周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，包括桩孔定位；开挖与钢护筒护壁连接就位；钢筋笼骨架吊装；混凝土浇筑与钢护筒护壁提吊；声波透射法检测桩身质量。本发明专利技术适应性强、安全性高、节能环保，能够使护壁施工速度提高20％～30％，减少人员滞留桩孔内时间，缩短施工工期，降低施工成本，提高人工挖孔灌注桩的质量。

【技术实现步骤摘要】
周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法
本专利技术涉及建筑工程
，具体是一种周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法。
技术介绍
人工挖孔桩是利用人工在岩石地基中直接挖成所需要的桩基，然后将钢筋混凝土直接浇筑于桩孔内形成的基础。不需要大型机械设备，无挤土效应，不会损坏周围建筑物基础。人工挖孔桩可在局部地势、地形复杂的条件下作业，方便在机械挖桩不适宜的情况下进行快速施工。以往的人工挖孔灌注桩设计采用环形混凝土护壁，施工工序复杂，成桩周期长，护壁无法周转使用，且井下作业人员存在较大安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对此种情况，采用周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，克服了常规混凝土护壁桩成桩周期长的缺点，加快了施工进度，且钢护筒护壁能有效避免塌孔，有效的保证施工安全，同时，钢护筒护壁可重复使用，经济效益显著。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，包括如下步骤：步骤1：桩孔定位：按照规划及设计文件，现场测量放线确定桩孔位置后设置稳定测设标识，复测无误后进行桩孔口混凝土圈梁施工；步骤2：开挖与钢护筒护壁连接就位：人工自上而下逐层挖土，挖土次序为先中间部分，后挖周边，首次开挖1.5m，尺寸复核后，用吊车将首节钢护筒护壁吊入桩孔，钢护筒护壁利用自重下沉，在桩孔口处用事先准备好的支撑钢管穿入钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，后一节起吊与之组合定位稳固后进行竖向焊接连接，焊接完毕后，作业人员下到孔内，继续挖孔作业，钢护筒护壁随挖孔深度下沉，挖孔作业与钢护筒护壁接长交替进行，直到桩孔底标高，作业过程要根据测设标识对桩孔进行检查复核，确保桩孔平面位置、桩孔深度、桩孔垂直度等符合相应规范要求；步骤3：钢筋笼骨架吊装：桩孔挖至设计标高后，经复核无误，将孔底的松渣、杂物等清除干净，将钢筋笼骨架吊入桩孔；步骤4：混凝土浇筑与钢护筒护壁提吊：将预拌好的商品混凝土卸入导管上的漏斗内，通过导管向桩孔内灌注首批混凝土，在首批混凝土浇筑完毕后，用吊车将钢护筒护壁吊出1节，在桩孔口处用支撑钢管穿入下一节钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，在孔外将钢护筒切割下来，继续灌注混凝土，混凝土灌注与钢护筒护壁及导管的提升交替进行，直至成桩，整个提升过程中保持钢护筒护壁底端一直处于混凝土液面以下，钢护筒护壁的提吊要缓慢，速度要均匀；首批灌注混凝土所需数量能满足导管首次埋深不小于1.0m和填充导管底部需要，其混凝土数量V≥πD2/4Hc＝πD2/4(h2+h3)V—首批混凝土所需数量(m3)；Hc—灌注首批混凝土时所需桩孔内混凝土面至孔底的高度(m),Hc＝h2+h3；D—桩孔直径(m)；h2—导管初次埋置深度(m)，h2≥1.0m；h3—导管底端至桩孔底部间隙(m)，0.4m≤h3≤2m。步骤3中，钢筋笼骨架上固定有两根以上声测管，声测管作为换能器的通道。还包括步骤5：声波透射法检测桩身质量：灌注桩混凝土达到测试要求时，使用声波透射法对桩体混凝土质量进行全面检查并做出质量评价。步骤1中，桩孔口混凝土圈梁的施工方式为：在桩孔位置人工向下开挖60cm，支设模板，安装圈梁钢筋，检查合格后，进行混凝土浇注，圈梁宽为30cm，圈梁内径与桩孔内径一致。步骤2中，所述钢护筒护壁直径分为1.4m和1.2m两种，分别用于1.4m和1.2m的直径桩的挖孔作业，在钢护筒护壁上靠近顶端处开有预留孔，所述钢护筒护壁可周转循环使用。步骤2中，人工挖孔作业以0.5m为一施工段，每开挖0.5m后下沉钢护筒护壁，当前一节钢护筒护壁的预留孔到达桩孔口混凝土圈梁处时，在桩孔口处用事先准备好的支撑钢管穿入钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，后一节钢护筒护壁起吊与之组合定位稳固后进行竖向焊接连接，焊接完毕后，作业人员进入桩孔继续挖孔作业，循环进行，直至挖孔桩成桩，挖土由人工从上向下逐层用镐、锨进行，遇坚硬地层用锤、钎或空压机破碎，挖土次序为先中间后周边，弃土装入吊桶内，吊至地面后运至离井口2m以外的规定位置堆放，并及时清走。步骤2中，钢护筒护壁接长在桩孔口进行，焊接前先调正轴心，上、下节钢护筒护壁纵焊缝错开90°，焊接采用普通焊条电弧焊，单面满焊，分层焊接，焊材选用高效率、高强度的铬镍合金焊材。步骤4中，在灌注混凝土之前，复核桩孔及钢筋笼的各项指标参数，导管居于桩孔中央，轴线顺直，导管下部端头距离桩孔底部40cm。步骤4中，桩底部6-7m混凝土浇筑速度适当放慢，桩顶4m范围内用插入式振捣器振捣，在灌注将近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确，灌注的桩顶高程比设计高出0.5m。步骤4中，首批混凝土浇筑后，混凝土需连续浇筑，不能中断或停止。所述钢护筒护壁的制作方法如下：1)：选用焊接材料：钢护筒护壁采用厚δ＝8mm的Q235A级钢板按1.5m的标准长度尺寸卷制拼焊而成，选用下列焊接材料：焊丝ER50-6，SJ101焊剂，J507焊条，保证焊缝机械性能不低于母材机械性能；2)：辊平：所用板材全部辊平；3)：检验钢板平面度：辊平后采用1m长平尺检测，平面度不得大于1mm；4)：切割：Q235A级钢板采用剪板机进行精密切割；5)：钢护筒卷制：采用卷板机将切割好的钢板分别卷制成直径为设计尺寸的钢护筒护壁，并进行临时点焊固定；6)：焊接：用交流焊机，J507焊条，采用单面满焊，分层焊接将纵缝填满；7)：校圆：对焊完的钢护筒护壁进行检验，椭圆度超过30mm的进行校圆。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、适应性强：采用周转式分节钢护筒护壁，可以解决在场地狭窄，施工作业高度受限，灌注桩施工大型设备无法就位作业的情况下，灵活高效的完成灌注桩的开挖工作。2、安全性高：原设计钢筋混凝土护壁作业中的安装模板、混凝土形成强度需要的时间较长，不能连续施工，晾孔时间长，周围环境对挖孔桩形成安全隐患。采用周转式分节钢护筒护壁，可以连续作业，施工速度快，成孔时间短，周围环境对挖孔桩影响较小，安全性高。3、节能环保：减少钢筋、混凝土的使用，钢护筒护壁可周转使用，更加节能环保，节约资源，减少消耗。4、提高社会效益：采用周转式分节钢护筒护壁，缩减了工期，提前开放交通，极大的减少了市政工程建设活动对城市交通和社会生活的不利影响。5、应用推广价值：假设全国每年共建设桥长约一万米的钢筋混凝土结构桥梁，在施工条件不允许的情况下，10％～15％的桥梁采用周转式分节钢护筒护壁人工挖孔施工，可节约1500万元，具有良好的现实意义，可在行业内逐步推广应用。总的来说，本专利技术能够使护壁施工速度提高20％～30％，减少人员滞留桩孔内时间，缩短施工工期，降低施工成本，提高人工挖孔灌注桩的质量。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：以直径为1.4m的桩为例进行说明本专利技术的周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，钢护筒护壁采用厚δ＝8mm，Q235A级钢板卷制而成，按1.5m的标准长度尺寸加工，在钢护筒护壁上靠近顶端处(距离顶端5-10cm处)开有预留孔，钢护筒护壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：桩孔定位：按照规划及设计文件，现场测量放线确定桩孔位置后设置稳定测设标识，复测无误后进行桩孔口混凝土圈梁施工；步骤2：开挖与钢护筒护壁连接就位：人工自上而下逐层挖土，挖土次序为先中间部分，后挖周边，首次开挖1.5m，尺寸复核后，用吊车将首节钢护筒护壁吊入桩孔，钢护筒护壁利用自重下沉，在桩孔口处用事先准备好的支撑钢管穿入钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，后一节起吊与之组合定位稳固后进行竖向焊接连接，焊接完毕后，作业人员下到孔内，继续挖孔作业，钢护筒护壁随挖孔深度下沉，挖孔作业与钢护筒护壁接长交替进行，直到桩孔底标高，作业过程要根据测设标识对桩孔进行检查复核，确保桩孔平面位置、桩孔深度、桩孔垂直度等符合相应规范要求；步骤3：钢筋笼骨架吊装：桩孔挖至设计标高后，经复核无误，将孔底的松渣、杂物等清除干净，将钢筋笼骨架吊入桩孔；步骤4：混凝土浇筑与钢护筒护壁提吊：将预拌好的商品混凝土卸入导管上的漏斗内，通过导管向桩孔内灌注首批混凝土，在首批混凝土浇筑完毕后，用吊车将钢护筒护壁吊出1节，在桩孔口处用支撑钢管穿入下一节钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，在孔外将钢护筒护壁切割下来，继续灌注混凝土，混凝土灌注与钢护筒护壁及导管的提升交替进行，直至成桩，整个提升过程中保持钢护筒护壁底端一直处于混凝土液面以下，钢护筒护壁的提吊要缓慢，速度要均匀；首批灌注混凝土所需数量能满足导管首次埋深不小于1.0m和填充导管底部需要，其混凝土数量V≥πD...

【技术特征摘要】
1.一种周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：桩孔定位：按照规划及设计文件，现场测量放线确定桩孔位置后设置稳定测设标识，复测无误后进行桩孔口混凝土圈梁施工；步骤2：开挖与钢护筒护壁连接就位：人工自上而下逐层挖土，挖土次序为先中间部分，后挖周边，首次开挖1.5m，尺寸复核后，用吊车将首节钢护筒护壁吊入桩孔，钢护筒护壁利用自重下沉，在桩孔口处用事先准备好的支撑钢管穿入钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，后一节起吊与之组合定位稳固后进行竖向焊接连接，焊接完毕后，作业人员下到孔内，继续挖孔作业，钢护筒护壁随挖孔深度下沉，挖孔作业与钢护筒护壁接长交替进行，直到桩孔底标高，作业过程要根据测设标识对桩孔进行检查复核，确保桩孔平面位置、桩孔深度、桩孔垂直度等符合相应规范要求；步骤3：钢筋笼骨架吊装：桩孔挖至设计标高后，经复核无误，将孔底的松渣、杂物等清除干净，将钢筋笼骨架吊入桩孔；步骤4：混凝土浇筑与钢护筒护壁提吊：将预拌好的商品混凝土卸入导管上的漏斗内，通过导管向桩孔内灌注首批混凝土，在首批混凝土浇筑完毕后，用吊车将钢护筒护壁吊出1节，在桩孔口处用支撑钢管穿入下一节钢护筒护壁上预留孔中将钢护筒护壁临时固定，在孔外将钢护筒护壁切割下来，继续灌注混凝土，混凝土灌注与钢护筒护壁及导管的提升交替进行，直至成桩，整个提升过程中保持钢护筒护壁底端一直处于混凝土液面以下，钢护筒护壁的提吊要缓慢，速度要均匀；首批灌注混凝土所需数量能满足导管首次埋深不小于1.0m和填充导管底部需要，其混凝土数量V≥πD2/4Hc＝πD2/4(h2+h3)V—首批混凝土所需数量(m3)；Hc—灌注首批混凝土时所需桩孔内混凝土面至孔底的高度(m),Hc＝h2+h3；D—桩孔直径(m)；h2—导管初次埋置深度(m)，h2≥1.0m；h3—导管底端至桩孔底部间隙(m)，0.4m≤h3≤2m。2.根据权利要求1所述的周转式分节钢护筒护壁人工挖孔灌注桩的施工方法，其特征在于：所述钢护筒护壁的制作方法如下：1)：选用焊接材料：钢护筒护壁采用厚δ＝8mm的Q235A级钢板按1.5m的标准节长度尺寸卷制拼焊而成，选用下列焊接材料：焊丝ER50-6，SJ101焊剂，J507焊条，保证焊缝机械性能不低于母材机械性能；2)：辊平：所用板材全部辊平；3)：检验钢板平面度：辊平后采用1m长平尺检测，平面度不得大于1mm；4)：切割：Q235A级钢板采用剪板机进行精密切割；5)：钢护筒卷制：采用卷板机将切割好的钢板分别卷制成直径为设计尺寸的钢护筒护壁，并进行临时点焊固定；6)：焊接：用交流焊机，J507焊条，采用单面满焊，分层焊接将纵缝填满；7)：校圆：对焊完...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚辉，贾锁忙，翟洁然，历飞，傅美丽，刘娟，池大军，刘莉，付东生，段智勇，
申请(专利权)人：石家庄市道桥管理处，石家庄市道桥建设总公司，
类型：发明
国别省市：河北,13