[發(fā)明專利]全套管薄壁灌注樁施工方法及活動(dòng)內(nèi)模

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810070909.9
• 申請(qǐng)日: 2008-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN101255691A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許萬(wàn)強(qiáng);張強(qiáng);沈超坤;陳萬(wàn)琴;簡(jiǎn)洪鈺;鄭添壽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建永強(qiáng)巖土工程有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/38
• 分類號(hào): E02D5/38;E02D5/66
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 鐘善招

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在工業(yè)與民用建筑領(lǐng)域基坑支護(hù)的施工技術(shù)和施工設(shè)備，特別是灌注樁的施工技術(shù)和施工設(shè)備。

二、背景技術(shù)

目前，我國(guó)的深基坑支護(hù)形式分為支擋型支護(hù)和加固型支護(hù)兩大類。

支擋型支護(hù)常用的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1、鋼板樁支護(hù)：鋼板樁支護(hù)有施工速度快、可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，適用于5～10米的基坑，但存在鋼材昂貴、一次性投入大、常因支承剛度較小需要多道支撐而影響基坑的土方開挖施工等缺陷。

2、鉆孔灌注樁擋墻：常用于φ600～1000mm灌注樁，做成排樁擋墻，頂部澆筑砼冠梁，它具有剛度較大、抗彎能力強(qiáng)、變形相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)，存在的不足是：由于鉆孔灌注樁常出現(xiàn)諸如斷樁、縮頸、離析夾泥等質(zhì)量問(wèn)題，造成工程隱患，且混凝土用量大，施工成本高。

3、地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻作為深基坑的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)之一，常用厚度為500～800mm，它集擋土、截水、防滲和受力于一體，是一種很有效的基坑支護(hù)方式，但需專用機(jī)器設(shè)備，機(jī)械化程度高，造價(jià)高，只有在與內(nèi)襯層結(jié)合作為結(jié)構(gòu)物外墻使用情況下，方可在一定程度上降低支護(hù)結(jié)構(gòu)的成本。

此外，以上各種支擋型支護(hù)在施工時(shí)，還往往需輔以支撐拉錨、挖土卸載等技術(shù)措施，才可使支護(hù)方案達(dá)到擋土的效果。

加固型支護(hù)多采用深層水泥攪拌樁或旋噴樁等，既可擋土又可形成隔水帷幕，目前已用于7米以內(nèi)的深的基坑支護(hù)，它適用于軟土地基，但存在施工質(zhì)量難以控制、基坑變形較大等缺陷。

為克服這些缺陷，工程上已出現(xiàn)一種筒樁施工法，它是采用雙層套管夾帶樁靴，以擠土的方式形成薄壁空心灌注樁，因其可節(jié)省混凝土40％以上，且有施工速度快捷、無(wú)泥漿污染、擠土效應(yīng)相對(duì)較少、設(shè)計(jì)樁徑不受限制、樁身整體質(zhì)量有保證等優(yōu)點(diǎn)，在高速鐵路、公路軟地基處理，填海及碼頭工程，深基坑支護(hù)，普通建筑物的基礎(chǔ)處理等方面得到了迅速的應(yīng)用。筒樁雖然有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但適用范圍很有限，它僅適用于軟土，而且因受機(jī)械設(shè)備動(dòng)力的限制，沉管深度有限。

綜上所述，就目前已有的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均存在不同的局限性，要么成本高，要么剛度小、施工質(zhì)量不可靠，要么適用范圍很有限等。

三、發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的目的是提供一種在基坑支護(hù)施工中適用范圍廣、無(wú)施工污染、工程質(zhì)量可靠、可大量節(jié)省混凝土的高效率、低成本的全套管薄壁灌注樁施工方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明全套管薄壁灌注樁施工方法所采用的設(shè)備包括高頻振動(dòng)錘、夾持器、單層套管、活動(dòng)內(nèi)模和泥漿泵，成孔、安裝活動(dòng)內(nèi)模和成樁施工步驟如下：

①沉管：用高頻錘夾住單層套管將其沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高；

②取土：用高頻錘夾住略小于套管的取土管將單層套管內(nèi)土取出，如遇到很堅(jiān)硬的土層，可用人工挖土的方式把單層套管內(nèi)的土取出；

③裝模：成孔后將可拆卸式的活動(dòng)內(nèi)模放置在單層套管內(nèi)，活動(dòng)內(nèi)模與單層套管之間形成環(huán)形等距夾層；

④清孔：用泥漿泵清理孔底沉渣；

⑤安放鋼筋籠：往環(huán)形空心夾層里安放鋼筋籠；

⑥灌注混凝土：往環(huán)形空心夾層里灌注混凝土；

⑦撥管：通過(guò)振動(dòng)錘振動(dòng)撥出單層外套管；

⑧拆模：待混凝土終凝后，拆除活動(dòng)內(nèi)模，形成薄壁空心灌注樁，灌注樁樁芯內(nèi)形成通長(zhǎng)空孔；

⑨回填：樁芯內(nèi)回填沙土或建筑垃圾；

⑩成樁：形成薄壁灌注樁。

實(shí)施全套管薄壁灌注樁施工方法成樁用的活動(dòng)內(nèi)模是一個(gè)由螺栓螺母將多節(jié)園筒連接而成的長(zhǎng)園筒形，節(jié)長(zhǎng)2.5～3.0米，每節(jié)園筒由兩個(gè)半園形內(nèi)模和帶筋板的貼板組合而成，半園形內(nèi)模兩端和內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)筋板，在兩個(gè)半園形內(nèi)模之間的接縫處通過(guò)螺栓螺母將半園形內(nèi)模內(nèi)筋板和貼板筋板連接緊固成一節(jié)園筒，再通過(guò)螺栓螺母連接相鄰兩節(jié)園筒端部?jī)?nèi)筋板形成長(zhǎng)園筒形活動(dòng)內(nèi)模。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、單層套管比筒樁雙層套管帶樁靴方式能更有效的穿透土層，在硬土層上仍可施工，大大拓寬了適用范圍，能適應(yīng)除巖層以外的所有地質(zhì)。

2、單層套管因不帶樁靴，在成孔過(guò)程中不產(chǎn)生擠土效應(yīng)，對(duì)城市管網(wǎng)和鄰近建筑物沒(méi)有破壞作用。

3、可拆卸式活動(dòng)內(nèi)模可重復(fù)使用，使灌注樁內(nèi)形成空心園柱，節(jié)約樁芯混凝土，此施工方法在同等的承載力要求下，可減少混凝土用量，或在同等的混凝土用量下，可大幅度提高圍護(hù)樁的抗彎強(qiáng)度，這種薄壁空心結(jié)構(gòu)在基坑支護(hù)中能以最少的混凝土用量獲得最佳的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，大大降低施工成本。