[發(fā)明專利]人工挖孔樁與鋼管混凝土柱一體化的施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110452047.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102561330A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高憲民;李輝;張偉森;許燁霜;劉衛(wèi)鐸;羅太祥;沈水龍;馬磊;吳雙武
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D1/00;E04C3/34
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種地下建筑工程技術(shù)領(lǐng)域中的施工技術(shù)，具體是一種使人工挖孔樁與鋼管柱一體化的施工方法。

背景技術(shù)

人工挖孔樁指采用人工挖土、現(xiàn)場澆搗的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較大，最小的也在800mm以上，能夠承載基底壓力較大的結(jié)構(gòu)主體。人工挖孔樁因具有施工工藝簡單、施工方便快捷、不需大型機(jī)械設(shè)備、可多樁同時施工、節(jié)省設(shè)備投資等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。而且，人工挖孔樁又具有單樁承載力高、可直接檢查樁外形尺寸和持力層情況。鋼筋受力性能可靠、抗震能力強等特點。人工挖孔樁施工程序一般為：先進(jìn)行場地平整、放線、定樁位等一系列準(zhǔn)備工作，然后開始向下挖孔直到工程所需要的深度。挖孔的過程中應(yīng)注意清理樁孔周壁及校核樁孔的直徑和垂直度，并隨著開挖的進(jìn)行設(shè)置支撐護(hù)壁模板。然后綁扎和驗收鋼筋籠，排除孔底積水并放入串筒。最后灌注樁芯混凝土至設(shè)計頂標(biāo)高。但是，當(dāng)人工挖孔樁在地下水位較高的砂性地層中施工時，由于開挖時會產(chǎn)生流沙，施工人員無法進(jìn)入挖孔而不能施工。

在進(jìn)行人工挖孔樁施工時，需確定地基中的土層分布與土性特征，2011年Chai等(Estimating?hydraulic?conductivity?from?piezocone?soundings，Geotechnique，61(8)，699-708；英國土木工程師協(xié)會主辦的《巖土技術(shù)》，“用孔隙水壓式的靜力觸探測定的成果推算土層的固結(jié)系數(shù)”)通過應(yīng)用孔隙水壓式的靜力觸探測定土層中的孔隙水壓力的分布規(guī)律；然后，利用孔隙水壓力的分布規(guī)律來確定土層分布及土層的固結(jié)性狀與相關(guān)計算公式(簡稱Chai方法)。

經(jīng)對現(xiàn)有的技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，2008年潘必勝發(fā)表了：流砂地質(zhì)條件下人工挖孔樁的處理，《路基工程》2008年第3期，166-167。另外還有中國實用新型專利申請?zhí)?00920160230.9，發(fā)明名稱：“流沙層中人工挖孔樁裝置”，以及發(fā)明專利申請?zhí)?00710134716.0，發(fā)明名稱：人工挖孔樁的施工方法，這些技術(shù)文獻(xiàn)中雖然談到了流砂地質(zhì)條件下人工挖孔樁的保護(hù)可以采用鋼護(hù)筒、混凝土沉管、特殊護(hù)筒等保護(hù)開挖的方法并可以取得一定的效果；但是在現(xiàn)有人工挖孔樁的施工方法中，灌注混凝土結(jié)束后對鋼套筒的一般處理方法是向上抽出后廢棄不用，然后在樁位處另設(shè)鋼管柱作為支撐柱和其他地鐵工程中的必要結(jié)構(gòu)。這既造成了一定的材料浪費，又增加了施工工序，而且影響到樁位處上下結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于針對上述缺陷，提供一種人工挖孔樁與鋼管柱一體化的施工方法，克服上述背景技術(shù)中存在的人工挖孔樁施工與鋼管柱施工分開脫節(jié)的問題，減少材料浪費，降低工程成本，保證樁位處上下結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括如下步驟：

第一步，施工現(xiàn)場地質(zhì)勘測：

首先要采用帶孔隙水壓力的靜力觸探方法對現(xiàn)場進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查，主要調(diào)查內(nèi)容為砂土含量、滲透性、滲水量、酸性等一系列土層性質(zhì)。得到施工現(xiàn)場土層劃分信息和地質(zhì)信息；

所述施工現(xiàn)場的土樣采集方法為：用厚壁取土設(shè)備，在施工現(xiàn)場從地面至樁的設(shè)計深度取土，用于做室內(nèi)配合比試驗，取土量根據(jù)試件量確定，以每層土不少于三個試件為宜；

所述的帶孔隙水壓力的靜力觸探方法是用來測定土體力學(xué)與滲透性的，該方法較節(jié)省工程費用。用Chai方法來計算挖孔過程中的滲水量，相關(guān)計算結(jié)果會在后面的鋼管開孔的步驟中作為參考標(biāo)準(zhǔn)。

所述的利用Chai方法確定土層中的滲透系數(shù)，即是孔隙水壓式的靜力觸探檢測地層的貫入阻力與孔隙水壓力隨深度的變化曲線；然后以測得的孔隙水壓與貫入阻力之比為橫軸，以貫入阻力與初始地層應(yīng)力之比為縱軸，作出關(guān)系圖，將該圖劃分若干不同土性特征區(qū)，每一種特征代表一種土的類型；將實測的靜力觸探曲線的數(shù)據(jù)標(biāo)于該圖以判斷場地土層的類型；再根據(jù)土的類型對照貫入阻力曲線與孔隙水壓力分布曲線，確定施工現(xiàn)場土層劃分信息、滲透系數(shù)；靜力觸探的測試深度為需施工攪拌樁深度的1.5倍；檢測數(shù)量至少3個孔。滲透系數(shù)按Chai等提出的下列公式計算確定，