海域碎石桩施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种海域碎石桩施工工艺，包括：振冲开孔并同步下沉钢套管；清除钢套管内的泥浆和海水；填充碎石填料，振冲压实，形成第一密实层；在第一密实层的顶面上间隔设置三个微桩孔并对应放置钢管；继续填充碎石填料，振冲压实，形成第二密实层，同时上拔钢套管；在钢套管内下放注浆机构，继续填充碎石填料，振冲压实，形成第三密实层，同时上拔钢套管；重复上一步骤至设定高度，形成密实基层；向任一钢管高压注浆以形成微桩体；继续填充碎石填料，振冲压实至桩体的设计高度，同时拔除钢套管，完成该桩体位置的碎石桩的施工。本发明专利技术具有提高桩体的强度，增强地基的承载力，进而保障施工质量和安全的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
海域碎石桩施工工艺
本专利技术涉及水工软基加固施工
更具体地说，本专利技术涉及一种海域碎石桩施工工艺。
技术介绍
大型港口或码头工程中，施工方需在海岸边或离岸海域进行建设，建筑物不得不修筑在该海域的地基上。但是，海域地基多属于软土地基，具有高含水量、高压缩性、低承载力、流变性明显等特点，是一种典型的不良地基，不适合直接作为建筑物的基础。在建筑物施工前，必须对地基进行加固处理，才能保障施工质量和安全，进而保证建筑物的稳定性。软土地基经常使用碎石桩进行加固处理，碎石桩具有置换作用和良好的透水性，能够改善地基的抗剪切能力，并加快土体固结速度，进而有效提高地基的承载力。但是，海域地基的砂层或淤泥层较厚时，碎石桩施工的过程中，碎石填料会向挤入桩径外的土层中，桩体均匀性较差，进而影响其承载力和整体性，另外，普通的挤密碎石桩的桩体强度较低，会出现侧向鼓出较大的问题，不利于保障施工质量和安全。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种海域碎石桩施工工艺，具有提高桩体强度，增强地基的承载力，进而保障施工质量和安全的有益效果。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种海域碎石桩施工工艺，包括以下步骤：步骤1、将安装有施工设备的船机行至施工区域并定位；步骤2、在设定的桩孔位置处竖直下沉钢套管，钢套管与桩孔同轴，将振冲器置于钢套管内进行振冲开孔，并同步下沉钢套管，直至钢套管的底部沉入海底面的设计深度，且其顶部高于海面；步骤3、清除钢套管内的泥浆和海水；步骤4、向钢套管内填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第一密实层；步骤5、在第一密实层的顶面上间隔设置三个微桩孔，任一微桩孔的轴线与钢套管的轴线平行，且任一微桩孔的底部高于第一密实层的底部，一个微桩孔内对应放置一个钢管，任一钢管的顶部与桩体的设计高度齐平，且任一钢管的侧壁上沿其轴向均匀间隔开设有多个注浆孔组，任一注浆孔组为沿钢管的周向均匀间隔开设的多个注浆孔；步骤6、在第一密实层的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第二密实层，同时振动上拔钢套管，直至其底部与第一密实层的顶部齐平；步骤7、在钢套管内下放注浆机构，其包括三个注浆盘和三个注浆管，一个钢管的外部对应水平套设一个注浆盘，任一注浆盘为环形、中空夹层结构，任一钢管上的至少一个注浆孔组和与其对应的注浆盘的夹层内部连通，任一注浆管水平设于相邻的两个注浆盘之间，且将与其对应的两个注浆盘的夹层内部连通；在第二密实层的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第三密实层，同时振动上拔钢套管，直至其底部与第二密实层的顶部齐平；步骤8、重复步骤7直至填充并压实至设定的高度，形成密实基层，钢套管的底部低于密实基层的顶部，且两者的间距为0.5～1m；步骤9、采用高压注浆的方式向任一钢管内灌注混凝土浆液以形成微桩体；步骤10、在密实基层的顶部继续填充碎石填料，并振冲压实至桩体的设计高度，同时振动上拔钢套管，直至其离开拔出海面，完成该桩体位置的碎石桩的施工。优选的是，三个微桩孔以钢套管的轴线为中心沿圆周方向均匀分布，且任一微桩孔的轴线与钢套管的轴线的间距为钢套管的半径的2/3，任一微桩孔的直径为钢套管的直径的1/6。优选的是，任一微桩孔的底部与第一密实层的底部的间距为0.5～1m。优选的是，步骤6中，填充一定量的碎石填料之前，在钢套管内下放钢筋笼，钢筋笼的整体为下小上大的圆台结构，任一钢管穿出钢筋笼，且与钢筋笼的内壁接触。优选的是，任一注浆管的侧壁上间隔开设有多个通孔。优选的是，第一密实层的高度和第二密实层的高度之和为桩体的设计高度的1/3。优选的是，任一注浆盘和与其对应的钢管上的一个注浆孔组连通，三个注浆盘和三个注浆管围成的空间内铺设钢筋网。本专利技术至少包括以下有益效果：一、本专利技术中振冲开孔时同步下放钢套管，有利于保证桩孔的垂直性，且在挤密周围土体的同时能够有效降低海水和土体对成孔的影响，钢套管的顶部高于海面，有利于钢管内创造无水环境，便于后续施工；二、本专利技术中振动压实形成第一密实层，再在第一密实层的顶面上间隔设置三个微桩孔并对应安放钢管，第一密实层提供基础用于微桩孔的开设且为钢管提供支撑力，有利于保证钢管的垂直性，且有效防止高压注浆时混凝土浆液由钢套管的底部溢出，有利于微桩体的成桩，减小混凝土浆液的损耗；三、本专利技术中在碎石桩的桩体的内部间隔设置了与桩体轴线平行的三个钢管，并沿竖向间隔设置了多个注浆机构，任一注浆机构水平放置连接三个钢管起到稳固的作用，且钢管和多个注浆机构的内部均填充了混凝土，分别提高了桩体的水平承载能力和竖向承载能力，进而提高了桩体的强度，从而增强地基的承载力，有利于保障施工质量和安全。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的其中一个技术方案的所述的碎石桩的结构示意图；图2为本专利技术的其中一个技术方案的步骤4～7的所施工的碎石桩的结构示意图；图3为本专利技术的其中一个技术方案的步骤8～10的所施工的碎石桩的结构示意图；图4为本专利技术的其中一个技术方案的所述的注浆机构的结构示意图。附图标注：钢套管1，海底面2，海面3，第一密实层4，钢管5，第二密实层6，注浆机构7，注浆盘8，注浆管9，第三密实层10，微桩体11，钢筋笼12。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，在本专利技术的描述中，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1～4所示，本专利技术提供一种海域碎石桩施工工艺，包括以下步骤：步骤1、将安装有施工设备的船机行至施工区域并定位；步骤2、在设定的桩孔位置处竖直下沉钢套管1，钢套管1与桩孔同轴，将振冲器置于钢套管1内进行振冲开孔，并同步下沉钢套管1，直至钢套管1的底部沉入海底面2的设计深度，且其顶部高于海面3；步骤3、清除钢套管1内的泥浆和海水；步骤4、向钢套管1内填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第一密实层4；步骤5、在第一密实层4的顶面上间隔设置三个微桩孔，任一微桩孔的轴线与钢套管1的轴线平行，且任一微桩孔的底部高于第一密实层4的底部，一个微桩孔内对应放置一个钢管5，任一钢管5的顶部与桩体的设计高度齐平，且任一钢管5的侧壁上沿其轴向均匀间隔开设有多个注浆孔组，任一注浆孔组为沿钢管5的周向均匀间隔开设的多个注浆孔；步骤6、在第一密实层4的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第二密实层6，同时振动上拔钢套管1，直至其底部与第一密实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.海域碎石桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将安装有施工设备的船机行至施工区域并定位；/n步骤2、在设定的桩孔位置处竖直下沉钢套管，钢套管与桩孔同轴，将振冲器置于钢套管内进行振冲开孔，并同步下沉钢套管，直至钢套管的底部沉入海底面的设计深度，且其顶部高于海面；/n步骤3、清除钢套管内的泥浆和海水；/n步骤4、向钢套管内填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第一密实层；/n步骤5、在第一密实层的顶面上间隔设置三个微桩孔，任一微桩孔的轴线与钢套管的轴线平行，且任一微桩孔的底部高于第一密实层的底部，一个微桩孔内对应放置一个钢管，任一钢管的顶部与桩体的设计高度齐平，且任一钢管的侧壁上沿其轴向均匀间隔开设有多个注浆孔组，任一注浆孔组为沿钢管的周向均匀间隔开设的多个注浆孔；/n步骤6、在第一密实层的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第二密实层，同时振动上拔钢套管，直至其底部与第一密实层的顶部齐平；/n步骤7、在钢套管内下放注浆机构，其包括三个注浆盘和三个注浆管，一个钢管的外部对应水平套设一个注浆盘，任一注浆盘为环形、中空夹层结构，任一钢管上的至少一个注浆孔组和与其对应的注浆盘的夹层内部连通，任一注浆管水平设于相邻的两个注浆盘之间，且将与其对应的两个注浆盘的夹层内部连通；在第二密实层的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第三密实层，同时振动上拔钢套管，直至其底部与第二密实层的顶部齐平；/n步骤8、重复步骤7直至填充并压实至设定的高度，形成密实基层，钢套管的底部低于密实基层的顶部，且两者的间距为0.5～1m；/n步骤9、采用高压注浆的方式向任一钢管内灌注混凝土浆液以形成微桩体；/n步骤10、在密实基层的顶部继续填充碎石填料，并振冲压实至桩体的设计高度，同时振动上拔钢套管，直至其离开拔出海面，完成该桩体位置的碎石桩的施工。/n...

【技术特征摘要】
1.海域碎石桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将安装有施工设备的船机行至施工区域并定位；
步骤2、在设定的桩孔位置处竖直下沉钢套管，钢套管与桩孔同轴，将振冲器置于钢套管内进行振冲开孔，并同步下沉钢套管，直至钢套管的底部沉入海底面的设计深度，且其顶部高于海面；
步骤3、清除钢套管内的泥浆和海水；
步骤4、向钢套管内填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第一密实层；
步骤5、在第一密实层的顶面上间隔设置三个微桩孔，任一微桩孔的轴线与钢套管的轴线平行，且任一微桩孔的底部高于第一密实层的底部，一个微桩孔内对应放置一个钢管，任一钢管的顶部与桩体的设计高度齐平，且任一钢管的侧壁上沿其轴向均匀间隔开设有多个注浆孔组，任一注浆孔组为沿钢管的周向均匀间隔开设的多个注浆孔；
步骤6、在第一密实层的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第二密实层，同时振动上拔钢套管，直至其底部与第一密实层的顶部齐平；
步骤7、在钢套管内下放注浆机构，其包括三个注浆盘和三个注浆管，一个钢管的外部对应水平套设一个注浆盘，任一注浆盘为环形、中空夹层结构，任一钢管上的至少一个注浆孔组和与其对应的注浆盘的夹层内部连通，任一注浆管水平设于相邻的两个注浆盘之间，且将与其对应的两个注浆盘的夹层内部连通；在第二密实层的顶部填充一定量的碎石填料，并振冲压实，形成第三密实层，同时振动上拔钢套管，直至其底部与第二密实层的顶部齐平；
步骤8、重复步骤7直至填充并压实至设定的高度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付佳伟，
申请(专利权)人：中国港湾工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11