混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法

摘要

本发明公开了一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，包括以下步骤：1)根据基坑开挖深度、地质、水位及施工工艺，进行基坑支护结构设计，确定混凝土咬合桩的桩长、桩径、配筋、咬合宽度、混凝土设计强度和内支撑；2)根据工程桩群桩的具体布置形式，先施工部分工程桩；3)待该部分工程桩混凝土“成型”，达到设计强度80％后，选择冲击钻机施工靠近已成型工程桩且远离钻孔期工程桩的Ⅰ序桩，其中Ⅰ序桩各钻孔期、养护期的桩基需保持至少2倍支护桩桩径的间距。本发明具有提高支护桩施工效率、加快工程整体施工进度，提出一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法。

权利要求

1.一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）根据基坑开挖深度、地质、水位及施工工艺，进行基坑支护结构设计，确定设计Ⅰ序桩

3.1、设计Ⅱ序桩3.2，以及混凝土咬合桩的桩长、桩径、配筋、咬合宽度、混凝土设计强度和内支撑；

2）根据工程桩群桩的具体布置形式，先施工部分工程桩；

3）待该部分工程桩混凝土“成型”，达到设计强度80%后，选择冲击钻机施工靠近已成型工程桩且远离钻孔期工程桩的Ⅰ序桩，其中Ⅰ序桩各钻孔期、养护期的桩基需保持至少2倍支护桩桩径的间距；

4）钻孔、浇筑完成Ⅰ序桩混凝土后，转移钻机的位置施工下一根满足间距条件Ⅰ序桩；

5）循环作业继续施工剩余满足间距条件的Ⅰ序桩；若此期间工程桩已施工完成并成型，则施工其周边的Ⅰ序桩，待施工完所有Ⅰ序桩后再统一施工Ⅱ序桩；若此期间工程桩还未完成，则先施工两根已成型Ⅰ序桩之间的Ⅱ序桩；

6）Ⅱ序桩钻孔完成后，下放钢筋笼、浇筑混凝土之前，需定向清理Ⅰ序桩桩身的泥皮；

7）循环作业，直至所有Ⅰ、Ⅱ序桩均成型。

2.如权利要求1所述的混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，其特征在于，还包括以下步骤：

8）进行桩基超声波检桩，分析支护桩的成桩质量；根据支护桩的成桩质量分析，对于咬合效果、桩身完整性等较差的部位，在支护桩外侧周边进行高压注水泥浆补强处理。

3.如权利要求1或2所述的混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，其特征在于，还包括以下步骤：9）开挖支护结构顶层土方，破除支护桩桩头，施工冠梁、内支撑等，进行后续基坑开挖、降排水施工。

4.如权利要求1或2所述的混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，其特征在于，Ⅰ序桩选用素混凝土或方形钢筋笼混凝土。

5.如权利要求1所述的混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，其特征在于，定向清理Ⅰ序桩桩身的泥皮时，采用带钢丝刷、高压水的泥皮清理工具，不可清理除Ⅰ序桩桩身以外的孔壁部分。

说明书

混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及土木工程桥梁基础施工领域。更具体地说，本发明涉及一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法。

背景技术

[0002] 目前，传统的混凝土咬合桩施工方法分为软法和硬法。软法施工时，通常需要设置导向墙，且Ⅰ序桩混凝土需加入缓凝剂，Ⅱ序桩为普通混凝土；硬法施工时，Ⅰ、Ⅱ序桩均采用普通混凝土，常规采用大扭矩的全套管全回转钻机或超大功率旋挖钻机进行Ⅱ序桩切割成孔。一般作为基坑支护时，该区域无法同步施工其他构造物，故需要在与桥梁等主体工程桩同步施工时难以适用，主要因为以下缺点：若采用软法，缓凝混凝土的强度受环境影响的不确定性太大，质量难以控制，且受到场地主体工程桩施工设施等空间影响，难以设置导向墙；若采用硬法，常规的大型设备硬切割所需要场地较大，无法多台设备同时作业，否则与主体工程桩施工设施等易空间冲突，且大型设备租赁费用较高。

发明内容

[0003] 本发明为了解决背景技术中的不足，提高支护桩施工效率、加快工程整体施工进度，提出一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法。

[0004] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，包括以下步骤：

[0005] 1)根据基坑开挖深度、地质、水位及施工工艺，进行基坑支护结构设计，确定混凝土咬合桩的桩长、桩径、配筋、咬合宽度、混凝土设计强度和内支撑等；考虑到Ⅰ、Ⅱ序桩均采用普通冲击钻机硬冲切施工，设计阶段相应调大混凝土灌注桩桩径(规范常规最大1.2m)，减小咬合部分面积占已成型Ⅰ序桩的面积比，结合理论计算和工艺试桩，确保桩基不被冲裂。

[0006] 2)根据工程桩群桩的具体布置形式，先施工部分工程桩；

[0007] 3)待该部分工程桩混凝土“成型”，达到设计强度80％后，选择普通冲击钻机进行硬冲切施工，冲击钻机选用普通型号即可，对设备要求低，施工靠近已成型工程桩且远离钻孔期工程桩的Ⅰ序桩，其中Ⅰ序桩各钻孔期、养护期的桩基需保持至少2倍支护桩桩径的间距，以减小各桩基之间的施工震动影响；各钻孔期、养护期的桩基施工时，需保持的间距取决于不同条件下相应的规范和计算分析，以不影响桩基成孔、成型质量为原则。

[0008] 4)钻孔、浇筑完成Ⅰ序桩混凝土后，转移钻机的位置施工下一根满足间距条件Ⅰ序桩；

[0009] 5)循环作业继续施工剩余满足间距条件的Ⅰ序桩；若此期间工程桩已施工完成并成型，则施工其周边的Ⅰ序桩，待施工完所有Ⅰ序桩后再统一施工Ⅱ序桩；若此期间工程桩还未完成，则可先施工两根已成型Ⅰ序桩之间的Ⅱ序桩；

[0010] 6)Ⅱ序桩钻孔完成后，下放钢筋笼(钢筋笼优选的是设置有声测管)、浇筑混凝土之前，需定向清理Ⅰ序桩桩身的泥皮，以保证Ⅰ、Ⅱ序桩混凝土的咬合质量；

[0011] 7)循环作业，直至所有Ⅰ、Ⅱ序桩均成型。

[0012] 优选的是，还包括以下步骤：

[0013] 8)进行桩基超声波检桩，分析支护桩的成桩质量；根据支护桩的成桩质量分析，对于咬合效果、桩身完整性等较差的部位，在支护桩外侧周边进行高压注水泥浆补强处理；高压注水泥浆补强处理时，根据土质情况，合理选择压密注浆、劈裂注浆、渗透注浆或高压旋喷等方式。

[0014] 优选的是，还包括以下步骤：9)开挖支护结构顶层土方，破除支护桩桩头，施工冠梁、内支撑等，进行后续基坑开挖、降排水等施工。

[0015] 优选的是，Ⅰ序桩选用素混凝土或方形钢筋笼混凝土。

[0016] 优选的是，定向清理Ⅰ序桩桩身的泥皮时，采用带钢丝刷、高压水的泥皮清理工具，或其他效果较好的方式，不可清理除Ⅰ序桩桩身以外的孔壁部分，防止塌孔。

[0017] 本发明至少包括以下有益效果：

[0018] 可靠性：本发明中的支护结构经过专项设计，满足基坑支护安全要求；各桩基施工时控制一定间距，避免近距离振动影响成孔、成桩质量；设置支护桩声测管进行质量检测，并预备注浆补强措施，保证基坑支护的稳固性和防水性。

[0019] 经济、节能性：本发明中的同步施工工艺，避免了“窝工”现象，节省了工期；相对避免了采用大型钻孔设备，采用普通冲击钻，且支护桩与工程桩的钻孔设备可周转共用，节约了设备租赁费和大型设备的能源消耗。

[0020] 适用范围广：本发明对于采用混凝土咬合支护桩的基坑、需与基坑内主体结构同步施工的工程均具有较好的适用性。

[0021] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

[0022] 图1是步骤2)中先施工完成部分工程桩的示意图；

[0023] 图2是步骤3)中施工靠近已成型工程桩且远离钻孔期工程桩的Ⅰ序桩的示意图；

[0024] 图3是步骤4)中钻孔、浇筑完成Ⅰ序桩混凝土的示意图；

[0025] 图4是步骤4)中转移钻机的位置的示意图；

[0026] 图5是步骤4)中开始下一个钻孔期Ⅰ序桩的示意图；

[0027] 图6是步骤5)中剩余工程桩完全钻孔和养护的示意图；

[0028] 图7是步骤6)中钻孔期Ⅱ序桩4.4钻孔完成的示意图；

[0029] 图8是步骤7)循环作业完成示意图；

[0030] 图9是Ⅰ序桩桩身泥皮示意图；

[0031] 图10是支护桩外侧周边进行高压注水泥浆补强处理的示意图。

[0032] 附图标记说明：1.1‑钻孔期工程桩，1.2‑养护期工程桩，1.3‑已成型工程桩，2.1‑工程桩钻机，2.2‑支护桩钻机，3.1‑设计Ⅰ序桩，3.2‑设计Ⅱ序桩，4.1‑钻孔期Ⅰ序桩，4.2‑养护期Ⅰ序桩，4.3‑已成型Ⅰ序桩，4.4‑钻孔期Ⅱ序桩，4.5‑养护期Ⅱ序桩，4.6‑已成型Ⅱ序桩，5.1‑Ⅱ序桩孔壁，5.2‑Ⅰ序桩桩身泥皮，6.1‑支护桩外侧注浆补强处理。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图对本发明进行详细、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

[0034] 此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0035] 以下结合附图及实施对本发明作进一步的详细说明，其具体实施过程如下：

[0036] 本发明提供一种混凝土咬合支护桩与主体工程桩同步施工方法，用于攀枝花某大桥1#主墩承台基坑施工十分成功，该施工方法包括以下步骤：

[0037] 1)根据基坑开挖深度、地质、水位及施工工艺，进行基坑支护结构设计，确定设计Ⅰ序桩3.1、设计Ⅱ序桩3.2，以及混凝土咬合桩的桩长、桩径、配筋、咬合宽度、混凝土设计强度、内支撑等。

[0038] 2)如图1所示，根据工程桩群桩的具体布置形式，先施工完成部分工程桩，即已成型工程桩1.3。

[0039] 3)如图2所示，待该部分工程桩混凝土“成型”，达到设计强度80％后，选择普通冲击钻机，施工靠近已成型工程桩1.3且远离钻孔期工程桩1.1的钻孔期Ⅰ序桩4.1，其中各钻孔期、养护期的桩基(钻孔期Ⅰ序桩4.1，养护期Ⅰ序桩4.2，钻孔期Ⅱ序桩4.4，养护期Ⅱ序桩4.5)，需保持至少2倍支护桩桩径的间距，以减小各桩基之间的施工震动影响。

[0040] 4)如图3～5所示，钻孔、浇筑完成Ⅰ序桩混凝土后，形成养护期Ⅰ序桩4.2，转移钻机的位置施工下一根满足间距条件设计Ⅰ序桩3.1，即开始下一个钻孔期Ⅰ序桩4.1。

[0041] 5)如图6所示，循环作业继续施工剩余满足间距条件的设计Ⅰ序桩3.1；若此期间工程桩已经过钻孔期工程桩1.1、养护期工程桩1.2两环节，并形成已成型工程桩1.3，则施工其周边的设计Ⅰ序桩3.1，待施工完所有设计Ⅰ序桩3.1后再统一施工设计Ⅱ序桩3.2；若此期间工程桩还未完成，则可先施工两根已成型Ⅰ序桩4.3之间的设计Ⅱ序桩3.2。

[0042] 6)如图7所示，钻孔期Ⅱ序桩4.4钻孔完成后，下放钢筋笼(设置声测管)、浇筑混凝土之前，如图9所示，需定向清理Ⅰ序桩桩身的泥皮5.2，以保证Ⅰ、Ⅱ序桩混凝土的咬合质量。

[0043] 7)如图8所示，循环作业，直至所有已成型Ⅰ序桩4.3、已成型Ⅱ序桩4.6均完成，然后进行桩基超声波检桩，分析已成型Ⅰ序桩4.3、已成型Ⅱ序桩4.6的成桩质量。

[0044] 8)如图10所示，根据支护桩的成桩质量分析，对于咬合效果、桩身完整性等较差的部位，在支护桩外侧周边进行高压注水泥浆补强处理6.1。

[0045] 9)最后，开挖支护结构顶层土方，破除支护桩桩头，施工冠梁、内支撑等，进行后续基坑开挖、降排水等施工。

[0046] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。