穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法
阅读说明：本技术 穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法 (Cast-in-situ bored pile construction method for penetrating underground deep-buried waste pipeline ) 是由 吴亚伟 闫世庆 姚标 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法,所述施工方法包括如下具体步骤：步骤1：进行地下深埋废弃管道的管线探测及现场调查；步骤2：进行桩位放样,埋设护筒,采用旋挖钻机钻孔；步骤3：制作钢筋笼；步骤4：进行钻孔灌注桩的清孔,下放钢筋笼,再进行混凝土的浇筑作业。本发明所述钻孔灌注桩施工方法通过在钢筋笼的外围设置外模,实现了对地下深埋废弃管道的封堵,使地下深埋废弃管道不影响桩孔的灌注作业。(The invention discloses a construction method of a cast-in-situ bored pile penetrating through an underground deep-buried waste pipeline, which comprises the following specific steps: step 1: carrying out pipeline detection and field investigation on the underground deep-buried waste pipeline; step 2: pile position lofting is carried out, a pile casing is embedded, and a rotary drilling rig is adopted for drilling; and step 3: manufacturing a reinforcement cage; and 4, step 4: and (4) cleaning the cast-in-situ bored pile, lowering a reinforcement cage, and pouring concrete. According to the construction method of the cast-in-situ bored pile, the external mold is arranged on the periphery of the reinforcement cage, so that the underground deep-buried waste pipeline is blocked, and the cast-in-situ bored pile hole is not influenced.)
技术领域
本发明涉及灌注桩施工技术领域，具体涉及一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法。
背景技术
近年来，随着中国城市化进程的快速推进，钻孔灌注桩以其适应性强、成本适中、施工简便等特点，被广泛应用于各种工程领域中。在地铁及旧城改扩建等工程施工中，深埋地下的废弃大直径管道不可避免地给钻孔灌注桩施工带来较大的困难，若不处理，则会造成混凝土大量流失，难以成桩，严重影响钻孔灌注桩的质量及成本。
目前，钻孔灌注桩施工遇到地下管道时常用的处理方法一般有两种：一种是采用开挖方法予以清除，然后逐层回填夯实再进行钻孔灌注桩的施工作业，但此方法投入工程量多，耗时长，费用高，特别是附近存在既有建(构)筑物时，还会带来较大的安全风险；另外一种是采用人工封堵方法，即采用旋挖钻机穿透地下管道，人工下井采用砖块或其它材料对管道进行封堵，但在软弱不稳定地层进行深埋地下管道人工封堵作业时，一是存在孔壁坍塌风险，二是地下管道内通风不畅，还可能存在有毒气体，这些都会威胁到下井作业人员的人身安全，风险很大。
例如，中国发明专利申请号为CN201810850236.2的专利申请文件公开了一种节能环保型钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤一、开挖埋设护筒，钻机就位，钻机开钻时均应慢速钻进，待钻头全部进入地层后，方可加速钻进，钻机施工过程中应保证泥浆面始终不得低于钻机护筒底部；泥浆由泥浆循环系统内的泥浆提供；
步骤二、第一次清孔，应该在成孔完毕后立即进行，采用钻机的掏渣筒清孔；
步骤三、下放钢筋笼；在钢筋笼下放的过程中地面上放置有限制钢筋笼摇晃的限位装置；
步骤四、下放导管，第二次清孔；
步骤五、灌注混凝土；
步骤六、拔出护筒；
步骤七、截除桩头。
上述现有技术即存在如上所述的技术问题。
基于现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法。
发明内容
本发明提供一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法，通过设置在钢筋笼的***设置外模，实现了对地下深埋废弃管道的封堵，使地下深埋废弃管道不影响桩孔的灌注作业。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法，包括如下具体步骤：
步骤1，进行地下深埋废弃管道的现场探测，确定桩位与地下深埋废弃管道的平面位置关系；
步骤2，进行桩位放样，埋设护筒，采用旋挖钻机钻孔，穿透地下深埋废弃管道，直至设计孔深，同时以护筒顶标高为基准，计算地下深埋废弃管道埋深；
步骤3，制作钢筋笼：
步骤3.1，根据桩位的尺寸设定钢筋笼的外部尺寸，钢筋笼的高度等于1.1倍的桩位的深度，钢筋笼的直径等于0.95倍的桩位的直径；
步骤3.2，采用φ18的钢筋作为钢筋笼的竖向筋，采用φ20的钢筋作为钢筋笼的环向筋，将竖向筋和环向筋通过φ4的钢丝绑扎；
步骤4，根据钢筋笼与地下深埋废弃管道的交接尺寸制作外模；
步骤5，在钢筋笼与地下深埋废弃管道交接的钢筋笼处，包覆防止浇筑混凝土流失的外模；
步骤6，进行钻孔灌注桩的清孔，通过***对钻孔的清孔状况进行查看，下放钢筋笼，再进行混凝土的浇筑作业；
步骤6.1，以第一灌注速度进行灌注桩孔的灌注作业，直至灌注混凝土达到外模的下沿；
步骤6.2，以低于第一灌注速度进行灌注桩孔的灌注作业，直至灌注混凝土达到外模的上沿；
步骤6.3，以第一灌注速度进行灌注桩孔的灌注作业，直至灌注混凝土达到灌注桩孔的顶部。
优选的，步骤1中，现场调查包括探明废弃管道的性质、管径、走向以及埋深，并做好地面标识。
优选的，步骤4中，外模采用热镀锌铁皮材料，通过铆接的方式将热镀锌铁皮材料包裹在钢筋笼的笼身处，其中，外模的上部距离地下深埋废弃管道的顶端1m，且外模的上部位于地下深埋废弃管道的顶端之上，外模的下部距离地下深埋废弃管道的底端1m，且外模的下部位于地下深埋废弃管道的底端之下。
优选的，步骤5中，还包括在外模的外侧包裹土工布。
优选的，步骤5中，还包括在外模和钢筋笼之间焊接支撑件。
优选的，步骤5中，还包括在外模上缠绕螺旋箍筋。
进一步地，步骤5中，外模通过铆钉固定在钢筋笼的笼身上。
进一步地，步骤3中，钢筋笼通过分段制作，再焊接成整体的成型方式。
进一步地，步骤6中，采用履带吊机将钢筋笼吊入到桩孔孔口位置并校正钢筋笼的中心位置，靠钢筋笼的自身重量使钢筋笼下放至桩孔中。
进一步地，步骤6中，还包括在外模的顶端和外模的底端设置测距传感器，通过测距传感器检测外模和钢筋笼之间的相对距离。
进一步地，在外模顶端的同一高度上均匀设置有3-4个测距传感器，在外模的底端的同一高度上均匀设置3-4个测距传感器。
进一步地，步骤6中，第一灌注速度为40m3/h。
进一步地，步骤6.2中，低于第一灌注速度为30-35m3/h。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：
本发明所述的穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法，无需进行开挖作业，投入设备少，效率高，成本低，减少了开挖对附近既有建(构)筑物所带来的风险；与人工封堵法相比，人员无需下井封堵作业，减少下井封堵所带来的人员伤亡风险；不影响钻孔灌注桩施工工序转换，外裹铁皮的制作只需确定废弃地埋管道埋深即可在钢筋加工厂提前制作完成，施工简便、效率高、成本低。
附图说明
图1是本发明实施例中钻孔灌注桩的钢筋笼的结构示意图；
图2是本发明实施例中支撑件的示意图；
图3是本发明实施例中钻孔灌注桩的钢筋笼的示意图。
图中：1-地下深埋废弃管道、2-钢筋笼、3-外模、31-螺旋箍筋、4-支撑件。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩施工方法，包括如下具体步骤：
步骤1：进行地下深埋废弃管道1的管线探测以形成探测成果报告，进行地下深埋废弃管道1的现场调查，确定桩位与地下深埋废弃管道1的平面位置关系；
步骤2：进行桩位放样，埋设护筒，采用旋挖钻机钻孔，穿透废弃地埋管道，直至设计孔深，同时以护筒顶标高为基准，计算地下深埋废弃管道1准确埋深；
步骤3：制作钢筋笼2，根据桩位的尺寸设定钢筋笼2的外部尺寸，钢筋笼2的高度等于1.1倍的桩位的深度，钢筋笼2的直径等于0.95倍的桩位的直径，采用φ18的钢筋作为钢筋笼2的竖向筋，采用φ20的钢筋作为钢筋笼2的环向筋，将竖向筋和环向筋通过φ4的钢丝绑扎，在钢筋笼2与地下深埋废弃管道1交接的钢筋笼2处包围防止浇筑混凝土流失的外模3，在钢筋笼2上相应位置增加外裹铁皮，具体是这样实现的：根据废弃管道埋深，在钢筋笼2相应位置超出废弃管道上下各1m范围内全部包铁皮，卷包时上、下节铁皮纵向及横向搭接长度不小于20cm，搭接处采用铆钉枪铆接，其中，铁皮两端纵向搭接处预留50cm长度不做铆接；
步骤4：进行钻孔灌注桩的清孔，通过***对钻孔进行查看，下放钢筋笼2，再进行混凝土的浇筑作业；
步骤4.1：以第一灌注速度进行灌注桩孔的灌注作业，直至灌注混凝土达到外模3的下沿；
步骤4.2：以低于第一灌注速度进行灌注桩孔的灌注作业，直至灌注混凝土达到外模3的上沿；
步骤4.3：以第一灌注速度进行灌注桩孔的灌注作业，直至灌注混凝土达到灌注桩孔的顶部。
在本实施例中，第一灌注速度为灌注桩孔的常规灌注速度，铁皮的厚度在0.3-1mm之间。
在本实施例的步骤6中，第一灌注速度为40m3/h。
在本实施例的步骤6.2中，低于第一灌注速度为30-35m3/h。
当灌注混凝土面快上升至铁皮下沿时，应放慢灌注速度，当混凝土灌入铁皮下沿时，由于预留有50cm纵向搭接缝未做铆接，随着混凝土面的均匀上升并挤压铁皮，铁皮向外膨胀紧贴孔壁，有效地防止了混凝土通过铁皮与孔壁之间的间隙绕流至废弃管道内；待混凝土面超出铁皮包裹范围时，按正常速度灌注，直至混凝土灌注结束。
做为本实施例的一种优选，外模3采用热镀锌铁皮材料，通过铆接的方式将热镀锌铁皮材料包裹在钢筋笼2的笼身处，其中，外模3的上部距离地下深埋废弃管道1的顶端1m，且外模3的上部位于地下深埋废弃管道1的顶端之上，外模3的下部距离地下深埋废弃管道1的底端1m，且外模3的下部位于地下深埋废弃管道1的底端之下。
在本实施例的步骤1中，现场调查包括探明废弃管道的性质、管径、走向以及埋深，并做好地面标识。
在本实施例的步骤4中，采用履带吊机将钢筋笼2吊入到桩孔孔口位置并校正钢筋笼2的中心位置，靠钢筋笼2的自身重量使钢筋笼2下放至桩孔中。若在下放的过程中遇到阻力，通过下压钢筋笼2的方式使钢筋笼2继续下放。
作为本实施例的一种改进，步骤3中，钢筋笼2能够通过分段制作，再焊接成整体的成型方式。
如图1所示，一种穿越地下深埋废弃管道的钻孔灌注桩的钢筋笼，包括钢筋笼2和包围在钢筋笼2上的外模3，其中，外模3包围在钢筋笼2与地下深埋废弃管道1的交接处。外模3通过铆钉固定在钢筋笼2的笼身上。
实施例2
在本实施例的步骤3中，还包括在外模3和钢筋笼2之间焊接支撑件4的步骤。如图2所示，外模3与钢筋笼2之间通过支撑件4隔开，支撑件4采用与钢筋笼2主筋规格相同的钢筋制作，尺寸根据桩身混凝土保护层厚度而定，支撑件4沿钢筋笼2环向均匀设置，且每层支撑件4不少于6个，沿外模3的高度方向均匀设有若干层支撑件4，所述支撑件4与钢筋笼2通过焊接连接。在本实施例中仅对支撑件4进行限定，除此之外，本实施例的技术方案均与实施例1中相同。
实施例3
如图3所示，在外模3上缠绕螺旋箍筋31。
当混凝土上升至螺旋箍筋31区时，在螺旋箍筋31的约束作用下，可有效承受混凝土侧向压力，防止撑破铁皮造成混凝土流失，在外模3的外侧缠绕螺旋箍筋31以起到约束混凝土侧向压力的作用，在螺旋箍筋31的约束作用下，可有效防止浇筑时混凝土侧向压力撑破铁皮，缠绕螺旋箍筋31时，铁皮两端各预留50cm不做缠绕，即螺旋箍筋31缠绕区为钢筋笼2上超出管道相应位置上下各50cm。在本实施例中仅对螺旋箍筋31进行限定，除此之外，本实施例的技术方案均与实施例1中相同。
作为本实施例的一种改进，通过点焊的方式，将螺旋箍筋31焊接在外模3上。
实施例4
在本实施例的步骤3中，将包裹完铁皮的位置再包裹土工布，在本实施例中仅对土工布的包裹的具体步骤进行限定，除上述限定之外，本实施例的技术方案均与实施例1中相同。
实施例5
在本实施例的步骤4中，还包括在外模3的顶端和外模3的底端设置测距传感器，通过测距传感器检测外模3和钢筋笼2之间的相对距离。
进一步地，在外模3顶端的同一高度上均匀设置有3-4个测距传感器，在外模3的底端的同一高度上均匀设置3-4个测距传感器。
在本实施例中，在钢筋笼2的顶端设有接收测距传感器发送距离信号的接收端，对两层测距传感器进行编号，通过不同编号的距离信号能够实时的获知钢筋笼2整体的垂直情况。在本实施例中，仅对测距传感器进行限定，除上述限定之外，本实施例均与实施例1中相同。
本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。