一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法技术

本发明专利技术属于高速铁路桥梁领域，具体涉及一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，包括：将第一节预制管桩调直并打入地面中；在第一节预制管桩上焊接第二节预制管桩；长螺杆钻机的螺杆从第二节预制管桩的顶部下插至管桩内钻孔，引孔至设计要求的深度，再将其调直并打入地面中；在第二节预制管桩上焊接第三节预制管桩，再将其调直并打入地面中；后续预制管桩施工重复前述步骤，直至最后一节预制管桩打入地面至设计深度后，则所有的预制管桩施工完毕。本施工方法采用长螺杆钻机引孔挤土，减少了预应力钢筋混凝土预制管桩通过砂层时的阻力，使其顺利穿过砂层，打至设计深度而不被打爆，保证了施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法
本专利技术涉及一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法,属于高速铁路桥梁领域。
技术介绍
常规地基加固方式——管桩加固主要用于房建专业，直径在0.6m以下，常规的管桩施工是直接将管桩打入至设计位置。在高铁铁路施工工艺中，直径1.0m的预应力钢筋混凝土预制管桩施工目前国内尚未先例。在华北地区，地质以粉土、粉质黏土、黏土、粉砂、细砂为主，通常情况下，仅仅靠锤击法，管桩无法顺利穿过土壤中的砂层，容易将桩头打爆，无法打至设计深度。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，包括：1)打桩机进入施工场地，取第一节预制管桩，将其调直并打入地面中；2)在上述第一节预制管桩上焊接第二节预制管桩，自然冷却后，在焊接处均匀涂刷防腐剂，再进行下一步的操作；3)长螺杆钻机进入施工场地，长螺杆钻机的螺杆从所述第二节预制管桩的顶部下插至管桩内钻孔，引孔至设计要求的深度，再将第二节预制管桩调直并打入地面中；4)在上述第二节预制管桩上焊接第三节预制管桩，自然冷却后，在焊接处均匀涂刷防腐剂，再将第三节预制管桩调直并打入地面中；5)后续预制管桩施工重复步骤4)，直至最后一节预制管桩打入地面至设计深度后，则所有的预制管桩施工完毕。本专利技术高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法的有益效果是：1、实用性强本施工方法采用长螺杆钻机引孔挤土，减少了预应力钢筋混凝土预制管桩通过砂层时的阻力，使其顺利穿过砂层，打至设计深度而不被打爆破坏。本施工方法保护了预应力钢筋混凝土预制管桩桩身混凝土，保证了管桩施工的垂直度，使采用预应力钢筋混凝土预制管桩施工的桥梁质量过关。2、操作简便、快速本施工方法简便、快捷、易操作，普通施工工人经简单指导后便可操作，且施工时间短。3、节能环保本施工方法所用材料均为施工中常用材料，原料易得，成本低廉，不会对环境造成污染。4、操作安全本施工方法安全可靠，采用常规地吊装与焊接工艺，施工人员不容易接触到危险部位，不会造成人身伤害。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，在施工前，需做如下准备工作：①平整施工场地；②检查预制管桩的规格、型号和桩身强度是否符合设计的要求；③检查焊条或焊丝的规格、品种是否满足设计的要求或国家标准《碳钢焊条规范》和《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110-2008)的规定；④抽查预制管桩的尺寸偏差和外观质量是否符合设计的要求；⑤在预制管桩桩身上划出长度标记，并按从下至上的顺序标明桩身的长度。采用上述进一步方案的有益效果是：平整施工场地是为了使打桩机来回行走不陷机，便于控制桩身垂直度；检查预制管桩规格、尺寸、外观和桩身强度的目的是保证采用上述预制管桩建造桥梁的施工质量；检查焊条或焊丝的目的是保证使用的材料均合格，满足规范要求，不会因为焊条或焊丝质量问题造成焊接部分出现咬边、焊瘤、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷；在预制管桩桩身上划出长度标记的目的是以便沉桩时记录桩的入土深度、每米沉桩锤击数及每次锤击桩的下沉量。进一步，在1)中，所述打桩机包括HHP20液压冲击锤打桩机或DD160导杆式柴油打桩机；进一步，在1)中，所述取第一节预制管桩的设备包括打桩机或吊车。进一步，在1)中，将第一节预制管桩调直指第一节预制管桩插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.3％，且当第一节预制管桩的桩身打入地面4m后不再进行调直。采用上述进一步方案的有益效果是：调直第一节预制管桩对成桩质量起关键作用，第一节预制管桩桩身是否垂直决定着整根桩垂直度是否满足设计要求。进一步，在2)中，所述第一节预制管桩与第二节预制管桩的焊接步骤为：首先，将第一节预制管桩上端面与第二预制管桩下端面的杂质清除干净；其次，将第一节预制管桩与第二节预制管桩的桩身顺直，两端面紧密贴合，使第二节预制管桩桩身的垂直度偏差不大于0.5％；最后，上述两个预制管桩间采用CO2保护焊焊接；进一步，在2)中，所述防腐剂为环氧树脂。采用上述进一步方案的有益效果是：涂刷环氧树脂以防焊缝被锈蚀。进一步，在3)中，所述长螺杆钻机引孔的直径为0.5m～0.8m，最大引孔深度为30m～50m；进一步，在3)中，将第二节预制管桩调直指第二节预制管桩插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.5％，且当第二节预制管桩的桩身打入地面4m后不再进行调直。采用上述进一步方案的有益效果是：当第二节预制管桩的桩身打入地面4m后不再进行调直是防止打桩中不均匀受力。进一步，在4)中，所述第二节预制管桩与第三节预制管桩的焊接步骤为：首先，将第二节预制管桩上端面与第三预制管桩下端面的杂质清除干净；其次，将第二节预制管桩与第三节预制管桩的桩身顺直，两端面紧密贴合，使第三节预制管桩桩身的垂直度偏差不大于0.5％；最后，上述两个预制管桩间采用CO2保护焊焊接；进一步，在4)中，所述防腐剂为环氧树脂；采用上述进一步方案的有益效果是：涂刷环氧树脂以防焊缝被锈蚀。进一步，在4)中，将第三节预制管桩调直指第三节预制管桩插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.5％，且当第三节预制管桩的桩身打入地面4m后不再进行调直。采用上述进一步方案的有益效果是：当第三节预制管桩的桩身打入地面4m后不再进行调直是防止打桩中不均匀受力。进一步，所述第一节预制管桩、第二节预制管桩、第三节预制管桩及后续预制管桩的内径均为50～100cm,桩尖选用开口型桩尖。进一步，将所述第一节预制管桩、第二节预制管桩、第三节预制管桩及后续预制管桩打入地面的设备包括柴油导杆锤或液压冲击锤。进一步，除最后一节预制管桩外，所述第一节预制管桩、第二节预制管桩、第三节预制管桩及后续预制管桩打入地面时分别留0.5m～1m的桩头在地面以上。采用上述进一步方案的有益效果是：每节预制管桩打入地面以后留0.5m～1.0m桩头在地面以上，便于下一节预制管桩焊接时操作方便。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。新建京雄城际铁路自既有京九线李营站引出，至雄安新区，沿线设黄村高架站、固安东站、霸州北站、雄安站等。由中铁上海工程局负责施工的五标段主要施工任务为一桥、一站、一线和相关迁改工程。一桥为固霸特大桥，长度为13.6公里，位于廊坊市永清县、固安县和霸州市境内；一站为霸州北站，全长1.6公里，位于霸州市境内；一线为动走线，位于雄安境内。本方法已应用于固霸特大桥预应力钢筋混凝土预制管桩的施工。表1管桩试桩位置及数量表表2主要机械设备配置表机械设备名称规格型号数量备注柴油导杆锤DD1601台冲击体质量16t，最大冲程3.0m液压冲击锤HHP201台冲击体质量20t，最大冲程1.5m长螺旋钻机/1台钻孔直径为500mm，最大引孔深度为36m电焊机二氧化碳保护焊2台桥梁管桩试桩采用PHC-1.0-130-AB管桩，管桩内径为740mm，桩尖选用开口型桩尖，桩尖长度分别为0.6m、1m两种。焊接应符合行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)的有关规定。一、固霸特大桥预应力钢筋混凝土预制管桩的施工工艺1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，其特征在于，包括：1)打桩机进入施工场地，取第一节预制管桩，将其调直并打入地面中；2)在上述第一节预制管桩上焊接第二节预制管桩，自然冷却后，在焊接处均匀涂刷防腐剂，再进行下一步的操作；3)长螺杆钻机进入施工场地，长螺杆钻机的螺杆从所述第二节预制管桩的顶部下插至管桩内钻孔，引孔至设计要求的深度，再将第二节预制管桩调直并打入地面中；4)在上述第二节预制管桩上焊接第三节预制管桩，自然冷却后，在焊接处均匀涂刷防腐剂，再将第三节预制管桩调直并打入地面中；5)后续预制管桩施工重复步骤4)，直至最后一节预制管桩打入地面至设计深度后，则所有的预制管桩施工完毕。

【技术特征摘要】
1.一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，其特征在于，包括：1)打桩机进入施工场地，取第一节预制管桩，将其调直并打入地面中；2)在上述第一节预制管桩上焊接第二节预制管桩，自然冷却后，在焊接处均匀涂刷防腐剂，再进行下一步的操作；3)长螺杆钻机进入施工场地，长螺杆钻机的螺杆从所述第二节预制管桩的顶部下插至管桩内钻孔，引孔至设计要求的深度，再将第二节预制管桩调直并打入地面中；4)在上述第二节预制管桩上焊接第三节预制管桩，自然冷却后，在焊接处均匀涂刷防腐剂，再将第三节预制管桩调直并打入地面中；5)后续预制管桩施工重复步骤4)，直至最后一节预制管桩打入地面至设计深度后，则所有的预制管桩施工完毕。2.根据权利要求1所述的一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，其特征在于，在施工前，需做如下准备工作：①平整施工场地；②检查预制管桩的规格、型号和桩身强度是否符合设计的要求；③检查焊条或焊丝的规格、品种是否满足设计的要求或国家标准《碳钢焊条规范》和《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110-2008)的规定；④抽查预制管桩的尺寸偏差和外观质量是否符合设计的要求；⑤在预制管桩桩身上划出长度标记，并按从下至上的顺序标明桩身的长度。3.根据权利要求1所述的一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，其特征在于，在1)中，所述打桩机包括HHP20液压冲击锤打桩机或DD160导杆式柴油打桩机；所述取第一节预制管桩的设备包括打桩机或吊车。4.根据权利要求1所述的一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，其特征在于，在1)中，将第一节预制管桩调直指第一节预制管桩插入地面时桩身的垂直度偏差不大于0.3％，且当第一节预制管桩的桩身打入地面4m后不再进行调直。5.根据权利要求1所述的一种高速铁路桥梁大直径预制管桩长螺旋引孔施工方法，其特征在于，在2)中，所述第一节预制管桩与第二节预制管桩的焊接步骤为：首先，将第一节预制管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，马西章，龙亮，侯宇飞，胡鹏，田亿，蒋增虎，扈德志，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团有限公司，京沈铁路客运专线京冀有限公司，中铁上海工程局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31