阅读说明：本技术 桩接柱施工工法 (Pile extension construction method ) 是由 卢春亭 牛敬森 黄海 罗海龙 张成贵 刘波 刘喜梅 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种桩接柱施工工法,涉及桩接柱的施工领域,包括平整场地；施工放样；埋设护筒；钻机选择；开孔、安装导管；清孔；下放钢筋笼；水下砼灌注,其中护筒在埋设后进一步在其外侧布设定位架,下方钢筋笼时在孔口布设导向架,导向架包括经调节后与钢筋笼外壁贴合的导向框和用于固定在地面上的支撑底座,所述支撑底座与所述导向框的外壁之间通过连接支架进行连接,用于提高桩接柱施工中钢筋笼下放位置的精度,同时用于在钢筋笼搭接过程中对先下放钢筋笼的位置进行固定,提升桩接柱的施工效率和质量。(The invention provides a pile extension construction method, which relates to the field of pile extension construction and comprises a leveling field; construction lofting; embedding a pile casing; selecting a drilling machine; opening a hole and installing a guide pipe; cleaning holes; putting down a reinforcement cage; the underwater concrete pouring method comprises the steps that a retaining cylinder is further provided with a setting frame on the outer side of the retaining cylinder after being buried underground, a guide frame is arranged at an orifice when a steel reinforcement cage is arranged below the retaining cylinder, the guide frame comprises a guide frame which is attached to the outer wall of the steel reinforcement cage after being adjusted and a supporting base which is used for being fixed on the ground, the supporting base is connected with the outer wall of the guide frame through a connecting support, the accuracy of the lowering position of the steel reinforcement cage in pile connecting column construction is improved, meanwhile, the position of the steel reinforcement cage which is lowered first in the lapping process of the steel reinforcement cage is fixed, and the construction efficiency and the quality of the pile connecting.)

桩接柱施工工法

技术领域

本发明涉及一种桩接柱施工工法。

背景技术

桩接柱的施工步骤包括施工放样、埋设护筒、钻机选择、开孔、清孔、下放钢筋笼、砼灌注等，钢筋笼下放操作中，使用吊机将待下放钢筋笼吊起并垂直下放至钻孔中，为保证桩接柱的施工质量，需要保证钢筋笼的轴线与钻孔的轴线尽可能的重合，现有技术中在对钢筋笼下放过程中，常安排工人对下放的钢筋笼的位置进行手动调整，但是使用这种方式一方面操作工人的安全存在隐患，另一方面通过人工去估测和调整钢筋笼的下放位置对工人的专业水平要求较高，且存在的误差一般过大，若钢筋笼在下放过程中剐蹭到钻孔的孔壁会导致孔壁的泥土落入孔底形成沉渣，需要进一步对沉渣进行清理，影响桩接柱的施工效率及施工质量；

同时，对于高度较大的桩接柱进行施工时，需要在下放钢筋笼的同时对钢筋笼进行搭接，对钢筋笼搭接时，首先将先下放的钢筋笼下放至指定位置，使钢筋笼部分露出地面并对其位置进行固定，再将另一个钢筋笼吊起并下放至其下端与先下放钢筋笼上端部分重合，保持后下放钢筋笼位置固定，工人对两个钢筋笼进行焊接，焊接工作完成后继续对钢筋笼进行下放，现有技术中通过搭设临时支架的方式对先下放钢筋笼进行固定，通过此方式存在，操作较为繁琐且浪费时间，同时在钢筋笼焊接完成后需要及时对临时支架进行拆除防止影响钢筋笼的下放，严重影响桩接柱的施工效率。

发明内容

本发明提出一种桩接柱施工工法，用于提高桩接柱施工中钢筋笼下放位置的精度，同时用于在钢筋笼搭接过程中对先下放钢筋笼的位置进行固定，提升桩接柱的施工效率和质量。

本发明的技术方案是这样实现的：桩接柱施工工法，包括以下步骤：

S1、平整施工场地，清除杂物，整平碾压；

S2、施工放样，采用GPS和全站仪先粗略放出护筒位置，同时四周采用细钢丝加设护桩，采用“十字放样”的方式对桩基的中心点进行精准定位；

S3、埋设护筒，采用挖掘机进行护筒基础开挖，并对护筒的边坡进行加固，并使用铅锤或水平尺测量垂直偏差；

S4、钻机选择，根据地质情况及周围现场情况选择合适的钻机，并事先对钻机的性能状态进行检查，确保钻机工作正常；

S5、开孔、安装导管，开孔时，使钻头对转桩位，预防孔斜和桩位偏差，在钻进过程中取渣和停钻后，及时向孔内补充水和制备的泥浆，保持孔内的水位高度、泥浆比重及粘度；

S6、清孔，检查确认钻孔合格后，即进行清孔，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底沉淀物装入旋挖斗内，提钻甩渣；

S7、下放钢筋笼，使用吊机将钢筋笼吊起，起吊点关于钢筋笼的轴线对称设在钢筋笼箍筋与主筋的连接处且起吊点的连接线穿过钢筋笼的轴线，钢筋笼垂直下放至钻孔内；

S8、水下砼灌注，导管内部注水，并利用空压机进行打压同时检查导管有无漏水点，导管安装后，其底部距孔底有30cm～50cm的距离，检查沉渣厚度，同时对孔内泥浆进行循环，并对泥浆进行检测，计算首盘混凝土需用量，确保首盘混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m，在整个砼浇筑时间内，导管口应埋入混凝土内至少1.0m；

在实施步骤S7的过程中，在钻孔上方支设用于对钢筋笼进行定位、导向的导向架，所述导向架包括经调节后与钢筋笼外壁贴合的导向框和用于固定在地面上的支撑底座，所述支撑底座与所述导向框的外壁之间通过连接支架进行连接，钢筋笼入孔时，起吊点关于钢筋笼的轴线对称设在钢筋笼箍筋与主筋的连接处，且起吊点的连接线穿过钢筋笼的轴线，钢筋笼下放过程中，通过导向架垂直下放至钻孔内，先下放钢筋笼下放至指定位置需要与后下放钢筋笼进行搭接时，使用定位杆穿过所述导向框及钢筋笼实现对下方钢筋笼的固定，所述定位杆与钢筋笼的接触点至少有两个接触点的连接线与钢筋笼的轴线相交。

本方案的技术效果是：在下放钢筋笼的过程中，在钻孔上方支设导向架，导向架用于对下放的钢筋笼进行导向和定位，增加钢筋笼下放的准确度，防止钢筋笼在下放过程中偏离预定路线，也可以减少钢筋笼在下放过程中的晃动，进一步防止钢筋笼下放时与钻孔的内壁产生剐蹭使钻孔孔壁的泥土掉落到钻孔底板增加钻孔内的沉渣，保证施工质量和施工效率，导向架进一步在钢筋笼搭接时对下方的钢筋笼进行固定，进一步方便钢筋笼之间焊接工作的进行，相较于传统的临时搭建之间，方便了工人的操作，提升了施工效率和施工质量。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述导向框包括两个与所述连接框直接连接的第一边框，两个所述第一边框平行设置并形成相对距离可进行调节的结构，两个所述第一边框通过其两端部分别套接有两个第二边框，两个所述第二边框内开设有长条状的通槽，所述第一边框的两端部及所述第二边框上均匀开设有多个连接孔，在对钢筋笼位置进行定位时，调节各所述第一边框、第二边框使其与钢筋笼外壁贴合后使用螺栓穿过所述第一边框、第二边框上的连接孔对第一边框、第二边框进行固定。

本方案的技术效果是：通过对第一边框和第二边框相对位置的调整，并使用螺栓对调整后的第一边框、第二边框的位置进行固定，第一边框、第二边框的内壁与钢筋笼的外壁贴合实现对钢筋笼下放位置的导向，导向框为可调节的结构，可以实现对不同直径型号的钢筋笼进行导向，增加导向架的适配性。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，在步骤S7实施的过程中，两个所述第一边框上对应开设有定位孔，两个所述第二边框的通槽内对应开设有弧形的定位槽，钢筋笼下放到指定位置后使用定位杆穿过对应的所述定位孔和定位槽实现对位于下方的钢筋笼位置的固定。

本方案的技术效果是：钢筋笼搭接时，使用定位杆穿过相对的定位孔、定位槽，对位于导向框内侧的钢筋笼进行固定，钢筋笼焊接后直接将定位杆抽出即可继续对焊接后的钢筋笼进行下放。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述定位孔为腰型孔，所述定位孔内的上、下端部通过弹簧连接有两个开口相对的弧形的第一固定板。

本方案的技术效果是：定位杆与钢筋笼主筋、箍筋的连接处接触，钢筋笼上缠绕的箍筋呈螺旋状，靠近导向框相对两边框的主筋与箍筋连接点的高度存在轻微的高度差，定位孔设置为腰型孔，定位杆可以适应主筋、箍筋连接点之间存在的高度差***两个第一固定框的定位孔内，定位杆通过第一固定板、弹簧与定位孔接触，增加了定位杆与定位孔连接的稳定性。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，用于对同一定位杆进行固定的两个定位槽相对开设在通槽的上、下侧，同一通槽上、下侧对应的定位槽通过弹簧连接有开口相对的弧形的第二固定板。

本方案的技术效果是：定位杆与钢筋笼主筋、箍筋的连接处接触，钢筋笼上缠绕的箍筋呈螺旋状，靠近导向框相对两边框的主筋与箍筋连接点的高度存在轻微的高度差，定位槽内有一定的调节空间，定位杆可以适应主筋、箍筋连接点之间存在的高度差***两个第二固定框的定位槽内，定位杆通过第二固定板、弹簧与定位槽接触，增加了定位杆与定位孔连接的稳定性。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述连接架与所述支撑底座之间通过升降气缸进行连接，形成所述导向架在钢筋笼搭接时对位于下方的钢筋笼的固定位置相对地面进行调整的结构。

本方案的技术效果是：连接架可以在升降气缸的作用下上、下升降，为增加钢筋笼搭接后的连接强度，钢筋笼的主筋在其连接端交错设置，工人在对钢筋笼进行焊接时，可以对钢筋笼的固定高度进行调整，方便工人的焊接工作。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述支撑底座呈“T”字形结构，所述支撑底座的竖直部分上开设有竖直的连接槽，所述连接架上设有与所述连接槽相适配的连接块，所述连接块的端部嵌设有滚珠，所述连接块通过所述滚珠与所述连接槽的内壁接触。

本方案的技术效果是：连接架通过连接块沿连接槽滑动，连接块通过滚珠与连接槽的槽壁接触，减少连接块在连接槽内滑动时连接块与连接槽之间的摩擦力。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，在实施步骤S3的过程中，在护筒外侧加设定位架，定位架采用工字钢制作呈正方形，定位架的四角加设工字钢斜撑，定位架加工完成后，使用汽车吊装，定位架的中心对准护筒中心，由工人扶正，定位架下放到位后，使用水泥砂浆填充其与孔壁间缝隙，定位架周围采用螺栓固定。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，在完成步骤S8后对定位架进行拆除时，吊绳的下端通过四根分吊绳分别与定位架的四个角进行连接。

本方案的技术效果为：护筒埋设后，进一步使用定位架进行对护筒露出地面的部分进行固定，减少钻孔中过程中钻机工作与地面间产生的振动对护筒的影响，减小护筒的偏移，增加桩接柱的施工质量，同时在拆除定位架时，减小定位架与护筒之间产生的碰撞。

在上述方案的基础上，进一步改进如下，所述导管的最上节连接有漏斗，在进行首盘砼灌注时，在所述漏斗和所述导管的连接处投入充气球胆，所述球胆的直径小于所述导管的直径且所述球胆可在所述导管内自由通过，使用锥塞堵住所述漏斗与所述导管的连接处，当砼灌满漏斗立即拔出塞子，并继续向漏斗内补加砼，使砼连续浇筑，完成首次砼灌注后要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内，同时避免砼灌满所述漏斗。

本方案的技术效果是：减少灌注过程中产生的气泡，增加桩接柱的浇筑质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的施工流程示意图；

图2为本发明中导向架的主视图；

图3为本发明中导向架的俯视图；

图4为图3中A部分的放大图；

图5为导向架中第一边框的结构示意图；

图6为导向架中第二边框的结构示意图；

图7为本发明中定位架的结构示意图；

其中：1-支撑底座、11-连接槽、2-导向框、21-第一边框、211-定位孔、212-第一固定板、22-第二边框、221-通槽、222-定位槽、223-第二固定板、3-连接架、31-连接块、32-滚珠、4-定位架、5-护筒、a-连接孔、b-弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明桩接柱施工工法的具体实施步骤，如图1：

S1、平整施工场地，清除杂物，整平碾压；

S2、施工放样，采用GPS和全站仪先粗略放出护筒5位置，同时四周采用细钢丝加设护桩，采用“十字放样”的方式对桩基的中心点进行精准定位，以防止护筒5埋设偏差过大，根据规范要求护筒5偏差在±5cm之内；

S3、埋设护筒5，护筒5采用壁厚1cm的钢护筒5，内外两侧均需要进行防锈处理，其直径比桩径大20cm，长度根据施工需要灵活设置，一般长度比立柱长度长3m左右即可，护筒5基础开挖可采用传统的挖掘机配合，根据地质情况，可适当采取放坡或加其它边使坡稳定的加固措施，护筒5埋设垂直度偏差控制在L/1000以内，可利用铅锤或水平尺测量垂直偏差，护筒5埋设要高出地面约30cm，防止地表水进入孔内，护筒5具有钻头导向、稳定孔壁和防止塌孔等作用；

S4、钻机选择，根据地质情况及周围现场情况选择合适的钻机，并事先对钻机的性能状态进行检查，确保钻机工作正常，通过测设的桩位准确确定钻机的位置，旋挖钻通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后，即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态，钻机要求底部坚实，保持稳定，不得产生位移和沉陷，钻头在护筒5中心偏差不得大于10mm；

S5、开孔、安装导管，现场布设制浆池，及沉淀池，并用循环胶管连接，钻机要轻压慢转渐渐进入，待钻头全部进入地层后方可加速钻进，开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位1.5～2.0m，高于护筒5底脚0.5m以上并低于护筒5顶0.2～0.3m，以保持足够的泥浆压力以维护孔壁稳定，不致泥浆外溢，同时保证文明施工，在钻进过程中取渣和停钻后，应及时向孔内补充水或泥浆，保持孔内水位高度、泥浆比重及黏度；

S6、清孔，检查确认钻孔合格后，即进行清孔，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底沉淀物装入旋挖斗内，提钻甩渣，清孔必须彻底,避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌，清孔应达到以下标准：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；

浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于20cm；

S7、下放钢筋笼，使用吊机将钢筋笼吊起，起吊点关于钢筋笼的轴线对称设在钢筋笼箍筋与主筋的连接处且起吊点的连接线穿过钢筋笼的轴线，钢筋笼垂直下放至钻孔内，钢筋笼采用分节预制，分节吊装，先将底部节钢筋笼入孔，使用导向架对钢筋笼在孔口进行固定，吊车吊装上部钢筋笼，与底部钢筋笼对齐后，对主筋进行焊接，主筋焊接完毕将箍筋按设计缠绕，然后可将钢筋笼入孔，钢筋笼下放完成后即对导向架进行拆除；

S8、水下砼灌注，导管内部注水，并利用空压机进行打压同时检查导管有无漏水点，导管安装后，其底部距孔底有30cm～50cm的距离，浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，同时对孔内泥浆进行循环，沉渣厚度应满足不大于10cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔，同时对孔内泥浆进行循环，并对泥浆进行检测，计算首盘混凝土需用量，确保首盘混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m，并能填充导管底部间隙，在整个砼浇筑时间内，导管口应埋入混凝土内至少1.0m；

首盘混凝土可采用自由塞隔水（充气球胆），球胆直径大小能自由通过导管即可，在实际操作中投入球胆、放入锥塞，当砼灌满漏斗立即拔起塞子，继续向漏斗补加砼，使砼连续浇注；

完成首浇后灌注砼要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内，不可一次放满，以免产生气泡，要准确测量砼灌注深度和导管埋深后方可拔管，导管埋深不得大于6m，也不得小于2m，为确保桩顶质量在桩顶设计标高以上加灌一定高度，一般在0.5m（规范1m）。灌注将近结束时由于导管内砼柱高度减少，超压力降低，如砼顶升困难可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行，在拔出最后一节长导管时速度要慢，避免孔内上部泥浆压入桩中；

结合图7，在埋设护筒5后，在护筒5外侧加设定位架4，定位架4采用工字钢制作呈正方形，定位架4的四角加设工字钢斜撑，定位架4加工完成后，使用汽车吊装，定位架4的中心对准护筒5中心，由工人扶正，定位架4下放到位后，使用水泥砂浆填充其与孔壁间缝隙，定位架4周围采用螺栓固定，在完成步骤S8后对定位架4进行拆除时，吊绳的下端通过四根分吊绳分别与定位架4的四个角进行连接，减少定位架4与护筒5间的碰撞；

结合图2-6，在钻孔上方支设用于对钢筋笼进行定位、导向的导向架，导向架包括经调节后与钢筋笼外壁贴合的导向框2和用于固定在地面上的支撑底座1，支撑底座1与钢筋笼的外壁之间通过连接支架进行连接，导向框2包括两个与连接框直接连接的第一边框21，两个第一边框21平行设置并形成相对距离可进行调节的结构，两个第一边框21可以通过气缸与连接架3进行连接，也可以在连接架3上端加设滑槽，第一边框21在其两端部设置与滑槽相适配的滑块，第一边框21通过滑块沿滑槽滑动，实现对两个第一边框21间相对位置的调整，两个第一边框21通过其两端部分别套接有两个第二边框22，两个第二边框22内开设有长条状的通槽221，第一边框21的两端部及第二边框22上均匀开设有多个连接孔a，在对钢筋笼位置进行定位时，调节各第一边框21、第二边框22使其与钢筋笼外壁贴合后使用螺栓穿过第一边框21、第二边框22上的连接孔a对第一边框21、第二边框22进行固定；

两个第一边框21上对应开设有定位孔211，两个第二边框22的通槽221内对应开设有弧形的定位槽222，钢筋笼下放到指定位置后使用定位杆穿过对应的定位孔211和定位槽222实现对位于下方的钢筋笼位置的固定，定位孔211为腰型孔，定位孔211内的上、下端部通过弹簧b连接有两个开口相对的弧形的第一固定板212，用于对同一定位杆进行固定的两个定位槽222相对开设在通槽221的上、下侧，同一通槽221上、下侧对应的定位槽222通过弹簧b连接有开口相对的弧形的第二固定板223，支撑底座1呈“T”字形结构，连接架3与支撑底座1的一侧通过升降气缸进行连接，连接底座的另一侧通过螺栓与地面进行固定，导向架在钢筋笼搭接时对位于下方的钢筋笼的固定位置相对地面可进行调整，方便工人对钢筋笼进行焊接以及焊接处绕筋工作的进行，支撑底座1的竖直部分上开设有竖直的连接槽11，连接架3上设有与连接槽11相适配的连接块31，连接块31的端部嵌设有滚珠32，连接块31通过滚珠32与连接槽11的内壁接触。

导向架的使用方式如下：

导向架分为两个部分，两个导向架在钻孔的两侧关于钻孔的直径对称设置，调节好两个导向架的位置，使两个导向架上第一边框21与两导向架对称的直径间的距离相等，使用螺栓将支撑底座1固定在地面上，钢筋笼下放至孔口时，调节两个第一边框21以及两个第二边框22间的相对位置，使第一边框21、第二边框22的内壁与钢筋笼的侧壁贴合，第一边框21、第二边框22上连接孔a的位置可以根据常用钢筋笼型号的直径进行设置，使用螺栓对第一边框21、第二边框22进行固定，在钢筋笼下放过程中，导向架对钢筋笼的下放进行导向，增加钢筋笼下放的准确度，防止钢筋笼在下放过程中偏离预定路线，也可以减少钢筋笼在下放过程中的晃动，进一步防止钢筋笼下放时与钻孔的内壁产生剐蹭使钻孔孔壁的泥土掉落到钻孔底板增加钻孔内的沉渣；

当第一节钢筋笼下放至洞口附近时，使用定位杆***两个第一边框21相对的定位孔211、两个第二边框22相对的定位槽222内，定位杆与钢筋笼主筋、箍筋的连接处接触，对钢筋笼的位置进行固定，继续使用吊机吊起另一个钢筋笼并与固定的钢筋笼进行对接，工人对两个钢筋笼进行焊接并对焊接处按要求进行箍筋，同时可以根据需要对钢筋笼的固定位置进行调整，以便进一步方便工人的焊接工作，完成焊接工作后，直接将定位杆抽出，即可继续对钢筋笼进行下放，完成钢筋笼下放后，将导向架拆除即可，提升了桩接柱的施工效率和质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。