一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法技术

本发明专利技术公开了一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，该方法以CN203924072U《一种超大超深人工挖孔桩的护壁支护结构》原理为基础，采用定尺钢管、木枋，定型可调专用顶托、定制木模形成的组合式模板系统，实现了护壁模板及支架同步安拆，方便快捷，加快了施工进度，节约了施工成本。同时，本发明专利技术还设计了多功能辅助施工平台技术。以各层对撑梁作为支撑，采用钢管、木枋、模板搭设，并将各层竖向连接形成上下爬梯的辅助施工设施，为孔桩的作业提供了多项安全和进度保障条件。

【技术实现步骤摘要】
一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法
本专利技术涉及一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，属于建筑施工

技术介绍
随着土地资源的日益紧缺，在高层、超高层建筑建设规划中，将不可避免地遇到软弱土层和强风化岩层较厚的地质地段，常规桩基难以满足荷载要求而采用超大断面的孔桩，通过扩大持力层面积提高桩基的总体承载能力。在地质情况的复杂的区域进行超大、超深人工挖孔桩基础的施工时，往往会遇到桩基持力层岩性较差(泥质砂岩)且承载力较低、地下水丰富且水位较高等情况，而且随着孔桩开挖深度的加大、地下水等影响，其孔桩护壁所承受的侧压力极大，同时，上部护壁也会因底部土方被挖除而无支撑，且随着孔桩开挖深度的加大，孔桩护壁的自重也会加大，当孔桩护壁的自重超过护壁和与其接触的土体之间的摩擦力时，护壁就会有下坠的危险，这样就会给施工造成极大的安全隐患。现有技术中，由中国建筑第四工程局有限公司申请的技术专利CN203924072U公开了一种超大超深人工挖孔桩的护壁支护结构，包括长圆形桩孔，在桩孔的直线段内从上而下对称地埋入若干对暗梁，在暗梁之间设置有至少两根以上的支护梁，桩孔护壁与暗梁采用混凝土浇筑成一个整体。该方案的支护结构与桩孔护壁浇筑成一个整体，大大提高了桩孔护壁的侧向支撑力，有效防止桩孔施工过程中发生坍塌事故。不仅结构简单，施工方便，可有效提高桩孔的施工效率，而且对桩孔护壁的支撑稳固，能保证超大超深人工挖孔桩的施工安全。在现有技术中，由贵州建工集团第四建筑工程有限责任公司申请的专利技术专利CN103771750B公开了一种水硬性材料外混料的制备方法，该水硬性材料外混料原料为：地开石45-50份、蒙脱石45-50份、页岩35-40份、方解石25-30份、硅藻土25-30份、氟化钙15-20份、芒硝5-10份、聚乙烯醇3-4份、醋酸钠3-4份、碳酸钠1-3份，石膏2-4份，硅酸钠2-3份，铝粉1-2份、硬脂酸钙1-2份，碳酸锂3-4份,硼砂1-3份，该材料在节约相应水泥用量的同时，可以混凝土早期强度，其应用于超大断面非圆形人工挖孔桩施工具有良好效果。在以上现有技术的基础上，本领域技术人员面临如何进一步解决以下技术问题：如何提高护壁抵抗土体侧压力的刚度、强度和整体稳定性，减少护壁原设计厚度；如何保障施工安全、节约施工成本。同时如何降低施工过程不安全因素，更好地促进了施工速度，消除孔桩扩底时岩石遇水变软带来的不安全隐患；以及护壁混凝土早期强度制约施工进度的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，以克服以上现有技术中存在的不足。本专利技术是这样实现的：一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，首先构建一种超大断面非圆形人工挖孔桩支护结构体系：以CN203924072U《一种超大超深人工挖孔桩支护结构》原理为基础，在人工挖孔桩常规护壁的基础上，通过增设内置钢筋混凝土暗梁和水平对撑的一种新型节能孔桩护壁支护结构。其次，利用对撑梁将超大断面进行分区，通过减小护壁竖向和横向的受力跨度，减小土体压力在护壁上产生的局部应力；并利用地勘资料提供的岩土力学指标以及地下水位情况计算护壁的侧压力。第三，结合护壁混凝土强度，暗梁、对撑梁的布设形式。根据《钢筋混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)进行护壁支护结构内力、断面及配筋计算。第四，对撑梁水平间距不大于2.5m，竖向间距不大于2.0m。暗梁的高度计算小于0.15m时取0.15m，暗梁在孔桩平直段两端延长不小于0.5m；水平对撑梁宽度宜为0.15m至0.2m；计算结果需设计复核。本专利技术构建的超大断面非圆形人工挖孔桩护壁模板支护结构体系：以CN203924072U《一种超大超深人工挖孔桩的护壁支护结构》原理为基础，采用定尺钢管、木枋，定型可调专用顶托、定制木模形成的组合式模板系统，实现了护壁模板及支架同步安拆，方便快捷，加快了施工进度，节约了施工成本。同时，本专利技术还设计了多功能辅助施工平台技术。以各层对撑梁作为支撑，采用钢管、木枋、模板搭设，并将各层竖向连接形成上下爬梯的辅助施工设施，为孔桩的作业提供了多项安全和进度保障条件。进一步的，本专利技术还采用了孔桩的大扩底施工技术。在孔桩大扩底施工中根据孔桩断面周长进行分段，采用分段对称开挖，分段对称专用型钢组件支护于护壁底部，在混凝土浇筑前拆除型钢组件的一种创新技术，有效降低作业过程的安全隐患。最后，基于CN103771750B《一种水硬性材料外混料的制备方法》配制材料的应用技术。在护壁混凝土配制过程中按比例掺入配制的特殊材料，在节约水泥用量的同时，完全解决了护壁混凝土早期强度制约施工进度的问题。由于采用了本专利技术的技术方案，超大断面非圆形孔桩采用本施工方法，为支撑结构的改变可减小桩孔护壁原设计厚度，节约成本约20％左右；采用护壁支护结构体系与常规模板对比可提高功效20％以上，减少大型起重设备的配合可节省成本约10％；对溶槽、溶洞的处理可节约成本50％以上。本专利技术的成功应用，解决了超大断面非圆形孔桩目前机械无法施工的难题；克服了城镇规划中不良地质对建(构)筑物布局的制约；保证了施工操作人员的生命安全；更好地保证了桩基质量，为建(构)筑物的结构安全奠定坚实的基础；技术的先进新可以节约投资与施工成本；技术的实用性使其具有广泛的推广价值。本专利技术中全新的支护结构减少了护壁的厚度，节约相应的土石方开挖及混凝土工程量，也就减少相应的能耗；模板及支撑体系的重复周转使用，可减少大量钢材、木材、水电的消耗；克服了建(构)筑物的布设不受地质的制约，可提高建设用地利用率及规划的合理性，有效避免土地资源的浪费。而且，本专利技术采用人工挖孔可以杜绝泥浆的产生对环境污染，减少现场噪音污染；本专利技术实现模板及支撑体系的重复周转使用，可减少建筑垃圾对环境的污染，成就了绿色环保的建筑施工梦想。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图；图2为超大断面非圆形人工挖孔桩支护结构示意图；图3为孔桩扩底支撑示意图；图4为超大断面非圆形人工挖孔桩护壁模板支护结构示意图；图5为第一节支架搭设剖面图；图6为孔口平台剖面示意图；图7为圆弧段模板制作图；图8是第二节、下部各节护壁支架及梁底模板安装剖面图；图9是支撑平台杆件拆除顺序。附图标记说明：1-下部固定件，2-升降调节阀，3-上部固定件，4-螺杆，5-无缝钢管，6-护壁，7-孔桩扩底，8-竖向木枋，9-水平木枋，10-圆弧段辅助木枋，11-仓顶檐口，12-仓顶混凝土，13-短立杆，14-上弦中心盘，15-长立杆，16-仓壁牛腿，17-支座。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1：本专利技术的施工工艺流程如图1所示。主要实施步骤如下：1施工准备：首先，进行护壁、暗梁、对撑梁深化设计。结合(图2)进行暗梁、对撑梁的深化设计。护壁模板、支撑、顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，其特征在于：在人工挖孔桩常规护壁的基础上，通过增设内置钢筋混凝土暗梁和水平对撑，形成一种新型节能孔桩护壁支护结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，其特征在于：在人工挖孔桩常规护壁的基础上，通过增设内置钢筋混凝土暗梁和水平对撑，形成一种新型节能孔桩护壁支护结构。


2.根据权利要求1所述的超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，其特征在于：利用对撑梁将超大断面进行分区，通过减小护壁竖向和横向的受力跨度，减小土体压力在护壁上产生的局部应力。


3.根据权利要求1所述的超大断面非圆形人工挖孔桩施工方法，其特征在于：设置对撑梁水平间距不大于2.5m，竖向间距不大于2.0m；暗梁的高度计算小于0.15m时取0.15m，暗梁在孔桩平直段两端延长不小于0.5m；水平对撑梁宽度为0.15m至0.2m。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗朝虎，任杰，胡森，刁川，马建平，杨磊，杨凡，张玉蓉，安健，叶剑华，王红卫，徐光明，孙灵，赵平，张中，刘强，陈本宽，颜斌，黎吉龙，吴孟玄，龙应华，赵勇，姚志刚，王文胜，梁德斌，杜典祥，杨正茂，
申请(专利权)人：贵州建工集团第四建筑工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52