專(zhuān)利名稱(chēng)：鋼管混凝土樁及鋼管樁錨巖嵌固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下鋼管混凝土樁及鋼管樁的錨巖嵌固方法。
技術(shù)背景在橋梁、碼頭、海上平臺(tái)等基礎(chǔ)工程中，常用的基樁形式有鉆孔 樁及打入樁。在鉆孔樁常規(guī)錨巖施工方法中， 一般先插打鋼護(hù)筒，再 利用沖吸鉆機(jī)鉆孔，鉆孔過(guò)程中根據(jù)需要令鋼護(hù)筒跟進(jìn)，成孔后，下 放鋼筋籠、水下澆筑混凝土后使鉆孔樁底錨固在基巖內(nèi)，但該方法因 鋼護(hù)筒入巖深度、錨巖嵌固難以達(dá)到理想效果，因此當(dāng)設(shè)計(jì)需要鋼護(hù) 筒與鉆孔樁共同受力時(shí)，則難以提供可靠的抗推剛度和承載力。在鋼管樁常規(guī)錨巖施工方法中， 一般先在鋼管樁底端設(shè)置樁尖， 然后直接利用打樁設(shè)備插打鋼管，該方法僅適用于較軟巖層或風(fēng)化巖 層，當(dāng)遇到較硬巖層時(shí)，鋼管入巖深度難以保證，從而降低了鋼管樁 的抗推剛度和承載力。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的鋼管混凝土樁及鋼管樁的錨巖嵌固方法。本發(fā)明中鋼管混凝土樁的錨巖嵌固采用如下技術(shù)方案 一種鋼管混 凝土樁錨巖嵌固方法，首先插打鋼護(hù)筒，再利用沖吸鉆機(jī)鉆孔，沖吸鉆 機(jī)成孔后，下放鋼管及鋼筋籠至設(shè)計(jì)高程，在鋼管內(nèi)灌注水下混凝土，待水 下混凝土沿鋼管外壁及鉆孔孔壁間上翻至一定高度后，整樁混凝土澆注完畢， 拔出鋼護(hù)筒，凝固成鋼管混凝土樁。為了取得相關(guān)參數(shù)指導(dǎo)施工，在下放鋼管及鋼筋籠前通過(guò)模擬試驗(yàn)確定混 凝土配合比、鋼管內(nèi)反壓水頭高度、鋼筋籠底部鋼筋間距的參數(shù)。'為使鋼管內(nèi)的水下混凝土易于外翻，在所述鋼管底部豎向開(kāi)有長(zhǎng)條洞。為了保證外翻混凝土達(dá)到要求高度，確保錨巖嵌固效果，在下放鋼筋籠時(shí)， 在鋼護(hù)筒與鋼管之間下放小導(dǎo)管到標(biāo)高，待整樁澆注完畢后，從小導(dǎo)管內(nèi)灌注 水下混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。為了保證外翻混凝土達(dá)到要求高度，確保錨巖嵌固效果，在下放鋼筋籠時(shí), 在鋼護(hù)筒與鋼管之間下放壓漿管到標(biāo)高，待整樁澆注完畢后，在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)填拋碎石，然后從壓漿管內(nèi)向碎石中壓槳至設(shè)計(jì)標(biāo)高。一種鋼管樁錨巖嵌固方法，首先插打鋼護(hù)筒，再利用沖吸鉆機(jī)鉆孔， 沖吸鉆機(jī)成孔后，下放鋼管至設(shè)計(jì)高程，在鋼管內(nèi)灌注水下混凝土，待水下 混凝土沿鋼管外壁及鉆孔孔壁間上翻至一定高度后停止，拔出鋼護(hù)筒，使鋼管 底部混凝土凝固錨巖成鋼管樁。為了取得相關(guān)參數(shù)指導(dǎo)施工，在下放鋼管前通過(guò)模擬試驗(yàn)確定水下混凝土 配合比、鋼管內(nèi)反壓水頭高度參數(shù)。為使鋼管內(nèi)的水下混凝土易于外翻，在所述鋼管底部豎向開(kāi)有長(zhǎng)條洞。為了保證外翻混凝土達(dá)到要求高度，確保錨巖嵌固效果，在下放鋼管后， 在鋼護(hù)筒與鋼管之間下放小導(dǎo)管到標(biāo)高，待鋼管內(nèi)混凝土澆注完畢后，從小導(dǎo) 管內(nèi)灌注水下混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。為了保證外翻混凝土達(dá)到要求高度，確保錨巖嵌固效果，在下放鋼管后， 在鋼護(hù)筒與鋼管之間下放壓漿管到標(biāo)高，待鋼管內(nèi)混凝土澆注完畢后，在鋼 管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)填拋碎石，然后從壓漿管內(nèi)向碎石中壓漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、在鋼管混凝土樁外設(shè)置鋼護(hù)筒，利用沖吸 鉆機(jī)成孔后直接下放鋼管，解決了鋼管入巖深度和傾斜度難以控制的 問(wèn)題。2、在鋼管內(nèi)灌注水下混凝土，通過(guò)采取相關(guān)技術(shù)措施使鋼管內(nèi)混凝 土外翻一定高度，解決了鋼管混凝土樁的錨巖嵌固難題，提高了鋼管混凝土 樁的抗推剛度及承載力。3、在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)填拋碎石后利用小導(dǎo) 管壓漿、在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)設(shè)置小導(dǎo)管灌注水下混凝土的嵌固增強(qiáng) 措施，使鋼管混凝土樁的錨巖嵌固方法更可靠、更具有可操作性。4、本發(fā)明中對(duì)鋼管混凝土樁的錨巖嵌固方法同樣適用于鋼管樁。


圖1所示為本發(fā)明的鋼管混凝土樁結(jié)構(gòu)成型圖； 圖2所示為本發(fā)明中鋼管底部豎向長(zhǎng)條洞布置圖； 圖3所示為本發(fā)明的鋼管樁結(jié)構(gòu)成型圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、 2所示，鋼管混凝土樁錨巖具體施工方法如下首先搭設(shè)常規(guī)水上施工平臺(tái)，插打鋼護(hù)筒1至設(shè)計(jì)標(biāo)高8，在基巖內(nèi)鉆孔至設(shè)計(jì) 標(biāo)高14，清孔。下鋼管2至設(shè)計(jì)標(biāo)高13，鋼管2底部焊有補(bǔ)強(qiáng)板15， 補(bǔ)強(qiáng)板15上豎向開(kāi)有長(zhǎng)條洞16。在鋼管2內(nèi)下鋼筋籠3，在鋼管2 與鋼護(hù)筒l之間下放小導(dǎo)管(或壓漿管)5至標(biāo)高10，然后在鋼管2內(nèi)灌注水下混凝土 4，并使其沿鋼管2外壁及鉆孔孔壁6間的環(huán)內(nèi)上 翻至一定高度9。整樁混凝土澆注完畢后，利用小導(dǎo)管5灌注水下混凝 土至設(shè)計(jì)標(biāo)高7 (或在鋼管2與鉆孔孔壁6之間拋填碎石后，再利用 壓漿管5在碎石內(nèi)壓漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高7),標(biāo)高7 —般需高出巖面12及 河床面ll。實(shí)現(xiàn)上述鋼管混凝土樁錨巖方法過(guò)程中，可選擇采取以下措施-1、 可采用與主體鋼管樁成一定比例(如1:2)的模型進(jìn)行模擬 工藝試驗(yàn)，以取得水下混凝土的配比參數(shù)來(lái)指導(dǎo)施工，使水下混凝土 沿鋼管外環(huán)壁上翻高度易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。模擬試驗(yàn)中，重點(diǎn)控制水下 混凝土的和易性、坍落度，當(dāng)外翻高度太小達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，調(diào)整 配比以增大混凝土的坍落度和流動(dòng)性；當(dāng)外翻高度太大時(shí)，亦需調(diào)整 配比以減小混凝土的坍落度和流動(dòng)性，這樣通過(guò)多次試驗(yàn)，即可獲得 工程所需要的水下混凝土配比。同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)也可檢驗(yàn)鋼管壁與外翻 混凝土間的粘結(jié)情況，水下混凝土的密實(shí)性及力學(xué)性能等。2、 在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)填拋碎石(粒徑一般5mm 25mm)后利用 小導(dǎo)管壓漿或在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)設(shè)置小導(dǎo)管灌注水下混凝土的嵌固 增強(qiáng)措施，可與措施1共用同一個(gè)模型進(jìn)行模擬工藝試驗(yàn)，以取得碎 石、壓漿、水下混凝土的相關(guān)參數(shù)。碎石壓漿試驗(yàn)中，可根據(jù)壓漿的 實(shí)際密實(shí)度，通過(guò)調(diào)整碎石粒徑、壓漿配比、壓力大小來(lái)滿(mǎn)足碎石壓 漿的設(shè)計(jì)要求。小導(dǎo)管灌注水下混凝土試驗(yàn)中，可根據(jù)小導(dǎo)管內(nèi)混凝土在 鋼管外環(huán)壁內(nèi)的上翻及流動(dòng)情況、密實(shí)度，調(diào)整水下混凝土的骨料粒徑、 坍落度，以使小導(dǎo)管內(nèi)混凝土易于上翻和流動(dòng)，從而使小導(dǎo)管在鋼管 外環(huán)壁內(nèi)灌注混凝土的高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3、 在鋼管內(nèi)灌注水下混凝土?xí)r，可采取鋼管內(nèi)水頭反壓措施使 水下混凝土沿鋼管外環(huán)壁上翻高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4、 調(diào)整鋼筋籠底部鋼筋間距，如可將底部主筋比上部主筋間距 加倍并取消底部箍筋，以便鋼管內(nèi)水下混凝土易于外翻。5、 在鋼管底部豎向配開(kāi)長(zhǎng)條洞，以使鋼管內(nèi)水下混凝土易于外翻。6、 鋼護(hù)筒直徑D2 —般比鋼管直徑Dl大0. 8 1.2m，鋼管直徑 Dl —般比鉆孔孔徑D3小0. 6 1.0m。如圖2、 3所示，鋼管樁錨巖具體施工方法如下首先搭設(shè)常規(guī)水上施工平臺(tái)，插打鋼護(hù)筒1至設(shè)計(jì)標(biāo)高8，在基巖內(nèi)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高14, 清孔。下鋼管2至設(shè)計(jì)標(biāo)高13，鋼管2底部焊有補(bǔ)強(qiáng)板15，豎向開(kāi) 有長(zhǎng)條洞16。在鋼管2與鋼護(hù)筒1之間下放小導(dǎo)管(或壓漿管)5 至標(biāo)高10，然后在鋼管2內(nèi)灌注水下混凝土 4，并使其沿鋼管2外壁 及鉆孔孔壁6間的環(huán)內(nèi)上翻至一定高度9后停止，利用小導(dǎo)管5灌注 水下混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高7(或在鋼管2與鉆孔孔壁6之間拋填碎石后， 再利用壓漿管5在碎石內(nèi)壓漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高7)，標(biāo)高7 —般需高出巖 面12及河床面11。鋼管混凝土樁錨巖方法中所采取的措施，如模擬工藝試驗(yàn)、鋼管 內(nèi)水頭反壓、鋼管底部豎向配開(kāi)長(zhǎng)條洞、鋼護(hù)筒與鋼管直徑相對(duì)大小 等均同樣適用于鋼管樁。
權(quán)利要求
1、一種鋼管混凝土樁錨巖嵌固方法，首先插打鋼護(hù)筒(1)，再利用沖吸鉆機(jī)鉆孔，其特征是沖吸鉆機(jī)成孔后，下放鋼管(2)及鋼筋籠(3)至設(shè)計(jì)高程，在鋼管(2)內(nèi)灌注水下混凝土(4)，待水下混凝土(4)沿鋼管(2)外壁及鉆孔孔壁(6)間上翻至一定高度后，整樁混凝土澆注完畢，拔出鋼護(hù)筒(1)，凝固成鋼管混凝土樁。
2、 如權(quán)利要求1所述的鋼管混凝土樁錨巖嵌固方法，其特征是在 下放鋼管(2)及鋼筋籠(3)前通過(guò)模擬試驗(yàn)確定混凝土 (4)配合比、鋼管(2)內(nèi)反壓水頭高度、鋼筋籠(3)底部鋼筋間距的參數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的鋼管混凝土樁錨巖嵌固方法，其特征是: 在所述鋼管(2)底部豎向開(kāi)有長(zhǎng)條洞(16)。
4、 如權(quán)利要求3所述的鋼管混凝土樁錨巖嵌固方法，其特征是在 下放鋼筋籠(3)時(shí)，在鋼護(hù)筒(1)與鋼管(2)之間下放小導(dǎo)管(5)到標(biāo)高(10)，待整樁澆注完畢后，從小導(dǎo)管(5)內(nèi)灌注水下混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高(7)。
5、 如權(quán)利要求3所述的鋼管混凝土樁錨巖嵌固方法，其特征是在 下放鋼筋籠(3)時(shí)，在鋼護(hù)筒(1)與鋼管(2)之間下放壓槳管(5)到標(biāo)高(10)，待整樁澆注完畢后，在鋼管(2)與鉆孔孔壁(6)間的環(huán)內(nèi)填拋碎石， 然后從壓漿管(5)內(nèi)向碎石中壓漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高(7)。
6、 一種鋼管樁錨巖嵌固方法，首先插打鋼護(hù)筒(1)，再利用沖吸鉆 機(jī)鉆孔，其特征是沖吸鉆機(jī)成孔后，下放鋼管(2)至設(shè)計(jì)高程，在鋼管(2)內(nèi)灌注水下混凝土 (4)，待水下混凝土 (4)沿鋼管(2)外壁及鉆孔孔 壁(6)間上翻至一定高度后停止，拔出鋼護(hù)筒(1)，使鋼管底部混凝土凝固 錨巖成鋼管樁。
7、 如權(quán)利要求6所述的鋼管樁錨巖嵌固方法，其特征是在下放鋼管 (2)前通過(guò)模擬試驗(yàn)確定水下混凝土 (4)配合比、鋼管(2)內(nèi)反壓水頭高度參數(shù)。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的鋼管樁錨巖嵌固方法，其特征是在所述 鋼管(2)底部豎向開(kāi)有長(zhǎng)條洞(16)。
9、 如權(quán)利要求8所述的鋼管樁錨巖嵌固方法，其特征是在下放鋼管 (2)后，在銅護(hù)筒(1)與鋼管(2)之間下放小導(dǎo)管(5)到標(biāo)高(10)，待鋼管內(nèi)混凝土澆注完畢后，從小導(dǎo)管(5)內(nèi)灌注水下混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高(7).。
10、如權(quán)利要求8所述的鋼管樁錨巖嵌固方法，其特征是在下放鋼 管(2)后，在鋼護(hù)筒(1)與鋼管(2)之間下放壓漿管(5)到標(biāo)高(10)， 待鋼管(2)內(nèi)混凝土澆注完畢后，在鋼管(2)與鉆孔孔壁(6)間的環(huán)內(nèi)填 拋碎石，然后從壓漿管(5)內(nèi)向碎石中壓漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高(7)。
全文摘要
鋼管混凝土樁及鋼管樁錨巖嵌固方法，先插打鋼護(hù)筒，再利用沖吸鉆機(jī)鉆孔，沖吸鉆機(jī)成孔后，下放鋼管(對(duì)于鋼管混凝土樁要同時(shí)下放鋼筋籠)至設(shè)計(jì)高程，在鋼管內(nèi)灌注水下混凝土，待水下混凝土沿鋼管外壁及鉆孔孔壁間上翻至一定高度后，整樁混凝土澆注完畢，拔出鋼護(hù)筒，凝固成樁。優(yōu)點(diǎn)1.解決了鋼管入巖深度和傾斜度難以控制的問(wèn)題。2.使鋼管內(nèi)混凝土外翻一定高度，解決了鋼管混凝土樁的錨巖嵌固難題，提高了鋼管混凝土樁的抗推剛度及承載力。3.在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)填拋碎石后利用小導(dǎo)管壓漿、在鋼管與鉆孔孔壁間的環(huán)內(nèi)設(shè)置小導(dǎo)管灌注水下混凝土的嵌固增強(qiáng)措施，使鋼管混凝土樁的錨巖嵌固方法更可靠、更具有可操作性。
文檔編號(hào)E02D5/22GK101250880SQ20071030000
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者馮廣勝, 劉曉陽(yáng), 周功建, 李艷哲, 煜 郭 申請(qǐng)人:中鐵大橋局集團(tuán)第一工程有限公司