一种山区桥梁桩基施工方法技术

本发明专利技术公开了一种山区桥梁桩基施工方法，包括以下步骤：（1）测量放样：定位桩基的位置；（2）挖孔：挖出桩孔后，在桩孔底部岩体上面扩孔形成扩孔腔；（3）放置钢筋笼和扩大钢筋笼：往桩孔中安放主钢筋笼，在扩空腔处放置扩大钢筋笼；（4）灌注混凝土：采用导管法向桩孔灌注混凝土，并制作承载台；（5）设置锚索：在桩基周围钻孔，安装垂直锚索和水平锚索，并采用孔底返浆法进行注浆，垂直锚索和水平锚索穿过土层打入岩体中。该施工方法简单，桩基承载能力强。

Construction method of pile foundation of bridge in mountainous area

The invention discloses a mountain bridge pile foundation construction method, which comprises the following steps: (1): positioning measurement lofting pile position; (2): dig hole dug pile holes, reaming cavity formed in the pile hole bottom rock above the hole; (3) placing the reinforcement cage and expansion reinforcing cage: to the pile hole the Lord is placed in a steel cage, expanding the cavity expansion reinforcing cage; (4) pouring concrete: the catheter to the pile hole pouring concrete, and the production of bearing table; (5) setting: in the cable around the pile foundation drilling, vertical and horizontal installation of anchor cable, and the hole bottom slurry return method of grouting, vertical anchor and the level of cable passing through the soil into rock. The construction method is simple and the bearing capacity of pile foundation is strong.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑工程领域，尤其是涉及一种山区桥梁桩基施工方法。
技术介绍
山区陡坡地区地形复杂，地面崎岖起伏大，大多为山地、丘陵和崎岖的高原，交通不便。采用机械成孔，机械设备在陡峭坡体上运输、安装困难，作业场狭小；成孔泥浆、废渣无法排出，大量的泥浆对生态环境保护不利，施工难度大；对于处于松散覆盖层地带，泥浆护壁较为困难，山体在冲击作用下易造成垮塌，安全隐患较大；在机械钻孔过程中遇到侵入桩孔的探头石、石芽、溶沟等倾斜岩面时，成孔就会很困难，钻头端部处于软硬不均的不同岩土层或岩体倾角较大地带会产生偏孔、卡钻、弯孔等问题；还存在钻孔过程中存在裂隙时，出现孔内护壁泥浆突然下降、塌孔或无法继续钻进等问题，施工成本较高；桩基尺寸、外型受陡坡地形地质条件限制，规格不一，如采用机械成孔，需要使用大量机械，从而导致高投入和高造价，并且拖延施工进度。另外由于山区还容易发生山体滑坡、泥石流等事故，要求山区桥梁桩基具有很高的承载力和横向抗力。中国专利CN103835284B公开了一种岩溶地区钻孔灌注桩结构及施工方法，其特征在于结构主要包括钻孔灌注桩、囊袋注浆体、预应力锚索；原溶洞处回填有粘土片石混合物；钻孔灌注桩顶部设置桩顶扩大桩身，溶洞位置设置囊袋注浆体；囊袋注浆体内设置挤扩钢筋笼；钻孔灌注桩周围设置预应力锚索孔，预应力锚索顶部贯穿桩顶扩大桩身。该专利技术是采用机械钻孔的方法制备钻孔灌注桩，不适应山区地形。中国专利CN103467014B公开了一种混凝土，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：水泥180～280重量份；矿粉50～70重量份；粉煤灰50～80重量份；石子920～980重量份；碎屑700～750重量份；砂100～200重量份；水170～200重量份；减水剂5～9重量份；CTF混凝土增效剂1.8～2.5重量份。该专利技术采用碎屑取代大部分砂和一部分石子，充分发挥CTF混凝土增效剂的作用提高水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效；但是该混凝土的抗压强度、耐久性以及抗冲击性能还需要强化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种施工简单、桩基承载能力强的山区桥梁桩基施工方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种山区桥梁桩基施工方法，包括以下步骤：（1）测量放样：定位桩基的位置；（2）挖孔：挖出桩孔后，在桩孔底部岩体上面扩孔形成扩孔腔；（3）放置钢筋笼和扩大钢筋笼：往桩孔中安放主钢筋笼，在扩空腔处放置扩大钢筋笼；（4）灌注混凝土：向桩孔灌注混凝土，并制作承载台；（5）设置锚索：在桩基周围钻孔，安装垂直锚索和水平锚索，并采用孔底返浆法进行注浆，垂直锚索和水平锚索穿过土层打入岩体中；所述步骤（4）中的混凝土包括以下重量份数的原料：水泥280～300份，煤灰粉60～70份，矿粉20～30份，硅粉10～20份，细集料740～900份，粗集料1000～1100份，水140～180份，聚羧酸减水剂5～9份，复合增强纤维6～12份，聚醋酸乙烯乳液30～75份，分散剂6～10份，有机硅油0.4～0.6份。优选的，所述水泥为P·O42.5硅酸盐水泥。优选的，所述分散剂为甲基纤维素和/或甲基纤维素钠。优选的，所述细集料为中砂，细度模数为3.0，含泥量为1%～1.5%。优选的，所述粗集料为石子，含泥量≤2%，粒径≤35mm。优选的，所述复合增强纤维的制备方法包括以下步骤：将聚丙烯纤维粉在80～100℃下浸泡在体积分数为20%～30%的NaOH溶液中1h～2h，然后用去离子水洗至中性，在80～100℃下烘干，得到改性聚丙烯纤维粉；然后将改性聚丙烯纤维粉和抗碱玻璃纤维粉按重量比1：3～5混合后，浸入丁二烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，超声波反应2h～3h，然后使用乙醇溶液清洗除去纤维表面多余的丁二烯基三乙氧基硅烷，烘干后制备得到复合增强纤维。优选的，所述抗碱玻璃纤维粉是将长度为30～50mm，单丝直径为11～15μm，密度为2.7g/cm3的抗碱玻璃纤维研磨成粒径≤100μm的抗碱玻璃纤维粉。优选的，所述聚丙烯纤维粉是将长度为14～16mm，抗拉强度为120～200MPa的聚丙烯纤维研磨成粒径≤100μm的聚丙烯纤维粉。优选的，所述混凝土的制备方法为：将细集料、粗集料、复合增强纤维混合搅拌4～6min，然后加入水泥、煤灰粉、矿粉和硅粉搅拌4～6min，最后加入水、聚羧酸减水剂、聚醋酸乙烯乳液、分散剂以及有机硅油搅拌4～6min，即制备得到混凝土。本专利技术的有益效果是：本专利技术的山区桥梁桩基在施工过程中，在桩基的周围安装垂直锚索和水平锚索，其中垂直锚索上端通过锚具固定在承载台上，下端打入岩体中，以增强桩基周围土体的强度。而水平锚索一段固定在承载台上，另一端打入桩基侧边坡上的岩体中，以增强桩基的横向抗力，减少水平位移量。另外，在桩基底部岩体上面扩孔形成扩孔腔，放置扩大钢筋笼，以增加桩基的承载力和横向抗力。本专利技术山区桥梁桩基在施工过程中灌注桩基的混凝土中添加了复合增强纤维、矿粉、煤灰粉、硅粉以及聚醋酸乙烯乳液等材料，目的是为了优化混凝土的性能，进而提高山区桥梁桩基抗压强度、抗折强度、抗渗性能以及粘结强度等性能。复合增强纤维是将聚丙烯纤维粉和抗碱玻璃纤维粉经过改性、超声等工艺处理制备而成的，由于聚丙烯纤维具有优良的耐腐蚀性，电绝缘性，而且抗拉强度高，硬度高，而且价格低廉，但是聚丙烯纤维也有一些弱点，比如低温容易脆裂，耐磨性不足，成型收缩率较大等；而在聚丙烯中添加抗碱玻璃纤维，不仅能保持聚丙烯纤维的优良性能，且其力学性能会得到进一步的提高，成型收缩率减少，耐磨性提高，热性能也得到进一步的提高。将复合增强纤维粉添加在混凝土中，能够在混凝土内部形成三维交错的支撑网络，既可有效的抑制混凝土的塑性收缩开裂，改善混凝土的抗渗、抗冻和抗腐蚀等性能，还能提高混凝土的抗冲击性、柔韧性和抗疲劳性能，但是由于聚丙烯纤维化学性质不活波，极性小，与水泥的相容性比较差，在混凝土中难以分散，而且聚丙烯纤维与抗碱玻璃纤维的相容性也比较差，因此需要对聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维进行改性，本专利技术使用NaOH对聚丙烯纤维粉进行改性，碱处理在聚丙烯纤维表面引入羟基，改善聚丙烯纤维与水泥和抗碱玻璃纤维的亲和性，另外，碱处理后的聚丙烯纤维的抗拉伸强度和柔韧性均有提高。然后将经碱处理后的聚丙烯纤维粉和抗碱玻璃纤维粉浸入丁二烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，在600W～800W的功率下超声反应2h～3h，干燥后制备得到复合增强纤维；由于超声波的空化作用对聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维有冲击和剪切作用，可使聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维发生细纤维化，从而增强聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维的比表面积，可以增强聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维在混凝土中的分散性，增强混凝土的抗收缩、抗裂和防渗性能。而采用丁二烯基三乙氧基硅烷对聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维进行表面处理进一步提高聚丙烯纤维和抗碱玻璃纤维与水泥基体界面的结合力，将其加入混凝土中后，可有效控制混凝土因固塑性收缩、干缩、温度变化等引起的微裂缝，防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山区桥梁桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）测量放样：定位桩基的位置；（2）挖孔：挖出桩孔后，在桩孔底部岩体上面扩孔形成扩孔腔；（3）放置钢筋笼和扩大钢筋笼：往桩孔中安放主钢筋笼，在扩空腔处放置扩大钢筋笼；（4）灌注混凝土：向桩孔灌注混凝土，并制作承载台；（5）设置锚索：在桩基周围钻孔，安装垂直锚索和水平锚索，并采用孔底返浆法进行注浆，垂直锚索和水平锚索穿过土层打入岩体中；所述步骤（4）中的混凝土包括以下重量份数的原料：水泥280～300份，煤灰粉60～70份，矿粉20～30份，硅粉10～20份，细集料740～900份，粗集料1000～1100份，水140～180份，聚羧酸减水剂5～9份，复合增强纤维6～12份，聚醋酸乙烯乳液30～75份，分散剂6～10份，有机硅油0.4～0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种山区桥梁桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）测量放样：定位桩基的位置；
（2）挖孔：挖出桩孔后，在桩孔底部岩体上面扩孔形成扩孔腔；
（3）放置钢筋笼和扩大钢筋笼：往桩孔中安放主钢筋笼，在扩空腔处放置扩大钢筋笼；
（4）灌注混凝土：向桩孔灌注混凝土，并制作承载台；
（5）设置锚索：在桩基周围钻孔，安装垂直锚索和水平锚索，并采用孔底返浆法进行注浆，垂直锚索和水平锚索穿过土层打入岩体中；
所述步骤（4）中的混凝土包括以下重量份数的原料：水泥280～300份，煤灰粉60～70份，矿粉20～30份，硅粉10～20份，细集料740～900份，粗集料1000～1100份，水140～180份，聚羧酸减水剂5～9份，复合增强纤维6～12份，聚醋酸乙烯乳液30～75份，分散剂6～10份，有机硅油0.4～0.6份。
2.根据权利要求1所述的山区桥梁桩基施工方法，其特征在于，所述水泥为P·O42.5硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的山区桥梁桩基施工方法，其特征在于，所述分散剂为甲基纤维素和/或甲基纤维素钠。
4.根据权利要求1所述的山区桥梁桩基施工方法，其特征在于，所述细集料为中砂，细度模数为3.0，含泥量为1%～1.5%。
5.根据权利要求1所述的山区桥梁桩基施工方法，其特征在于，所述粗集料为石子，含泥量≤2%，粒径≤35m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树珺，谢玉辉，邵海涛，陈珂，徐留中，任凌辉，石磊，张滨，张沛，
申请(专利权)人：南阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41