水层，实现封水，防止渗漏，有效解决了钢护筒漏浆质量通病，提高水下灌注桩的成桩质量，缩短了施工时间，提高工作效率。特别适用于公路及市政桥梁水下灌注桩工程施工。本方法可操作性强，施工速度快，投入设备少、大护筒可循环利用，节省材料、施工过程安全可靠，社会、经济效益突出。本专利技术的优选方案：优选的，D为200mm～400mm之间。通过一个整体的双护筒稳定结构，增加了护筒与河床底接触面面积，减小了薄壁单护筒应力集中的影响，大大降低了护筒底塌落的可能性。所述大护筒和小护筒深入河床深度1.5米以上。优选的，不透水材料可以选用红粘土。上述步骤5)中填筑时顺大护筒内壁向内填充材料。优选的，填充材料高度高于水位，可很好的阻隔江水(河)渗入。附图说明图1(a)为小护筒示意图；图1(b)为大护筒示意图；图2为大、小护筒结合示意图；图3为大护筒吊装图；图4为大护筒固定结构图；图5为小护筒吊装图；图6为小护筒固定结构图；图7为大、小护筒间隙填筑红粘土示意图；图8为大护筒提起示意图。图中，大护筒1、小护筒2、设计桩3、钢平台4、连接板5、不透水材料6。具体实施方式护筒构件比较大，因此对护筒本身进行结构改造需要耗较多的材料，且质量要求也相对要有保证，所以技术要求高，也将提高工程造价，不便实现，常规的钢护筒进行钻孔灌注桩施工很难保证钢护筒的稳定性，下面结合附图1-8对本专利技术进行详细描述，一种水下灌注桩施工方法：1)用钢板卷制焊接成小护筒2，其内径≥设计桩3径+D。2)用钢板卷制焊接成大护筒1，其内径＝小护筒内径+D。其中：D可按照JTG/TF50-2011中8.4.1条规定，一般介于200mm～400mm之间。小护筒2和大护筒1均可在现场采用卷板机加工，壁厚按照刚度要求计算确定。3)采用液压振动锤和履带将大护筒1吊装至预定位置，底部深入河床，顶部与钢平台4固接。4)采用液压振动锤和履带将小护筒2吊装至大小护筒内，大护筒、小护筒高度一至，其底部与大护筒齐平，顶口边沿通过周向布置的连接板5固定连接。优选的，所述大护筒1和小护筒2深入河床深度1.5米以上。5)向小护筒和大护筒间隙处填筑不透水材料6封住底部缝隙。不透水材料6可以是红粘土。填筑时顺大护筒内壁向内填充材料。填充材料高度高于水位，可阻隔江水(河)渗入。6)按照常规钻孔灌注桩施工工艺施工，待小护筒内混凝土灌注完成，采用液压振动锤和履带吊将大护筒提起，循环再利用。本方法主要针对护筒底部漏水的现象，进行防漏施工，双护筒稳定结构，增加了护筒与河床底接触面面积，通过大小护筒间隙间的不透水材料封堵，在护筒底与河床接触面形成的柔性封水层，实现封水，防止渗漏，有效解决了钢护筒漏浆质量通病。对采用多块角钢，以点焊的方式将大护筒与钢平台连接，同样采用适合长度的角钢将大护筒和小护筒顶部固接一体。整体护筒筒壁加厚达200mm～400mm，增加了护筒与河床底接触面面积，减小薄壁单护筒应力集中的影响。大大降低了护筒底塌落的可能性。本专利技术特别适用于公路及市政桥梁水下灌注桩工程施工。本方法可操作性强，施工速度快，投入设备少、大护筒可循环利用，节省材料、施工过程安全可靠，社会、经济效益突出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下灌注桩护筒施工方法：1)用钢板卷制焊接成小护筒，其内径≥设计桩径+D；2)用钢板卷制焊接成大护筒，其内径＝小护筒内径+D；3)采用液压振动锤和履带将大护筒吊装至预定位置，底部深入河床，顶部与钢平台固接；4)采用液压振动锤和履带将小护筒吊装至大护筒内，其底部与大护筒平齐，顶口边沿通过周向布置的连接板与大护筒固定连接；5)向小护筒和大护筒间隙处填筑不透水材料，封住底部缝隙；6)按照常规钻孔灌注桩施工工艺施工，待小护筒内混凝土灌注完成，采用液压振动锤和履带吊将大护筒提起，循环再利用。

【技术特征摘要】
1.一种水下灌注桩护筒施工方法：1)用钢板卷制焊接成小护筒，其内径≥设计桩径+D；2)用钢板卷制焊接成大护筒，其内径＝小护筒内径+D；3)采用液压振动锤和履带将大护筒吊装至预定位置，底部深入河床，顶部与钢平台固接；4)采用液压振动锤和履带将小护筒吊装至大护筒内，其底部与大护筒平齐，顶口边沿通过周向布置的连接板与大护筒固定连接；5)向小护筒和大护筒间隙处填筑不透水材料，封住底部缝隙；6)按照常规钻孔灌注桩施工工艺施工，待小护筒内混凝土灌注完成，采用液压振动锤和履带吊将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文东，张建英，
申请(专利权)人：中国二十二冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13