[发明专利]一种半逆作法钢管立柱桩施工方法

摘要

本发明公开一种半逆作法钢管立柱桩施工方法，包括如下施工步骤（1）桩位定位；（2）长护筒埋设；（3）立柱桩成孔；（4）调校架安放；（5）钢筋笼安放；（6）立柱桩钢管与工具管拼接；（7）立柱桩钢管与工具管安放；（8）立柱桩钢管与工具管微调；（9）混凝土浇捣架安放；（10）立柱桩混凝土灌注；（11）工具管拔除。本工法利用自主研创的吊装工具管、整套测垂装置保证了施工质量、进度和施工安全，大大减少施工成本，对半逆作法施工的发展具有重大意义。

主权项

一种半逆作法钢管立柱桩施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：（1）桩位定位，具体工序为：1.1，依据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系；1.2，修整场地，在桩位坐标复核无误后，利用全站仪在施工场地内精确定位；1.3，以桩中心为交点，在纵向和横向方向引测出4根护桩并埋设好；（2）长护筒埋设，具体工序为：2.1，根据成孔精度要求和液压千斤顶调垂受力支点的需要，定制3‑5m长的钢护筒，护筒内径比灌注桩外径大15‑25cm,，壁厚10‑20mm，上端口预留溢浆口；2.2，护筒埋设采用挖埋，通过引放的纵、横方向4个护桩点进行调整就位，护筒中心与桩位中心重合，其偏差不大于20mm，并严格控制护筒的垂直度，误差不大于0.2%；2.3，护筒调整到位并固定稳后，周边用黏土均匀回填并分层夯实，以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆；2.4，护筒埋设好后，及时复核桩位，若有误差大于规范要求，则重新埋设；（3）立柱桩成孔，具体工序为：3.1，桩机就位，利用桩机的自动化仪表装置进行整平对中，钻头中心和桩位中心重合；同时填写报验单，经监理工程师对钻机检查验收同意后开始钻孔；3.2，钻进成孔，随进度及时补充孔内泥浆，并控制钻具的钻进和提升速度，严格控制好孔径、垂直度、孔深及泥浆指标，确保成孔质量，并做好钻进记录；3.3，第一次清孔，钻到预定孔深后，在原深处进行空转清土，提钻后进行孔径、孔斜、沉渣厚度检测，各项参数满足设计要求后移除桩机；3.4，成孔后对桩孔周边进行整平；（4）调校架安放，具体工序为：4.1，自制双层调校架作为支座，调校架底面焊有钢井圈，便于在井口安放牢固，调校架下层沿四个方向各内侧面中部分别焊有转轴及底座，安放手动调节的机械千斤顶作为立柱桩钢管轴线位置调节和固定装置；4.2，再次修整孔口场地，安放调校架，利用水准仪测各角点标高，将调校架调至水平，安放调校架时保证居中，达到护筒中心线、调校架中心线及桩位中心线相互重叠；（5）钢筋笼安放，具体工序为：5.1，钢筋笼安放前由钢筋工班长自检，再由质检员会同业主、监理进行验收，并当场进行隐蔽工程验收签证，未经验收的钢筋笼不得下放；5.2，钢筋笼下放时，对准孔位中心，采用正反交替旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞；5.3，钢筋笼按节下放，每节之间焊接连接，最后一节钢筋笼外露于立柱桩孔口暂时固定于调校架上待与立柱桩钢管固定后同时下放；（6）立柱桩钢管与工具管拼接，具体工序为：6.1，工具管的底端设有承插钢管，其中承插钢管长度不小于1.2m，内径大于对应立柱桩钢管的外径6‑8mm，下口做成坡口，坡口内侧和立柱桩钢管上端口外侧进行必要的打磨处理，确保立柱桩钢管与工具管连接，又可防止混凝土浆进入两管之间的缝隙而影响稍后工具管拔除；整条工具管的轴线必须在一条直线上；6.2，立柱桩钢管与工具管在加工场操作平台上进行承插，具体承插长度及立柱桩钢管的限位器位置由施工现场根据孔口标高、立柱桩顶标高来确定，同时在两钢管接口处采用铁楔调节，保证立柱桩钢管与工具管的轴线在一条直线上；6.3，为确保垂直度和标高控制，用槽钢制作一钢扁担与工具管顶端刚性连接，槽钢扁担上、下面的平整度需调整，连接后确保扁担的水平面与工具管轴线垂直；6.4，在工具管的外侧引一根与轴线平行的控制线，以控制线为中心，结合测斜管的大小，用φ8的圆钢焊2道限位线，2道限位线之间固定测斜管，用以检测和调节两管轴线；6.5，在槽钢扁担下方紧贴工具管对称焊接可调节的4个花篮螺栓用以临时固定连接立柱钢管与工具管的拉结筋； 6.6，在工具管上设置溢浆口，该溢浆口位于承插管上方；（7）立柱桩钢管与工具管安放，具体工序为：7.1，采用履带吊单机抬吊立柱桩钢管与工具管，并在空中回直；7.2，起吊后使钢管与工具管呈垂直自由状态，进入钢筋笼中心缓慢下放，插入井口钢筋笼；7.3，吊放立柱桩钢管与工具管到相应位置，在立柱桩钢管外壁焊接吊耳，并将钢筋笼挂设在吊耳上，确保立柱桩钢管进入钢筋笼的有效长度符合设计；7.4，下放立柱桩钢管、工具管与钢筋笼至设计标高；7.5，通过吊钩转向、人工配合和井口的调校架机械千斤顶对工具管的轴线位置进行调节对中，过程中用全站仪进行复核，确保工具管中心与桩位中心一致，并用水准仪和水平靠尺对工具管槽钢扁担进行复测，保证槽钢扁担四个角水平，再用调校架上的机械千斤顶限位固定；（8）立柱桩钢管与工具管微调，具体工序为：8.1，将测斜仪通过测斜管下放，测取工具管的倾斜度；8.2，根据测得的数据确定调整方向，通过吊钩转向、人工配合和井口的调校架机械千斤顶对工具管的轴线位置进行调节对中，过程中用全站仪进行复核，确保工具管中心与桩位中心一致，并用水准仪和水平靠尺对工具管槽钢扁担进行复测，保证槽钢扁担四个角水平，再用调校架上的机械千斤顶限位固定，固定工具管上口位置；（9）混凝土浇捣架安放，具体工序为：9.1，由于孔口安放了调节水平位置和垂直度的调校架，为了避免混凝土浇筑影响已调节好的钢管立柱桩，另制作混凝土浇捣架，浇捣架顶面留有桩径大小的浇捣口，用以安放导管；9.2，安放混凝土浇捣架，避免触碰调校架及工具管，并确保浇捣架安放平稳；（10）立柱桩混凝土灌注，为保证钢管柱内混凝土不出现断层和夹层，采用导管由钢管柱中心下放到工程桩钢筋笼底部，与工程桩身水下混凝土一同灌注，通过水下混凝土灌注的连续性，保障钢管柱内混凝土的施工质量，并按照设计和规范要求进行超灌；具体工序为：10.1，导管使用前必须进行水密性试验，检验导管密封性能，合格后方能使用；10.2，从浇捣口沿着工具管内安放导管进行第二次清孔，下放导管过程中要谨慎操作，防止导管对钢管工具管剧烈碰撞；换浆清孔至泥浆比重、沉渣厚度等指标满足规范要求，换料斗准备水下混凝土灌注；10.3，混凝土灌注前填报好浇筑报审表，灌注过程中导管始终在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面，导管埋入混凝土面的深度不小于0.5m，首批混凝土下落后，混凝土连续供应，且控制坍落度在20cm以上；10.4，在灌注至立柱桩钢管上下1m时，要适当放慢混凝土的灌注速度，以减少混凝土灌注对钢管立柱的影响，并做到勤测混凝土面标高及控制导管埋深情况；10.5，混凝土灌注超灌完成后，将浇捣架吊离，避免碰撞工具管和调校架；用测斜仪复测工具管的垂直度情况；（11）工具管拔除，具体工序为：11.1，待混凝土初凝后，松开连接立柱桩钢管与工具管的花篮螺栓，并将拉结筋固定在调校架上；11.2，试拔工具管，禁止强拔；11.3，试拔成功后，松开上部机械千斤顶，用吊车缓慢提拔工具管，减少对混凝土内立柱桩钢管的触碰影响，确保立柱钢管的轴线位置、管顶标高及垂直度；11.4，长护筒拔除，桩孔回填。