防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)及其施工方法，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁外圍設(shè)置外護(hù)筒，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁與外護(hù)筒之間從上到下設(shè)置活性材料漿固護(hù)盤、活性材料漿固護(hù)壁，在活性材料漿固護(hù)壁下方設(shè)置水泥土止水護(hù)壁；其中活性材料漿固護(hù)盤的直徑大于活性材料漿固護(hù)壁和水泥土止水護(hù)壁；在活性材料漿固護(hù)盤中部布置鋼筋籠定位預(yù)埋件；鋼筋混凝土鉆孔灌注樁是通過在內(nèi)護(hù)筒內(nèi)安放鋼筋籠后灌注混凝土形成。本發(fā)明涉及的護(hù)筒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、環(huán)保性好、造價相對較低，可有效防治水中鉆孔灌注樁的穿孔漏漿，具有較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】 防治水中鉆孔灌注粧穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)及施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆孔灌注樁保護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法，特別是涉及一種防治水中灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)及施工方法。屬于樁基工程領(lǐng)域，適用于要求防治穿孔漏漿，要求高質(zhì)量的水中鉆孔灌注樁的樁基施工。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆孔灌注樁是通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，是深基礎(chǔ)中最常用的形式。與其他類基礎(chǔ)相比不受地域、地質(zhì)條件、氣候條件、地下水位的高低、樁徑大小及樁身長度等條件的限制，具有承載力高、建筑費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，而且鉆孔灌注樁能很好的將上部的荷載傳到深層穩(wěn)定的巖土層，從而減少基礎(chǔ)的沉降和建筑物的不均勻沉降，因此鉆孔灌注樁近年來被廣泛用于高層建筑、重型廠房、橋梁港口、碼頭、水利工程。對于樁底或全部樁身位于水位以下，或在水流無法封閉的地方澆筑混凝土，必須采用水下灌注法施工。
[0003]水下混凝土灌注技術(shù)是鉆孔灌注樁基施工中關(guān)鍵的一環(huán)，施工質(zhì)量直接關(guān)系到成樁質(zhì)量。因為水下澆筑混凝土比地上澆筑困難得多，施工時和施工后都不能對建筑物的填充程度進(jìn)行直接觀察，在控制和提高混凝土質(zhì)量方面都出現(xiàn)很多困難。而且，水下混凝土灌注樁本身施工的隱蔽性、工藝的復(fù)雜性和連續(xù)性，樁身容易出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞、離析、夾泥或斷樁等質(zhì)量事故，不但延誤工期和造成較大經(jīng)濟(jì)損失，而且會潛伏安全隱患，危及人民財產(chǎn)及生命安全。
[0004]水下鉆孔灌注樁的護(hù)壁形式有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。但是兩種方法都有各自的缺陷:泥漿護(hù)壁方法施工質(zhì)量不能保證，容易縮孔塌孔，穿孔漏漿；全套管施工方法施工成本較高，施工較為繁瑣，需要安裝通長的套管，壓進(jìn)和抽拔套管困難。
[0005]因此，水中混凝土鉆孔灌注樁施工質(zhì)量如何保證，如何有效防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿，亟需開發(fā)一種更為優(yōu)化的施工方法和質(zhì)量保證措施，以更好地進(jìn)行水下灌注樁施工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿結(jié)構(gòu)及施工方法，在水中鉆孔灌注樁施工時采用雙護(hù)筒埋設(shè)結(jié)構(gòu)，可有效防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的問題，有效保證灌注樁施工質(zhì)量，并能一定程度上提高樁身強(qiáng)度和承載能力。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁外圍設(shè)置外護(hù)筒，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁與外護(hù)筒之間從上到下設(shè)置活性材料漿固護(hù)盤、活性材料漿固護(hù)壁，在活性材料漿固護(hù)壁下方設(shè)置水泥土止水護(hù)壁；
其中活性材料漿固護(hù)盤的直徑大于活性材料漿固護(hù)壁和水泥土止水護(hù)壁；
在活性材料漿固護(hù)盤中部布置鋼筋籠定位預(yù)埋件； 鋼筋混凝土鉆孔灌注樁是通過在內(nèi)護(hù)筒內(nèi)安放鋼筋籠后灌注混凝土形成；
所述的內(nèi)護(hù)筒、外護(hù)筒與鋼筋籠同軸設(shè)置，內(nèi)護(hù)筒的底部位于水泥土止水護(hù)壁大致中部的位置；
外護(hù)筒是由直徑不同的兩段構(gòu)成，其中上部為擴(kuò)大段，下部為縮小段，兩段之間的連接臺為水平臺，在縮小段底端活動連接活瓣扇葉，活瓣扇葉可自由開合旋轉(zhuǎn)，打設(shè)時保持封閉，上提時保持張開。
[0008]內(nèi)外護(hù)筒均采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷制而成。
[0009]防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿結(jié)構(gòu)的施工方法，步驟如下:
1)布設(shè)高壓旋噴鉆桿在內(nèi)護(hù)筒底部設(shè)計位置，高壓旋噴形成水泥土止水護(hù)壁；
2)在內(nèi)護(hù)筒外包裹隔離膜，根據(jù)設(shè)計樁位，打設(shè)時邊鉆孔邊壓入內(nèi)護(hù)筒，直至設(shè)計位置，此時內(nèi)護(hù)筒的底部處于水泥土止水護(hù)壁的保護(hù)中；
3)再根據(jù)內(nèi)護(hù)筒位置，壓入制作好的外護(hù)筒，壓入的時候縮小段的活瓣扇葉呈閉合狀態(tài)，方便打設(shè)；
4)內(nèi)外護(hù)筒之間、水泥土止水護(hù)壁以上設(shè)計位置，邊灌入活性材料邊振動上拔外護(hù)筒，吸水形成活性材料漿固護(hù)壁；
5)在外護(hù)筒擴(kuò)大段灌入活性材料并埋設(shè)鋼筋籠定位預(yù)埋件，活性材料吸水形成活性材料漿固護(hù)盤；
6)在活性材料吸水漿固后，再進(jìn)行施工鉆孔灌注樁工序，向內(nèi)護(hù)筒內(nèi)下放鋼筋籠并將之與鋼筋籠定位預(yù)埋件焊接；
7)采用導(dǎo)管法向鋼筋籠內(nèi)灌注混凝土，邊灌邊拔內(nèi)護(hù)筒，形成鋼筋混凝土鉆孔灌注樁；
8)回收鋼筋籠定位預(yù)埋件，填補(bǔ)孔洞。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1)內(nèi)外護(hù)筒與鋼筋混凝土鉆孔灌注樁同軸設(shè)置，且外護(hù)筒短于內(nèi)護(hù)筒，兩個護(hù)筒都不是通長設(shè)置，既節(jié)約了施工成本，又避免了護(hù)筒壓設(shè)和抽拔困難的問題，而且同樣起到了導(dǎo)向鉆頭，固定樁位的作用。
[0011]2)外護(hù)筒的設(shè)置更方便在灌注樁外圍進(jìn)行護(hù)壁和護(hù)盤的灌注施工；內(nèi)護(hù)筒的設(shè)置可以更好的引導(dǎo)鉆孔灌注樁的施工，保證混凝土的施工質(zhì)量。
[0012]3)在上下兩個方向距離內(nèi)護(hù)筒底部一定范圍內(nèi)設(shè)置水泥土止水護(hù)壁，彌補(bǔ)了護(hù)筒較短時造成的不能很好保證灌注樁質(zhì)量的缺陷，一定程度上也增強(qiáng)了樁基的豎向及水平承載能力，也能在鉆孔灌注樁施工時穩(wěn)定孔壁，防止塌孔、穿孔漏漿。
[0013]4)在水泥土止水護(hù)壁上部設(shè)置活性材料護(hù)壁和擴(kuò)大的活性材料漿固護(hù)盤，不但克服了上部土體不易形成水泥土護(hù)壁的問題，而且對水質(zhì)無污染，更加的環(huán)保，也增強(qiáng)了樁基的豎向及水平承載能力。
[0014]5)在護(hù)盤內(nèi)設(shè)置可回收預(yù)埋件，可定位和固定灌注樁的鋼筋籠，防止鋼筋上浮，保證灌注樁施工質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是水中鉆孔灌注樁護(hù)筒埋設(shè)結(jié)構(gòu)未拔除內(nèi)護(hù)筒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是內(nèi)外護(hù)筒套接后的俯視圖；
圖3是內(nèi)外護(hù)筒套接后的剖視圖；
圖4是內(nèi)外護(hù)筒套接后的立體圖；
圖5是水中鉆孔灌注樁護(hù)筒埋設(shè)結(jié)構(gòu)的施工流程圖。
[0016]圖中:1、外護(hù)筒；2、漿固護(hù)盤；3、鋼筋籠；4、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁；5、內(nèi)護(hù)筒；6、隔離膜；7、鋼筋籠定位預(yù)埋件；8、漿固護(hù)壁；9、水泥土止水護(hù)壁；10、加筋肋板；11、銷釘；
12、活瓣扇葉；13、河床表層淤泥；14、軟弱土層；15、相對持力層。

【具體實施方式】
[0017]本實施方式中鋼筋綁扎、鋼板焊接施工技術(shù)要求，水泥土、混凝土和活性材料的配比及澆筑灌注施工技術(shù)要求等在本實施例中不再累述，重點(diǎn)闡述本發(fā)明涉及的發(fā)明結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功效，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
參照圖1所示，防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁4外圍設(shè)置外護(hù)筒1，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁4與外護(hù)筒1之間從上到下依次設(shè)置活性材料漿固護(hù)盤2、活性材料漿固護(hù)壁8、水泥土止水護(hù)壁9，其中活性材料漿固護(hù)盤2的直徑大于活性材料漿固護(hù)壁8和水泥土止水護(hù)壁9，在活性材料漿固護(hù)盤2頂部布置鋼筋籠定位預(yù)埋件7，鋼筋混凝土鉆孔灌注樁4是通過在內(nèi)護(hù)筒5內(nèi)安放鋼筋籠3后灌注混凝土形成，內(nèi)護(hù)筒5的底部位于水泥土止水護(hù)壁9的約中部的位置。
[0018]如圖2、圖3、圖4，雙護(hù)筒結(jié)構(gòu)由同軸設(shè)置的內(nèi)護(hù)筒5和外護(hù)筒1組成，外護(hù)筒1是由直徑不同的兩段構(gòu)成，其中上段為擴(kuò)大段，直徑大于縮小段，縮小段的底端與內(nèi)護(hù)筒5等直徑；兩段之間的連接臺為水平臺，在縮小段底端周向焊接六個加筋肋板10，對應(yīng)六個活瓣扇葉12上的六個加筋肋板10，由銷釘11固定，可自由開合旋轉(zhuǎn)，打設(shè)時保持封閉，上提時保持張開，方便操作，減小阻力。
[0019]內(nèi)護(hù)筒5直徑800_，在外壁設(shè)置隔離膜6，并打設(shè)到水泥土止水護(hù)壁9中部；外護(hù)筒1擴(kuò)大段直徑2100mm，縮小段直徑為1400mm ;護(hù)筒均采用壁厚10mm的Q235a普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷制而成；護(hù)筒與樁同軸設(shè)置。
[0020]水泥土止水護(hù)壁9是由高壓旋噴鉆桿在軟弱土層14內(nèi)預(yù)設(shè)的內(nèi)護(hù)筒端部的部位高壓旋噴而成，高度為1600mm，經(jīng)鉆孔清孔、將內(nèi)護(hù)筒底部打設(shè)至水泥土止水護(hù)壁9中部后，成型的水泥土止水護(hù)壁9外徑1400mm，內(nèi)徑800mm，呈環(huán)柱狀包圍著內(nèi)護(hù)筒，其頂部和底部各距內(nèi)護(hù)筒底部800mm。
[0021]在內(nèi)護(hù)筒5和外護(hù)筒1縮小段、擴(kuò)大段之間，水泥土止水護(hù)壁9以上至河床標(biāo)高處灌注活性材料吸水漿固后成為漿固護(hù)壁8和漿固護(hù)盤2，在漿固護(hù)盤2頂部設(shè)置的鋼筋籠定位預(yù)埋件7采用Φ 12mm,強(qiáng)度等級HPB335螺紋鋼筋底部以螺栓固定，預(yù)埋件用于定位和固定鋼筋籠。
[0022]鋼筋混凝土鉆孔灌注樁4，樁型為圓形，直徑為700mm，樁體穿過河床上部軟弱土層，深入相對持力層15內(nèi)1000_ ;鋼筋混凝土鉆孔灌注樁4內(nèi)鋼筋籠的直徑為500_，設(shè)置12根Φ 16mm、強(qiáng)度等級HRB335縱向螺紋鋼筋，螺旋箍筋采用Φ8πιπι、強(qiáng)度等級為ΗΡΒ300的光面鋼筋，以鋼筋籠定位預(yù)埋件7固定鋼筋籠，防止?jié)仓炷習(xí)r鋼筋上?。讳摻罨炷零@孔灌注樁4采用C30的混凝土 ；鉆孔灌注樁4的施工滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
[0023] 如圖5，上述防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)的主要施工過程如下:
1)布設(shè)高壓旋噴鉆桿在內(nèi)護(hù)筒5底部設(shè)計位置，高壓旋噴形成水泥土止水護(hù)壁9；
2)在內(nèi)護(hù)筒5外包裹隔離膜6，根據(jù)設(shè)計樁位，打設(shè)時邊鉆孔邊壓入內(nèi)護(hù)筒5，直至設(shè)計位置，此時內(nèi)護(hù)筒5的底部處于水泥土止水護(hù)壁9的保護(hù)中；
3)再根據(jù)內(nèi)護(hù)筒5位置，壓入制作好的外護(hù)筒1，壓入的時候縮小段的活瓣扇葉12呈閉合狀態(tài)，方便打設(shè)；
4)內(nèi)外護(hù)筒之間、水泥土止水護(hù)壁9以上設(shè)計位置，邊灌入活性材料邊振動上拔外護(hù)筒1，吸水形成活性材料漿固護(hù)壁8 ；
5)在外護(hù)筒1擴(kuò)大段灌入活性材料并埋設(shè)鋼筋籠定位預(yù)埋件7，活性材料吸水形成活性材料漿固護(hù)盤2，漿固護(hù)盤2和部分漿固護(hù)壁8處于河床表層淤泥13內(nèi)；
6)在活性材料吸水漿固后，再進(jìn)行施工鉆孔灌注樁工序，向內(nèi)護(hù)筒內(nèi)下放鋼筋籠并將之與鋼筋籠定位預(yù)埋件7焊接；
7)采用導(dǎo)管法向鋼筋籠內(nèi)灌注混凝土，邊灌邊拔內(nèi)護(hù)筒5，形成鋼筋混凝土鉆孔灌注樁
4 ；
8)回收鋼筋籠定位預(yù)埋件7，填補(bǔ)孔洞。
【權(quán)利要求】
1.防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)，其特征在于在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁外圍設(shè)置外護(hù)筒，在鋼筋混凝土鉆孔灌注樁與外護(hù)筒之間從上到下設(shè)置活性材料漿固護(hù)盤、活性材料漿固護(hù)壁，在活性材料漿固護(hù)壁下方設(shè)置水泥土止水護(hù)壁； 其中活性材料漿固護(hù)盤的直徑大于活性材料漿固護(hù)壁和水泥土止水護(hù)壁； 在活性材料漿固護(hù)盤中部布置鋼筋籠定位預(yù)埋件； 鋼筋混凝土鉆孔灌注樁是通過在內(nèi)護(hù)筒內(nèi)安放鋼筋籠后灌注混凝土形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的外護(hù)筒是由直徑不同的兩段構(gòu)成，其中上部為擴(kuò)大段，下部為縮小段，兩段之間的連接臺為水平臺，在縮小段底端活動連接活瓣扇葉，活瓣扇葉可自由開合旋轉(zhuǎn)，打設(shè)時保持封閉，上提時保持張開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的內(nèi)外護(hù)筒均采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板卷制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的內(nèi)護(hù)筒、外護(hù)筒與鋼筋籠同軸設(shè)置，內(nèi)護(hù)筒的底部位于水泥土止水護(hù)壁大致中部的位置。
5.權(quán)利要求1所述的防治水中鉆孔灌注樁穿孔漏漿的結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在在于步驟如下: 1)布設(shè)高壓旋噴鉆桿在內(nèi)護(hù)筒底部設(shè)計位置，在軟弱土層高壓旋噴形成水泥土止水護(hù)壁； 2)在內(nèi)護(hù)筒外包裹隔離膜，根據(jù)設(shè)計樁位，打設(shè)時邊鉆孔邊壓入內(nèi)護(hù)筒，直至設(shè)計位置，使內(nèi)護(hù)筒的底部處于水泥土止水護(hù)壁的保護(hù)中； 3)再根據(jù)內(nèi)護(hù)筒位置，壓入制作好的外護(hù)筒，壓入的時候縮小段的活瓣扇葉呈閉合狀態(tài)； 4)內(nèi)外護(hù)筒之間、水泥土止水護(hù)壁以上設(shè)計位置，邊灌入活性材料邊振動上拔外護(hù)筒，活瓣扇葉呈開放狀態(tài)，吸水形成活性材料漿固護(hù)壁； 5)在外護(hù)筒擴(kuò)大段灌入活性材料并埋設(shè)鋼筋籠定位預(yù)埋件，活性材料吸水形成活性材料漿固護(hù)盤； 6)進(jìn)行施工鉆孔灌注樁工序，向內(nèi)護(hù)筒內(nèi)下放鋼筋籠并將之頂部與鋼筋籠定位預(yù)埋件焊接； 7)采用導(dǎo)管法向鋼筋籠內(nèi)灌注混凝土，邊灌邊拔內(nèi)護(hù)筒，形成鋼筋混凝土鉆孔灌注樁； 8)回收鋼筋籠定位預(yù)埋件，填補(bǔ)孔洞。
【文檔編號】E02D5/38GK104358252SQ201410541231
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】王新泉 申請人:杭州江潤科技有限公司