[發(fā)明專利]一種部分可回收鋼套管鉆孔灌注樁施工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310082087.7
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103205963A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃大維;張超;宋福貴;周順華
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D7/20;E02D5/66;E02D11/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地基基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，涉及一種鉆孔灌注樁施工方法。

背景技術(shù)

常規(guī)的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工工藝流程為：鉆孔機(jī)就位→鉆孔→注泥漿→繼續(xù)鉆挖→排渣→清孔→吊放鋼筋籠→射水清底→澆筑混凝土，此種施工工藝在成孔過程中由于孔壁周圍土體應(yīng)力釋放，土體較易向孔中心發(fā)生位移，甚至發(fā)生孔壁坍塌或縮徑，由此導(dǎo)致地層損失過大，當(dāng)在既有地鐵隧道附近施工時(shí)，必然要造成地鐵隧道較大的位移與變形，嚴(yán)重影響列車的運(yùn)行安全，并增加后期地鐵養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。

為了避免孔壁坍塌或縮徑，鉆孔灌注樁施工時(shí)可采用鋼套管進(jìn)行護(hù)壁，現(xiàn)有鉆孔灌注樁采用鋼套管護(hù)壁的成孔方法中有貝諾特工法、旋挖套管工法及雙動力頭套管長螺旋鉆工法等。貝諾特工法與旋挖套管工法采用沖抓法取出套管內(nèi)的土體，用于在既有地鐵隧道近距離施工時(shí)沖抓斗的沖擊力對既有地鐵隧道造成較大擾動，同時(shí)為了防止套管拔出時(shí)對既有隧道造成二次擾動，原則上鋼套管不再拔出，采用以上2種工法當(dāng)套管不拔出時(shí)，施工成本很高；雙動力頭套管長螺旋鉆工法的鋼套管與長螺旋鉆的匹配性要求高，當(dāng)鋼套管不拔出時(shí)成本較前2種工法更高，樁徑設(shè)計(jì)不靈活；以上3種工法的鋼套管跟進(jìn)深度與鉆孔灌注樁的成孔深度相同，施工的經(jīng)濟(jì)性很差。以上施工方法特點(diǎn)如下表1所示：

表1

因此地鐵隧道近距離鉆孔灌注樁施工急需一種具有微擾動、施工效率高、施工成本節(jié)約的施工方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種部分可回收鋼套管護(hù)壁鉆孔灌注樁施工方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

所要解決的技術(shù)問題是減小鉆孔灌注樁施工對凈距約為0.5～8m近距離既有地鐵隧道的影響、降低施工成本以及提高鉆孔灌注樁的施工效率，現(xiàn)提供一種部分可回收鋼套管鉆孔灌注樁施工方法，通過預(yù)先將永久鋼套管與可回收鋼套管壓入土體，永久鋼套管頂端高出地鐵隧道頂部的垂直距離約0.5m，永久鋼套底端至隧道底部以下2～3m；并通過泥漿循環(huán)的方式進(jìn)行取土成孔；永久鋼套管在土體中不再拔出，防止鋼套管拔出時(shí)地鐵隧道的二次影響；并在澆筑混凝土到兩截鋼套管連接處時(shí)將可回收鋼套管旋出，以此達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

一種部分可回收鋼套管鉆孔灌注樁施工方法，包括如下步驟：

①、施工前，將施工現(xiàn)場的原地面進(jìn)行素混凝土的硬化處理，硬化強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%再施工；

②、使鋼套管旋壓機(jī)械就位，再將永久鋼套管安放于套管旋壓機(jī)械上；

③、啟動套管旋壓機(jī)械，將永久鋼套管壓入土體；

④、然后將可回收鋼套管的底端與永久鋼套管的頂端進(jìn)行連接，然后通過旋壓可回收鋼套管將永久鋼套管繼續(xù)壓入土體；

⑤、將永久鋼套管和可回收鋼套管旋壓到位后，將鋼套管旋壓機(jī)械移開，通過固定裝置對可回收鋼套管進(jìn)行地面固定，以防止成孔過程中可回收鋼套管與永久鋼套管向下滑落；

⑥、采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)工法將可回收鋼套管與永久鋼套管內(nèi)及其以下土體取出進(jìn)行成孔；

⑦、對步驟⑥中所成孔進(jìn)行清孔作業(yè)；再將鋼筋籠吊放于步驟⑥所成孔內(nèi)，最后對成孔進(jìn)行混凝土的灌注（該步驟與普通鉆孔灌注樁施工相同）；

⑧、當(dāng)混凝土灌注至接近可回收鋼套管與永久鋼套管的連接處時(shí)，將鋼套管旋壓機(jī)械再次移回孔位，在混凝土灌注同時(shí)將可回收鋼套管旋出回收。

所述的可回收鋼套管鉆孔灌注樁施工方法用于近距離（0.5～8m）地鐵隧道鉆孔灌注樁的施工。

所述的步驟③中，永久鋼套管壓入土體的深度為永久鋼套管的頂端距離鋼套管旋壓機(jī)械夾具0.2～0.5m（該夾具為旋壓機(jī)械的一部分，位置是可以相對調(diào)節(jié)的）。

所述的步驟④中，永久鋼套管的底部超出隧道底部水平面以下的距離為2～3m，以確保在成孔過程中對隧道僅產(chǎn)生微擾動影響。

所述的步驟④中的固定裝置是兩根固定在可回收鋼套管外側(cè)的鋼棒或兩塊焊接在可回收鋼套管外側(cè)的外凸鋼塊，固定裝置與施工現(xiàn)場地面接觸獲得受力點(diǎn)即可支撐可回收鋼套管以防下落。

所述的步驟⑤中將永久鋼套管和可回收鋼套管旋壓到位是指永久鋼套管的底端至隧道底部以下約2～3m。

鋼套管護(hù)壁鉆孔灌注樁施工將永久鋼套管不再拔出，而將可回收鋼套管在混凝土灌注時(shí)再次拔出并重復(fù)利用。