專利名稱：長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動(dòng)送籠器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域基礎(chǔ)施工中的成樁技術(shù)，具體地指一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動(dòng)送籠器。
目前，在工業(yè)與民用建筑工程的基礎(chǔ)施工中，利用長螺旋樁機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、混凝土輸送泵以及輸送管道等配套設(shè)施進(jìn)行的CFG樁施工工藝已得到了廣泛的應(yīng)用。該工藝采用長螺旋鉆具干作業(yè)成孔，并借助長螺旋鉆具的中心管將混凝土高壓泵入孔底，然后邊壓灌混凝土邊提升螺旋鉆具，連續(xù)作業(yè)成孔成樁一次完成。其機(jī)械化作業(yè)程度高、施工速度快、成本低，所成樁體為高壓泵入砼性質(zhì)的壓灌混凝土樁，樁體混凝土均勻，對樁周土有一定的擠壓密實(shí)作用，且樁體的充盈系數(shù)大，使樁體與土之間的關(guān)系得到了充分的改善，進(jìn)而提高了樁周土摩阻力qs值，增大了樁體的承載能力，是近幾年來興起的一種無噪聲、無污染、無震動(dòng)、科技含量高的環(huán)保型施工工藝。但由于該施工工藝成孔成樁連貫完成，所形成的是素混凝土樁，雖然單樁的承載能力很高，卻因未能在樁體內(nèi)安置鋼筋籠，使樁體不能滿足抗震要求而單獨(dú)作為樁基礎(chǔ)之用，只能作為復(fù)合地基的基礎(chǔ)，從而限制了它的適用范圍。為此，人們試圖在初灌成素混凝土樁之時(shí)，利用置于鋼筋籠頂部的振動(dòng)裝置，從上施加壓力將鋼筋籠振動(dòng)沉入素混凝土樁之中。但由于鋼筋籠本身的剛度并不高，加上壓灌在樁孔內(nèi)的混凝土的阻力非常大，在下沉鋼筋籠的過程中，鋼筋籠在樁孔內(nèi)很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的彎曲變形，且籠底鋼筋也很容易插入到樁孔壁面而形成插幫，造成很大的籠周摩阻力和籠底端阻力，使下沉鋼筋籠的工作無法正常進(jìn)行，即使下沉進(jìn)去了也無法保證成樁的質(zhì)量，特別對于小直徑的鋼筋籠更是如此。當(dāng)鋼筋籠的長度超過5米時(shí)，很難甚至不可能將鋼筋籠下至設(shè)計(jì)的深度。如何使其單樁承載力高的潛力得到充分發(fā)揮，攻克鋼筋籠安置技術(shù)而使其成為鋼筋混凝土樁便成了關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
本發(fā)明的目的就是要提供一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動(dòng)送籠器，它能將鋼筋籠順利送入初成的素混凝土樁內(nèi)的預(yù)定深度，使之成為質(zhì)量可靠的鋼筋混凝土樁。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝，包括以下工序1)測量放線定好樁位；2)長螺旋樁機(jī)就位，并調(diào)整好其水平度和垂直度；3)長螺旋鉆具干作業(yè)成孔至設(shè)計(jì)深度后停鉆，并將鉆具滯留在孔底；4)配制并均勻攪拌好灌樁所需要的混凝土；5)將混凝土通過長螺旋鉆具的中心管高壓泵入孔底，保持鉆具在混凝土中一定的埋深，同時(shí)以與混凝土泵入量相匹配的提升速度提拔鉆具，直至設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高，從而形成素混凝土基樁；6)將完成了基樁工序的長螺旋鉆具迅速移離基樁孔口，并將孔口工作面清理干凈；7)起吊導(dǎo)向管穿插在鋼筋籠中間的振動(dòng)送籠器，將其連同鋼筋籠一起置于基樁孔口內(nèi)；8)開啟振動(dòng)送籠器，利用其導(dǎo)向管對鋼筋籠下端的振動(dòng)下拉力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度；9)繼續(xù)開啟并起拔提升振動(dòng)送籠器，使其導(dǎo)向管與鋼筋籠脫離直至完全從基樁中抽出，在導(dǎo)向管提升過程中也振動(dòng)密實(shí)了所壓灌的混凝土，從而形成最終的鋼筋混凝土樁。
為實(shí)現(xiàn)上述施工工藝而專門設(shè)計(jì)的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，包括有一振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)通過電機(jī)安裝螺栓固定在電機(jī)安裝板上，電機(jī)安裝板的下面聯(lián)接有一振動(dòng)擊環(huán)，振動(dòng)擊環(huán)下方設(shè)置有一振動(dòng)平臺(tái)，振動(dòng)平臺(tái)通過導(dǎo)向螺栓與電機(jī)安裝板松動(dòng)連接，振動(dòng)平臺(tái)的下面設(shè)置有至少三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭，每一導(dǎo)向管固定接頭通過銷軸各聯(lián)接有一根導(dǎo)向管。該振動(dòng)送籠器工作時(shí)，其導(dǎo)向管的下端管口套在鋼筋籠的下端彎鉤上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于施工中所采用的振動(dòng)送籠器的導(dǎo)向管與鋼筋籠的下端有機(jī)地結(jié)合為一體，對鋼筋籠底部施以向下的拉力，從根本上克服了對鋼筋籠頂端施壓所易出現(xiàn)的彎曲變形等弊端；同時(shí)借助于導(dǎo)向管的大剛度限制作用，也進(jìn)一步確保了鋼筋籠在下放過程中不會(huì)彎曲形變和插幫。這樣，在初灌成樁混凝土和易性較好時(shí)，利用兩者的自重以及共同振動(dòng)，能使鋼筋籠順利地沉入到樁體內(nèi)的設(shè)計(jì)標(biāo)深。而當(dāng)送籠器邊振動(dòng)邊上抽時(shí)，其導(dǎo)向管的下端管口自然與鋼筋籠的下端彎鉤脫離，導(dǎo)向管的振動(dòng)又進(jìn)一步加強(qiáng)了混凝土的密實(shí)度，從而確保了所成鋼筋混凝土的質(zhì)量。本施工工藝及裝置成功地解決了泵壓混凝土成樁后安置鋼筋籠的技術(shù)難題，使原CFG樁由素混凝土樁提升為鋼筋混凝土樁，充分發(fā)揮了CFG樁承載能力高的潛力，滿足了防震設(shè)計(jì)要求，拓寬了CFG樁的應(yīng)用領(lǐng)域。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述

圖1為一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁的鋼筋籠振動(dòng)送籠器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A—A剖示結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，具有一臺(tái)高頻振動(dòng)電機(jī)2，它是送籠器的振動(dòng)源，功率約為3～6KW，可購買現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品而得。該高頻振動(dòng)電機(jī)2通過電機(jī)安裝螺栓3固定在電機(jī)安裝板4上，高頻振動(dòng)電機(jī)2的頂部具有一吊環(huán)1，用于起吊整個(gè)送籠器及其上的鋼筋籠14。電機(jī)安裝板4的兩邊設(shè)有牽引繩環(huán)6，用于系扶正繩，通過人操縱扶正繩來保證送籠器和鋼筋籠安放的垂直度。電機(jī)安裝板4的下面焊接有一振動(dòng)擊環(huán)7，振動(dòng)擊環(huán)7下方設(shè)置有一振動(dòng)平臺(tái)8，振動(dòng)平臺(tái)8通過導(dǎo)向螺栓5與電機(jī)安裝板4松動(dòng)連接，以將高頻振動(dòng)電機(jī)2的動(dòng)能均勻地向下傳遞。振動(dòng)平臺(tái)8的下面沿一圓周方向均布焊接有三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭10，每一導(dǎo)向管固定接頭10通過一銷軸12聯(lián)接有一根導(dǎo)向管13。各個(gè)導(dǎo)向管13又是由若干段管體組成的，每段相鄰管體之間由導(dǎo)向管活動(dòng)接頭16和銷軸12聯(lián)為一體，這樣既可方便導(dǎo)向管的聯(lián)接和拆卸，提高勞動(dòng)效率，又具有極好的操作性，適應(yīng)下沉不同長度的鋼筋籠的需要。在各個(gè)組合而成的導(dǎo)向管13上，處于同一高度的三個(gè)導(dǎo)向管活動(dòng)接頭16兩側(cè)還焊接有弧形支撐板15，該弧形支撐板15通過螺栓將三個(gè)導(dǎo)向管活動(dòng)接頭16聯(lián)為一體，這樣使三根導(dǎo)向管13共同作用，不會(huì)發(fā)生相對位移，確保了送籠器的整體性。在振動(dòng)平臺(tái)8的兩邊還設(shè)計(jì)有掛鉤9，掛鉤9可通過鐵絲11將鋼筋籠14的上端懸掛定位，鋼筋籠14的下端彎鉤掛在導(dǎo)向管13的下端管口內(nèi)，從而導(dǎo)向管13向下振動(dòng)時(shí)給鋼筋籠14的下端施以下拉力。之所以如上所述設(shè)置三根導(dǎo)向管13，是因?yàn)槿鶎?dǎo)向管13通過弧形支撐板15聯(lián)為一體時(shí)已具有最為穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)也最為簡單可靠，同時(shí)鋼筋籠特別是小直徑的鋼筋籠14內(nèi)圈容量有限，導(dǎo)向管13的根數(shù)太多會(huì)影響樁體內(nèi)混凝土的密實(shí)度，從而影響最終成樁質(zhì)量。導(dǎo)向管13可選用高強(qiáng)度的厚壁無縫鋼管材料制成，這樣導(dǎo)向管13既具有一定的重量，又具有很強(qiáng)的剛度，從而保證其振動(dòng)時(shí)不彎曲變形，使鋼筋籠14導(dǎo)正下沉到位，同時(shí)導(dǎo)向管13還起振動(dòng)棒的作用。
進(jìn)行本發(fā)明的長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工時(shí)，先測量放線定好樁位，使長螺旋樁機(jī)就位，并調(diào)整好其水平度和垂直度，用長螺旋鉆具干作業(yè)成孔至設(shè)計(jì)深度后停鉆，并將鉆具滯留在孔底。于此同時(shí)配制并均勻攪拌好灌樁所需要的混凝土，將其通過長螺旋鉆具的中心管高壓泵入孔底，保持鉆具在混凝土中一定的埋深，以與混凝土泵入量相匹配的提升速度提拔鉆具，直至設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高，從而形成素混凝土基樁。然后將長螺旋鉆具迅速移離基樁孔口，并快速將孔口工作面清理干凈。再利用長螺旋樁機(jī)上的副卷揚(yáng)起吊導(dǎo)向管13已穿插在鋼筋籠14中間的振動(dòng)送籠器，將其連同鋼筋籠14一起置于初成的基樁孔口內(nèi)，開啟高頻振動(dòng)電機(jī)2，利用導(dǎo)向管13的下端管口對鋼筋籠14下端彎鉤的振動(dòng)下拉力，將鋼筋籠14送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度。最后繼續(xù)開啟高頻振動(dòng)電機(jī)2，并起拔提升導(dǎo)向管13，使其與鋼筋籠14脫離直至完全從基樁中抽出，在導(dǎo)向管13的提升過程中也振動(dòng)密實(shí)了所壓灌的混凝土，從而形成質(zhì)量可靠的鋼筋混凝土樁。本發(fā)明特別適合于成樁的直徑為φ300mm～800mm這種鉆孔灌注樁難以放置鋼筋籠的小口徑樁，可將長度大于9m的鋼筋籠輕易送入樁體內(nèi)設(shè)計(jì)要求的深度，而且開挖后的樁體強(qiáng)度、完整性和籠頂標(biāo)高控制均很理想。
權(quán)利要求
1.一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝，包括以下工序1)測量放線定好樁位；2)長螺旋樁機(jī)就位，并調(diào)整好其水平度和垂直度；3)長螺旋鉆具干作業(yè)成孔至設(shè)計(jì)深度后停鉆，并將鉆具滯留在孔底；4)配制并均勻攪拌好灌樁所需要的混凝土；5)將混凝土通過長螺旋鉆具的中心管高壓泵入孔底，保持鉆具在混凝土中一定的埋深，同時(shí)以與混凝土泵入量相匹配的提升速度提拔鉆具，直至設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高，從而形成素混凝土基樁；其特征在于該工藝還包括下列步驟6)將完成了基樁工序的長螺旋鉆具迅速移離基樁孔口，并將孔口工作面清理干凈；7)起吊導(dǎo)向管穿插在鋼筋籠中間的振動(dòng)送籠器，將其連同鋼筋籠一起置于基樁孔口內(nèi)；8)開啟振動(dòng)送籠器，利用其導(dǎo)向管對鋼筋籠下端的振動(dòng)下拉力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度；9)繼續(xù)開啟并起拔提升振動(dòng)送籠器，使其導(dǎo)向管與鋼筋籠脫離直至完全從基樁中抽出，在導(dǎo)向管提升過程中也振動(dòng)密實(shí)了所壓灌的混凝土，從而形成最終的鋼筋混凝土樁。
2.一種采用權(quán)利要求1所述的施工工藝而專門設(shè)計(jì)的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，包括振動(dòng)電機(jī)(2)，振動(dòng)電機(jī)(2)通過電機(jī)安裝螺栓(3)固定在電機(jī)安裝板(4)上，電機(jī)安裝板(4)的下面聯(lián)接有振動(dòng)擊環(huán)(7)，振動(dòng)擊環(huán)(7)下方設(shè)置有振動(dòng)平臺(tái)(8)，振動(dòng)平臺(tái)(8)通過導(dǎo)向螺栓(5)與電機(jī)安裝板(4)松動(dòng)連接，其特征在于振動(dòng)平臺(tái)(8)的下面設(shè)置有至少三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭(10)，每一導(dǎo)向管固定接頭(10)通過銷軸(12)各聯(lián)接有一根導(dǎo)向管(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，其特征在于所說的各個(gè)導(dǎo)向管(13)是由若干段管體組成的，每段相鄰管體之間由導(dǎo)向管活動(dòng)接頭(16)和銷軸(12)聯(lián)為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，其特征在于所說的各個(gè)導(dǎo)向管(13)上，處于同一高度的導(dǎo)向管活動(dòng)接頭(16)之間由弧形支撐板(15)聯(lián)為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，其特征在于所說的振動(dòng)平臺(tái)(8)的兩邊還設(shè)計(jì)有用于使鋼筋籠懸掛定位的掛鉤(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，其特征在于所說的振動(dòng)平臺(tái)(8)的下面最好設(shè)置三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭(10)，相應(yīng)聯(lián)接的導(dǎo)向管(13)也為三根。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼筋籠振動(dòng)送籠器，其特征在于所說的振動(dòng)平臺(tái)(8)的下面最好設(shè)置三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭(10)，相應(yīng)聯(lián)接的導(dǎo)向管(13)也為三根。
全文摘要
一種長螺旋干成孔壓灌混凝土樁施工工藝及其鋼筋籠振動(dòng)送籠器。該送籠器是在振動(dòng)平臺(tái)的下面設(shè)置至少三個(gè)導(dǎo)向管固定接頭,每一導(dǎo)向管固定接頭通過銷軸各聯(lián)接有一根導(dǎo)向管,工作時(shí)導(dǎo)向管的下端管口套在鋼筋籠的下端彎鉤上。該工藝是在長螺旋鉆具等設(shè)備成孔成樁連貫完成形成素混凝土基樁后,開啟導(dǎo)向管穿插在鋼筋籠中間的振動(dòng)送籠器,利用導(dǎo)向管對鋼筋籠下端的振動(dòng)下拉力將鋼筋籠送入基樁內(nèi)的設(shè)計(jì)深度,并在導(dǎo)向管的提升過程中振動(dòng)密實(shí)樁體混凝土,從而形成鋼筋混凝土樁。
文檔編號(hào)E02D5/34GK1361334SQ0012815
公開日2002年7月31日 申請日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者柯剛 申請人:柯剛