阅读说明：本技术 一种桩基施工方法 (Pile foundation construction method ) 是由 吴志成 李祖培 黄丰严 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种桩基施工方法,包括步骤S1施工准备,先将场地推平,确定打桩顺序,而后在场地上放样并预备好施工用的设备；步骤S2埋设护筒；步骤S3采用旋挖机钻进成孔；步骤S4采用平底捞砂斗进行清孔,步骤S5先采用工程机械吊装导向件并将其下放,下放过程中导向件应尽可能靠近钻孔的中心,下放完成后,将导向件水平移动,使导向件悬挂于护筒,之后依次放入多根导向件,并使其均匀分布于护筒,而后将钢筋笼通过导向件围成的区域下放；步骤S6、孔底沉渣测量,并根据设计要求确定是否需要二次清孔；步骤S7、灌注水下混凝土；整个施工过程中极少产生下落至钻孔底部的虚土,有效的提高了灌注桩的载荷能力。(The invention relates to a pile foundation construction method, which comprises the following steps of S1 construction preparation, namely, firstly, flattening the field, determining the piling sequence, then, lofting the field and preparing equipment for construction; step S2, embedding a pile casing; step S3, drilling a hole by adopting a rotary drilling machine; step S4, cleaning holes by using a flat-bottom sand scooping hopper, step S5, firstly, hoisting and lowering the guide piece by using engineering machinery, wherein the guide piece is close to the center of the drilled hole as much as possible in the lowering process, after the lowering is finished, the guide piece is horizontally moved to be suspended on the protective cylinder, then, a plurality of guide pieces are sequentially placed in the protective cylinder and are uniformly distributed on the protective cylinder, and then, the reinforcement cage is lowered through the area defined by the guide pieces; step S6, measuring sediment at the bottom of the hole, and determining whether secondary hole cleaning is needed according to design requirements; step S7, pouring underwater concrete; in the whole construction process, the deficient soil falling to the bottom of the drilled hole is rarely generated, and the load capacity of the cast-in-place pile is effectively improved.)

一种桩基施工方法

技术领域

本发明涉及房建施工的技术领域，尤其是涉及一种桩基施工方法。

背景技术

在建筑工程上桩基础是重要的组成部分，同时也是整个地面建筑的基础，在桩基础施工过程中，由于针对不同的区域以及外界因素的影响，桩基础的施工方式主要分为三种：挖孔灌注桩、钻孔压浆灌注桩、人工挖孔灌注桩。

钻孔灌注桩具有施工进度快，噪音小，环境条件好，工程造价低，且不受季节场地限制等特点，但钻孔灌注桩主要依靠桩身的侧摩阻力承受外负荷，因此，单桩承载能力偏低，尤其在其向钻孔内的吊装的钢筋笼的时候，由于钢筋笼的晃动会对钻孔的孔壁产生摩擦、冲击，从而导致孔壁的土被剥离并落至孔底，而导致孔底存在大量的虚土，特别是在有地下水的情况下，孔底会有较厚的淤泥土层，这些虚土和淤泥土层的存在，使灌注桩会随着载荷的增加而发生沉降。

发明内容

本发明的目的是提供一种桩基施工方法,达到了有效降低钢筋笼吊装过程中对钻孔孔壁破坏的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桩基施工方法，包括如下步骤：步骤S1、施工准备，先将场地推平，确定打桩顺序，而后在场地上放样并预备好施工用的设备；步骤S2埋设护筒；步骤S3采用旋挖机钻进成孔；步骤S4、采用平底捞砂斗进行清孔, 步骤S5、下放导向件及钢筋笼，导向件包括导向管和可悬挂于护筒的翅片，施工时，先采用工程机械吊装导向件并将其下放，下放过程中导向件应尽可能靠近钻孔的中心，下放完成后，将导向件水平移动，使导向件悬挂于护筒，之后依次放入多根导向件，并使其均匀分布于护筒，而后将钢筋笼通过导向件围成的区域下放；步骤S6、孔底沉渣测量，并根据设计要求确定是否需要二次清孔；步骤S7、灌注水下混凝土。

通过采用上述技术方案，将场地推平后可以保证后续钻孔和护筒安装的垂直度，而导向件由于体积较小且可以分次安装，使得导向件在安装过程中可以先尽可能的远离钻孔的内壁，而后再水平移动悬挂至护筒，整个过程对钻孔内壁的擦碰极少，之后以导向件围成的区域对钢筋笼进行下放的过程将使钢筋笼也难以对钻孔内壁进行剐蹭，从而使得整个施工过程中极少产生下落至钻孔底部的虚土，有效的提高了灌注桩的载荷能力。

本发明进一步设置为：步骤S6中的孔底沉渣测量采用绑定绳子的尖锤测量，沉渣厚度端承桩不超过30mm设计规定值，摩擦桩不得大于100mm设计规定值，如若超过设计规定值，则用空气吸泥机进行二次清孔。

通过采用上述技术方案，由于此步骤中钻孔内已经装入钢筋笼，无法使用大型设备进行清空，且有导向件的保护，即便产生虚土，且厚度也不高，因此采用空气吸泥机即可完成快速的完成二次清孔。

本发明进一步设置为：步骤S7，灌注水下混凝土采用内径为0.25m的刚性导向管，二次清孔至混凝土浇筑的时间不得超过30min，否则重新清孔；灌注混凝土必须连续进行，并经常用测绳探测孔内混凝土高度，及时调整导向管埋深，导向管埋深控制在（2～6m）范围内；当混凝土面接近和进入钢筋骨架时，保持导向管较大埋深，放慢灌注速度，减少混凝土对钢筋笼的冲击，当混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导向管，使钢筋笼骨架在导向管下有一定的埋深。

通过采用上述技术方案，由于施工现场始终存在振动，倘若超过30分钟可能会导致钻孔内积累一定的虚土，因此必须重新清孔，基于上述原因，采用导向管提升与灌浆同时进行则可以缩短工期，并降低虚土的干扰。

本发明进一步设置为：所述当混凝土高度接至接近导向管时，浇筑的同时吊出导向管，需注意导向管的下端应事先用混凝土封闭，且混凝土浸没导向管的高度不宜超过1m，施工时应尽量减少拆管时间，灌注混凝土工作应控制在2小时之内完成，实际浇灌的混凝土高度应高出设计桩顶标0.5m。

通过采用上述技术方案，导向管对于导向表面的清洁度有一定要求，让若浸没在混凝土内时间过长可能导致表面的粘附难以清理，因此需要及时的取出。

本发明进一步设置为：所述导向件包括导向管、固定于导向管顶端侧壁的侧座以及两个安装于侧座的翅片，所述翅片的底部固定有两个支脚，其中一个支脚朝向另一支脚的侧壁的下部凸出设有钩部，所述侧座的顶部设有向下延伸并相互连通的第一插槽和第二插槽，该第一插槽可供支脚插接，第一插槽远离导向管的内壁凹陷设有与钩部配合的限位槽；所述第二插槽内穿设有限位块，限位块的侧壁设有限位卡凸，所述第二插槽的内壁设有与限位卡凸配合的限位卡槽。

通过采用上述技术方案，由于带导向管要起到导向作用一般要求的长度会在3米以上，因此采用翅片与导向管分体式可以有效的降低运输成本，仅运送导向管基件和根据不同施工情况进行选型的翅片，也以此满足不同场合的应用需求，在安装的时候，先将翅片的带有钩部的支脚装入第一插槽使其钩部嵌入限位槽，而后将限位块装入第二插槽，使限位卡凸和限位卡槽配合。

本发明进一步设置为：所述限位卡凸包括相互垂直的导向凸棱和限位凸棱，其中导向凸棱位于限位凸棱靠近第二插槽的槽底的一侧，且导向凸棱和限位凸棱相对限位块的表面的凸出高度均由两者相交的位置至各自的端部逐渐减小；所述导向凸棱与限位凸棱的相交的一端的顶部与限位凸棱的顶部平齐，且限位凸棱朝向导向凸棱的一侧为导向面。

通过采用上述技术方案，在限位块与第二插槽对接的过程中，导向凸棱首先与第二插槽的内壁接触，并在表面上相互产生弹性形变，以形成避让；并且此时以导向凸棱为中心形成平滑的凹面，在限位凸棱与第二插槽的表面抵接前，第二插槽的表面已经进行了预形变，可以比较顺畅的限位凸棱进行进一步的形变，直至限位凸棱与第二限位卡槽配合时，形变部分复位；在配合之后由于第二插槽向外脱离的过程中，缺少导向预形变，其相互脱离比较困难；以此既实现了端头的快速安装，又充分的保证了第二插槽与限位块之间的连接稳定性。

本发明进一步设置为：所述导向管内腔的顶部和下部分别固定有第一挡环和第二挡环，其中第一挡环的下表面抵接设置有嵌于导向管内的挡块，挡块的顶部固定有穿过第一挡环的吊杆，吊杆的顶部固定有吊环，吊环的尺寸大于第一挡环的开口部分。

通过采用上述技术方案，便于工程机械对导向管进行起吊。

本发明进一步设置为：所述第二挡环的下方抵接设置有壳体，所述壳体内固定有倾斜向上的导向板，导向板表面贯穿设有沿其倾斜方向延伸的滑槽；壳体内嵌设有可相对壳体上下移动的导向座，导向座的侧壁设有贴合于导向板表面的斜面，该斜面上固定有穿过滑槽并抵触于导向板相对于导向座的另一侧表面的滑块，滑块上穿设有与滑块螺纹连接的支杆，所述支杆穿过壳体和导向管并在端部固定有撑板，导向管和壳体均沿轴向开设有供支杆上下滑移的滑道。导向座的顶部与挡块之间固定的拉丝，导向座的底部与壳体的内腔底部之间固定有弹簧。

通过采用上述技术方案，当吊钩被工程机械吊起的时候，受拉丝拉动，导向座上移使支杆向导向管内收缩，使撑板靠近或抵触于导向管的外壁，导向管吊至旋挖钻机钻孔内时，撑板不易与孔的内壁发生刮擦或收到孔内异物的阻挠。放开钩吊后，弹簧和导向座的重力使导向座下移，撑板向外复位至支撑状态，使导向管的下部不至于悬空并具备稳定的支撑。

本发明进一步设置为：步骤S5还包括预装导向件：先对护筒的内径和护筒下方的钻孔的内径进行测量，根据内径的差值选用合适规格的翅片并通过螺纹调整支杆至合适的长度，该合适长度和规格的翅片以安装完成后，导向管基本保持竖直状态为标准；选型完毕后，将翅片的带有钩部的支脚装入第一插槽使其钩部嵌入限位槽，而后将限位块装入第二插槽，使限位卡凸和限位卡槽配合。

通过采用上述技术方案，使得导向件能在实际的施工测量之后进行调，从而更适用于实际的施工环境。

本发明进一步设置为：步骤S5的导向件吊装包括如下步骤，通过工程机械钩住吊环，使导向管竖直悬置于空中，此时撑板收紧至抵触于导向管的表面，将导向管转移至钻孔，竖直下方直至翅片即将达到护筒顶端，水平移动后下方，使翅片位于外侧的支脚与侧座之间形成的槽与护筒的顶端卡嵌；之后松开吊装，撑板复位至钻孔的内壁；按照上述步骤依次吊装至少4根导向管至护筒内壁。

步骤S5中的吊装钢筋笼，包括如下步骤，制作并吊装钢筋笼，并均匀设置吊环和保护层厚度控制件，同时在钢筋笼顶端根据桩顶设计标高与护筒标高差值焊接挂钩。要求钢筋平直、无局部弯折、表面洁净、无油渍、焊接长度满足规范要求等。钢筋笼制作完成后，用吊车吊放钢筋笼，在起吊过程中应避免钢筋笼变形，并沿导向管下方，达到设计深度后调整好钢筋笼位置，将挂钩挂在护筒上。钢筋笼吊装完成后及时拼接吊装导向管，导向管底管采用4m，其他每节长3m，配1～2节1～1.5m、1节0.5m短导向管。导向管必须进行气（水）密性试验，试验合格后方能下管，导向管底距孔底距离300～350mm。

通过采用上述技术方案，有效的降低了吊装过程中产生的剐蹭。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

将场地推平后可以保证后续钻孔和护筒安装的垂直度，而导向件由于体积较小且可以分次安装，使得导向件在安装过程中可以先尽可能的远离钻孔的内壁，而后再水平移动悬挂至护筒，整个过程对钻孔内壁的擦碰极少，之后以导向件围成的区域对钢筋笼进行下放的过程将使钢筋笼也难以对钻孔内壁进行剐蹭，从而使得整个施工过程中极少产生下落至钻孔底部的虚土，有效的提高了灌注桩的载荷能力。

通过二次清孔以及采用导向管提升与灌浆同时进行则可以缩短工期，有效的降低施工浇筑过程中产生虚土的量，提高施工质量。

用翅片与导向管分体式可以有效的降低运输成本，仅运送导向管基件和根据不同施工情况进行选型的翅片，也以此满足不同场合的应用需求。

附图说明

图1是本发明的施工流程图；

图2是本发明的吊装导向件之后的结构示意图；

图3是本发明的导向件的结构图；

图4是本发明的侧座和翅片的结构图；

图5是图4中B部分的局部放大示意图；

图6是图3中A部分的局部放大示意图。

图中，1、护筒；2、导向管；3、侧座；4、翅片；5、限位块；6、壳体；10、导向件；21、第一挡环；22、第二挡环；23、挡块；24、吊杆；25、吊环；26、拉丝；31、第一插槽；32、第二插槽；33、限位槽；41、支脚；42、钩部；51、限位卡凸；511、导向凸棱；512、限位凸棱；61、导向板；611、滑槽；62、导向座；63、滑块；64、支杆；65、撑板；66、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种桩基施工方法，包括如下步骤：

步骤S1、施工准备：

步骤S1.1施工前期准备清水井应挖在没有桩位的区域，并且靠近泥浆池能给补水带来便利，泥浆池应挖在靠近主楼附近没有工程桩的区域内。首先利用推土机进行场地平整，设备进场后进行安装调试并根据现场施工条件确定打桩顺序。

步骤S1.2测量放样，场地平整完后根据设计坐标点做好测量控制网，按平面放线定位，根据图纸放出桩的桩位，然后在设计桩位处插打钢筋绑上红绳，要求桩基础轴线控制在20mm以内，并且在打桩过程中要经常复核，避免因土质挤压发生位移而造成桩位的不准确。

步骤S1.3、旋挖机就位，桩位定位好后根据现场实际情况铺设钢板，旋挖机就可就位，旋挖机摆放到位后利用系统对，旋挖机进行桅杆调直。

步骤S2埋设护筒1：

在设计桩位处采用旋挖钻机埋设护筒1。其埋设深度粘土层不应小于2m，砂质或杂填土层不应小于3m,护筒1内径应比钻孔直径约大10-20cm。护筒1用以提高孔内水位，隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。桩中心定位采用在护筒1外侧四个方向设四个点，采用拉线方式定位，以便随时校核。

步骤S3、钻进：

施工中必须严格按照操作要求进行钻孔，根据不同地层控制好旋挖钻机钻进速度，且控制泥浆面的高度施工期间护筒1内的泥浆面应高出地下水位1.5m以上。钻进过程中要检查成孔的垂直度情况，及时改正旋挖钻机的桅杆垂直度。

步骤S4、清孔：

第一次清孔采用平底捞砂斗，在清孔过程中应注意控制孔底沉渣、泥浆的各项指标。

步骤S5、下放导向件10筋笼：

步骤S5.1预备导向件10，该导向件10包括导向管2、固定于导向管2顶端侧壁的侧座3以及两个安装于侧座3的翅片4，翅片4的底部固定有两个支脚41，其中一个支脚41朝向另一支脚41的侧壁的下部凸出设有钩部42，侧座3的顶部设有向下延伸并相互连通的第一插槽31和第二插槽32，该第一插槽31可供支脚41插接，第一插槽31远离导向管2的内壁凹陷设有与钩部42配合的限位槽33；第二插槽32内穿设有限位块5，限位块5的侧壁设有限位卡凸51，第二插槽32的内壁设有与限位卡凸51配合的限位卡槽。限位卡凸51包括相互垂直的导向凸棱511和限位凸棱512，其中导向凸棱511位于限位凸棱512靠近第二插槽32的槽底的一侧，且导向凸棱511和限位凸棱512相对限位块5的表面的凸出高度均由两者相交的位置至各自的端部逐渐减小；导向凸棱511与限位凸棱512的相交的一端的顶部与限位凸棱512的顶部平齐，且限位凸棱512朝向导向凸棱511的一侧为导向面。

导向管2内腔的顶部和下部分别固定有第一挡环21和第二挡环22，其中第一挡环21的下表面抵接设置有嵌于导向管2内的挡块23，且第二挡环22的中心可供挡块23穿过，挡块23的顶部固定有穿过第一挡环21的吊杆24，吊杆24的顶部固定有吊环25，以用于供工程机械钩吊。吊环25的尺寸大于第一挡环21的开口部分，使吊环25不至于落入导向管2内。第二挡环22的下方抵接设置有壳体6，壳体6内固定有倾斜向上的导向板61，导向板61表面贯穿设有沿其倾斜方向延伸的滑槽611；壳体6内嵌设有可相对壳体6上下移动的导向座62，导向座62的侧壁设有贴合于导向板61表面的斜面，该斜面上固定有穿过滑槽611并抵触于导向板61相对于导向座62的另一侧表面的滑块63，滑块63上穿设有与滑块63螺纹连接的支杆64，支杆64穿过壳体6和导向管2并在端部固定有撑板65，导向管2和壳体6均沿轴向开设有供支杆64上下滑移的滑道。导向座62的顶部与挡块23之间固定的拉丝26，导向座62的底部与壳体6的内腔底部之间固定有弹簧66。当吊钩被工程机械吊起的时候，受拉丝26拉动，导向座62上移使支杆64向导向管2内收缩，使撑板65靠近或抵触于导向管2的外壁。撑板65的顶部和底部均设有与撑板65远离导向管2的表面平滑过渡的弧面，在将导向管2吊至旋挖钻机钻孔内时不易与孔的内壁发生刮擦或收到孔内异物的阻挠。放开钩吊后，弹簧66和导向座62的重力使导向座62下移，撑板65向外复位至支撑状态，为保证支撑稳定，导向板61与导向管2的轴线的锐角夹角应小于25°。

步骤S5.2 预装导向件10：先对护筒1的内径和护筒1下方的钻孔的内径进行测量，根据内径的差值选用合适规格的翅片4并通过螺纹调整支杆64至合适的长度，该合适长度和规格的翅片4以安装完成后，导向管2基本保持竖直状态为标准；选型完毕后，将翅片4的带有钩部42的支脚41装入第一插槽31使其钩部42嵌入限位槽33，而后将限位块5装入第二插槽32，使限位卡凸51和限位卡槽配合。

步骤S5.3 吊装导向件10，通过工程机械钩住吊环25，使导向管2竖直悬置于空中，此时撑板65收紧至抵触于导向管2的表面，将导向管2转移至钻孔，竖直下方直至翅片4即将达到护筒1顶端，水平移动后下方，使翅片4位于外侧的支脚41与侧座3之间形成的槽与护筒1的顶端卡嵌；之后松开吊装，撑板65复位至钻孔的内壁；按照上述步骤依次吊装至少4根导向管2至护筒1内壁。

步骤S5.4制作并吊装钢筋笼，并均匀设置吊环25和保护层厚度控制件，同时在钢筋笼顶端根据桩顶设计标高与护筒1标高差值焊接挂钩。要求钢筋平直、无局部弯折、表面洁净、无油渍、焊接长度满足规范要求等。钢筋笼制作完成后，用吊车吊放钢筋笼，在起吊过程中应避免钢筋笼变形，并沿导向管2下方，达到设计深度后调整好钢筋笼位置，将挂钩挂在护筒1上。钢筋笼吊装完成后及时拼接吊装导向管2，导向管2底管采用4m，其他每节长3m，配1～2节1～1.5m、1节0.5m短导向管2。导向管2必须进行气（水）密性试验，试验合格后方能下管，导向管2底距孔底距离300～350mm。

步骤S6、孔底沉渣测量：

下完钢筋笼及导向管2后必须进行孔底沉渣测量，测定用同一根绳子采用尖锤测量，沉渣验收合格后方能浇筑混凝土。沉渣厚度端承桩不超过30mm设计规定值，摩擦桩不得大于100mm设计规定值。否则可用空气吸泥机进行二次清孔，待沉渣达到设计要求后才能灌注。

步骤S7、灌注水下混凝土：

灌注水下混凝土采用内径为0.25m的刚性导向管2，二次清孔至混凝土浇筑的时间不得超过30min，否则重新清孔。灌注混凝土必须连续进行，并经常用测绳探测孔内混凝土高度，及时调整导向管2埋深，导向管2埋深控制在（2～6m）范围内。当混凝土面接近和进入钢筋骨架时，保持导向管2较大埋深，放慢灌注速度，减少混凝土对钢筋笼的冲击，当混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导向管2，使钢筋笼骨架在导向管2下有一定的埋深。当混凝土高度接至接近导向管2时，浇筑的同时吊出导向管2，需注意导向管2的下端应事先用混凝土封闭，且混凝土浸没导向管2的高度不宜超过1m，施工时应尽量减少拆管时间，灌注混凝土工作应控制在2小时之内完成，实际浇灌的混凝土高度应高出设计桩顶标0.5m。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。