專(zhuān)利名稱(chēng)：長(zhǎng)螺旋鉆孔中心泵壓混凝土植入鋼筋籠成樁工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)螺旋鉆孔鋼筋混凝土灌注樁施工工藝，特別是一種長(zhǎng)螺旋鉆孔中心泵壓混凝土，在樁體混凝土未凝前植入鋼筋籠的成樁工藝。
背景技術(shù)：
在長(zhǎng)螺旋鉆孔現(xiàn)澆混凝土樁的施工中，常采用一種鉆孔到預(yù)定深度，在提鉆同時(shí)用混凝土泵通過(guò)鉆桿中心將混凝土壓到已鉆成的樁孔中形成樁體的方法。這種方法常用于CFG樁復(fù)合地基的施工工程。在形成的素混凝土樁體中植入鋼筋籠，能提高樁的抗剪、抗彎、抗拉能力，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。專(zhuān)利技術(shù)《超流態(tài)混凝土》(專(zhuān)利號(hào)CN1074426a)提供了一種便于泵送和插入鋼筋籠的混凝土。但在振動(dòng)插入鋼筋籠施工中，遇到較長(zhǎng)、剛度較差的鋼筋籠，常常遇到沉不到預(yù)定深度的問(wèn)題，不但質(zhì)量保證不了，還會(huì)造成浪費(fèi)；現(xiàn)在常用的振動(dòng)插籠裝置是將振動(dòng)錘或振動(dòng)電動(dòng)與鋼筋籠頂部連接。鋼筋籠在樁孔混凝土中振動(dòng)下沉的過(guò)程中。鋼筋籠整體產(chǎn)生振動(dòng)，使混凝土不斷振動(dòng)密實(shí)，一般小型振動(dòng)錘的振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)頻率卻在1100min-1以上。振動(dòng)電機(jī)不但產(chǎn)生豎直方向振動(dòng)，還會(huì)產(chǎn)生水平方向振動(dòng)，有利于混凝土的振搗密實(shí)。在沉籠過(guò)程中恰恰不希望混凝土過(guò)早密實(shí)強(qiáng)化。另外振動(dòng)錘或振動(dòng)電機(jī)壓在鋼筋籠頂部使鋼筋籠受壓，易使其失穩(wěn)產(chǎn)生彎曲。以上所述均對(duì)沉籠產(chǎn)生非常不利的影響。使沉籠施工達(dá)不到預(yù)想的效果；用普通振動(dòng)錘在起吊鋼筋籠時(shí)還會(huì)對(duì)鋼筋籠產(chǎn)生附加彎矩，易使鋼筋籠產(chǎn)生塑性變形；另外在CFG樁復(fù)合地基等用長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)施工時(shí)，鉆桿下部采用混凝土活門(mén)式鉆頭，為方便關(guān)閉活門(mén)的操作，常采用固定護(hù)筒，由于固定護(hù)筒無(wú)排土功能，因此鉆出的鉆渣、泥水堆滿(mǎn)場(chǎng)地，不但形成不了文明生產(chǎn)，而且由于泥土掩埋了樁位標(biāo)記增加了就位樁孔的難度。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、高效的施工工藝和配套設(shè)備。采用一種專(zhuān)用中低頻振動(dòng)沉拔籠裝置在沉籠過(guò)程中減少對(duì)混凝土的擾動(dòng)。在地面拆裝附件快速方便。特別是遇到個(gè)別鋼筋籠因多種因素造成沉放不到預(yù)定標(biāo)高滿(mǎn)足不了工程質(zhì)量要求時(shí)，可以采用快速連接機(jī)構(gòu)，用振動(dòng)裝置及時(shí)把鋼筋籠拔出樁孔，重新施作成樁。能避免換位補(bǔ)樁、加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等高成本補(bǔ)救措施。本發(fā)明還采用下開(kāi)式出土器，能方便渣土的倒運(yùn)，使現(xiàn)場(chǎng)文明施工。
本發(fā)明施工工藝的技術(shù)方案是沉拔鋼筋籠采用一種專(zhuān)用中低頻振動(dòng)裝置，可以在地面水平方向?qū)⒁桓摴懿迦脘摻罨\內(nèi)腔，鋼管與專(zhuān)用中低頻振動(dòng)裝置快速剛性連接，鋼筋籠與振動(dòng)裝置柔性連接。待鉆孔中心泵壓混凝土形成樁體后，吊起振動(dòng)裝置、鋼管及鋼筋籠，把鋼筋籠下端插入混凝土樁體中，依靠重力和振動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼管對(duì)鋼筋籠底端部進(jìn)行振動(dòng)和沖擊，使鋼筋籠下沉到預(yù)定深度；插放鋼筋籠遇少量鋼筋籠下沉達(dá)不到預(yù)定深度的情況時(shí)，迅速解開(kāi)振動(dòng)裝置與鋼筋籠的柔性連接，把鋼管拔出地面，將其與振動(dòng)裝置拆開(kāi)置于地面。將夾籠器與振動(dòng)裝置連接。夾籠器夾住鋼筋籠上端立筋，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)裝置，利用拔樁原理把鋼筋籠從混凝土樁體中引拔出來(lái)。待樁體初凝后，在原樁位重復(fù)以上成樁工藝，完成現(xiàn)澆樁施工。
當(dāng)使用較大功率振動(dòng)裝置時(shí)，把鋼管、拔籠器制成一體，與專(zhuān)用振動(dòng)裝置快速剛性連接；鋼筋籠與振動(dòng)器柔性連接，夾籠器與鋼筋籠上端處于松弛狀態(tài)。重復(fù)上述沉籠工藝，完成現(xiàn)澆樁作業(yè)。遇少量鋼筋籠下沉不到預(yù)定深度的情況，把夾籠器與鋼筋上端立筋剛性連接，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)裝置，將鋼管和鋼筋籠同時(shí)從樁體混凝土中拔出，待混凝土初凝后，再進(jìn)行同一樁位的成樁作業(yè)。
中低頻專(zhuān)用振動(dòng)裝置減振器的起吊方向能在平行于振動(dòng)方向和垂直于振動(dòng)方向改變。夾籠器、鋼管與振動(dòng)裝置快速連接是機(jī)械式的或液壓式的。在水平位置，鋼管與鋼筋籠的套穿，是在鋼管與振動(dòng)裝置分離狀態(tài)或連接狀態(tài)進(jìn)行的，在鉆孔作業(yè)時(shí)使用了下開(kāi)式出土器。


圖1為本發(fā)明工藝方法示意流程圖。
圖2為下開(kāi)門(mén)出土器示意3為振動(dòng)沉籠作業(yè)示意4為快速連接機(jī)構(gòu)實(shí)施例示意5為起吊鋼筋籠作業(yè)示意6為下掛式運(yùn)籠小車(chē)示意7為夾籠器實(shí)施例示意圖具體實(shí)現(xiàn)方式本發(fā)明的具體施工工藝方法敘述如下1、施工圖測(cè)放樁位，就位鉆孔(見(jiàn)圖1a和圖1b)2、現(xiàn)場(chǎng)制造鋼筋籠；3、樁機(jī)就位，調(diào)整鉆桿與地面的垂直度；鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位，啟動(dòng)鉆機(jī)入鉆，鉆到預(yù)定孔的深度。(見(jiàn)圖1c)4、在成孔鉆進(jìn)的同時(shí)，按照配合比進(jìn)行混合料的攪拌，攪拌好的混合料送到鉆機(jī)施工作業(yè)面準(zhǔn)備澆灌；5、在地面將振籠鋼管穿入鋼筋籠，與鋼筋籠振動(dòng)設(shè)備快速連接。
6、鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度后，略提鉆桿，以便砼料將活門(mén)沖開(kāi)，一邊泵送混合料一邊提鉆；(見(jiàn)圖1d)7、混合料的灌注高度應(yīng)略高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。多余的部分后期鑿掉，保證樁頂?shù)膹?qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。鉆桿拔出孔口前，先關(guān)混凝土泵，注意保證鉆桿內(nèi)存料量，滿(mǎn)足樁頂高度。(見(jiàn)圖1e)8、鉆桿拔出孔口，確認(rèn)成樁符合要求后，在樁體混凝土未凝前插入鋼筋籠，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)裝置，將鋼筋籠沉到預(yù)定深度；(見(jiàn)圖1f)9、鋼筋籠到位后，拔出鋼管，放置地面。(見(jiàn)圖1g)10、施工中，應(yīng)抽樣作砼試塊；
11、遇到個(gè)別鋼筋籠因多種因素造成沉放不到要求標(biāo)高時(shí)，快速將夾籠器與振動(dòng)裝置連接，夾籠器及時(shí)與鋼筋籠上端連接，用拔樁的方法把鋼筋籠拔出樁孔。待混凝土初凝后，重新在原樁位施工成樁。(見(jiàn)圖1h和圖1i)鉆孔采用下開(kāi)門(mén)出土器(見(jiàn)圖2)，出土器一般固定在樁機(jī)立柱8下部。出土器下開(kāi)門(mén)7的作用是便于壓砼鉆頭活門(mén)的人工關(guān)閉操作。進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，將出土器下開(kāi)門(mén)7關(guān)閉，鉆桿排上來(lái)的渣土沿出土器筒體6上升到斜置溜槽5，渣土排到離開(kāi)樁孔口的較遠(yuǎn)地面，便于裝載機(jī)的裝卸，也可用小翻斗車(chē)直接接土遠(yuǎn)離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。使作業(yè)場(chǎng)地避免渣土堆積如山的狀態(tài)，做到文明施工。也可以采取將出土器下部距地面留出0.5-0.6m的方法代替下開(kāi)門(mén)出土器。
參照振動(dòng)沉籠示意圖3，振動(dòng)錘1與鋼管2通過(guò)快速連接機(jī)構(gòu)剛性連接。振動(dòng)錘1的激振力通過(guò)鋼管2傳到鋼筋籠的底端，對(duì)鋼筋籠3產(chǎn)生豎直向下單向沖擊力，不會(huì)引起鋼筋籠3的雙向振動(dòng)；鋼筋籠3是柔性體，靜壓力和單向振動(dòng)沖擊力對(duì)主筋產(chǎn)生拉力而不是壓力，有利于力的傳輸和鋼筋籠的下沉；振動(dòng)裝置采用500-900次min-1中低頻減弱了鋼管對(duì)混凝土的振動(dòng)密實(shí)作用，振動(dòng)頻率的較佳取值為750次min-1，對(duì)混凝土的擾動(dòng)弱，擾動(dòng)范圍?。讳摴芟虏块_(kāi)口，中上部開(kāi)通氣孔，使混凝土進(jìn)入鋼管內(nèi)腔，不至使混凝土溢出樁孔造成浪費(fèi)或?qū)е禄炷临|(zhì)量問(wèn)題。
圖4是一種快速連接機(jī)構(gòu)的鋼性連接實(shí)施例示意。由連接套4-1、連接體4-2和連接銷(xiāo)4-3組成，連接方法是將連接體4-2插入連接套4-1，再用連接銷(xiāo)4-3插入銷(xiāo)孔中鎖定上。
參照?qǐng)D5，本圖描述了鋼筋籠起吊狀態(tài)的受力情況，起吊時(shí)鋼筋籠3、鋼管2、振動(dòng)錘1處于水平狀態(tài)，一般常用的振動(dòng)錘吊點(diǎn)在振動(dòng)錘的頂部。這就使振動(dòng)錘本身的重力對(duì)鋼筋籠形成附加彎矩，對(duì)起吊鋼筋籠非常不利，會(huì)引起鋼筋籠的彎曲變形。本方案專(zhuān)用振動(dòng)錘的起吊隔振器在起吊時(shí)可繞1-3絞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，起吊點(diǎn)與振動(dòng)器1-2的重心重合，附加彎矩變?yōu)榱?。這樣排除了由于振動(dòng)錘自身的重力對(duì)鋼筋籠彎曲產(chǎn)生的影響，同時(shí)鋼管放在鋼筋籠內(nèi)腔中心，也增加了整體剛度。使鋼筋籠順利起吊，不產(chǎn)生塑性彎曲變形，有利于后插籠的工藝進(jìn)行，確保成樁的質(zhì)量。隔振器與振動(dòng)錘絞接便于與鋼管的連接與拆卸。
下掛式運(yùn)籠小車(chē)(見(jiàn)圖6)，由兩個(gè)輪子10和車(chē)體9組成，在小車(chē)兩輪的中間能吊起細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件17，能水平移動(dòng)。這樣小車(chē)的作用有三可以用小車(chē)在現(xiàn)場(chǎng)倒運(yùn)制作好的鋼筋籠；可以用小車(chē)將振籠用的鋼管在地面水平方向穿入鋼筋籠內(nèi)腔?？捎眯≤?chē)吊起穿好鋼筋籠的鋼管，將鋼管上端與振動(dòng)裝置快速剛性連接，方法簡(jiǎn)便快捷。
圖7是夾籠器實(shí)施例示意圖。通過(guò)快速連接機(jī)構(gòu)能將夾籠器與振動(dòng)裝置剛性連接。夾籠器由連接套11、連接鋼管12、連接輻板13、環(huán)板15和U型夾緊體14組成。需要拔起不合格鋼筋籠時(shí)，將鋼筋籠主筋16穿過(guò)U型夾緊體14，緊固U型夾緊體螺栓14-1，使鋼筋籠上端與夾籠器剛連接。開(kāi)動(dòng)振動(dòng)錘，進(jìn)行拔籠作業(yè)。
本發(fā)明擴(kuò)展了中心壓混凝土灌注樁的應(yīng)用范圍。不但可以應(yīng)用于CFG樁的復(fù)合地基加固工程，還可以用于建筑基礎(chǔ)的工程樁和護(hù)坡樁等施工工程，從而帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)螺旋鉆孔中心泵壓混凝土植入鋼筋籠成樁工藝方法，在樁體混凝土未凝前植入鋼筋籠的成樁工藝，包括就位鉆孔，鉆至孔深，邊提鉆邊泵壓砼，泵壓砼到樁頂，插放鋼筋籠，成樁，其特征在于在樁體混凝土未凝前插放鋼筋籠采用一種中低頻振動(dòng)裝置，將一根鋼管插入鋼筋籠內(nèi)腔，鋼管與專(zhuān)用中低頻振動(dòng)裝置快速剛性連接，同時(shí)將鋼筋籠與振動(dòng)裝置用鋼絲繩柔性連接，待鉆孔中心泵壓混凝土形成樁體后，吊起振動(dòng)裝置、鋼管及鋼筋籠，把鋼筋籠下端插入混凝土樁體中，依靠重力和振動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼管對(duì)鋼筋籠底端部進(jìn)行振動(dòng)和沖擊，使鋼筋籠下沉到預(yù)定深度，然后將鋼管拔出地面成樁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成樁工藝方法，其特征在于插放鋼筋籠在鋼筋籠下沉達(dá)不到預(yù)定深度時(shí)，迅速解開(kāi)振動(dòng)裝置與鋼筋籠的柔性連接，把鋼管拔出地面，將其與振動(dòng)裝置拆開(kāi)置于地面；將夾籠器與振動(dòng)裝置連接，夾籠器夾住鋼筋籠上端立筋，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)裝置，利用拔樁原理把鋼筋籠從混凝土樁體中引拔出來(lái)，待樁體初凝后，在原樁位重復(fù)以上成樁工藝，完成現(xiàn)澆樁施工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成樁工藝方法，其特征在于鋼管附帶拔籠器并制成一體，與振動(dòng)裝置快速剛性連接；鋼筋籠與振動(dòng)器柔性連接，夾籠器與鋼筋籠上端處于松弛狀態(tài)，在少量鋼筋籠下沉不到預(yù)定深度的情況時(shí)，把夾籠器與鋼筋上端立筋剛性連接，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)裝置，將鋼管和鋼筋籠同時(shí)從樁體混凝土中拔出，待混凝土初凝后，再進(jìn)行同一樁位的成樁作業(yè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的成樁工藝方法，其特征在于中低頻振動(dòng)裝置減振器的起吊方向能在平行于振動(dòng)方向和垂直于振動(dòng)方向改變，夾籠器、鋼管與振動(dòng)裝置快速連接是機(jī)械式的或液壓式的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的成樁工藝方法，其特征在于中低頻振動(dòng)器的振動(dòng)頻率為500-900次min-1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成樁工藝，其特征在于在鉆孔作業(yè)時(shí)使用了下開(kāi)式出土器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成樁工藝，其特征在于鋼管下部開(kāi)口，中上部開(kāi)通氣孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)保、高效的長(zhǎng)螺旋鉆孔中心泵壓混凝土植入鋼筋籠成樁工藝方法和配套機(jī)具。采用的專(zhuān)用中低頻振動(dòng)沉拔籠裝置在沉籠過(guò)程中減少對(duì)混凝土的擾動(dòng)，在地面拆裝附件快速方便。特別是遇到個(gè)別鋼筋籠因多種因素造成沉放不到預(yù)定標(biāo)高，滿(mǎn)足不了工程質(zhì)量要求時(shí)，采用快速連接機(jī)構(gòu)，用振動(dòng)裝置及時(shí)把鋼筋籠拔出樁孔，待混凝土初凝后重新施作成樁。能避免換位補(bǔ)樁、加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等高成本補(bǔ)救措施。本發(fā)明還采用下開(kāi)式出土器，能方便渣土的倒運(yùn)，使現(xiàn)場(chǎng)文明施工。
文檔編號(hào)E02D15/04GK1648353SQ20041003930
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者常乃麟, 張治華, 李虹 申請(qǐng)人:北京市機(jī)械施工公司