螺紋樁施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺紋樁施工工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中易發(fā)生成樁坍塌的問題。其包括下述步驟：樁機(jī)就位，對(duì)準(zhǔn)樁芯雙向控制垂直度；下鉆時(shí)對(duì)準(zhǔn)樁位，在樁孔螺紋段鉆進(jìn)過程中，樁機(jī)控制鉆桿軸向移動(dòng)速度與旋轉(zhuǎn)速度；完成樁孔后提鉆時(shí)，樁機(jī)控制鉆桿順著土體的螺紋軌跡反向旋轉(zhuǎn)提升，采用同步技術(shù)即提升速度與反向旋轉(zhuǎn)速度同步，形成螺紋混凝土樁體；采用后置方式將鋼筋籠置入樁身混凝土中，形成螺紋樁。上述技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)在于：直接利用螺桿作為成孔時(shí)的護(hù)壁，避免一般機(jī)械成樁坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，有效避免混凝土澆筑過程中夾渣、縮頸、斷樁等質(zhì)量缺陷。螺紋樁的鋼筋籠避免了鋼筋與泥漿的接觸，使鋼筋能被混凝土充分握裹，提高了樁的使用年限。
【專利說明】螺紋粧施工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑領(lǐng)域中的基礎(chǔ)施工技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]螺紋樁是采用了變截面的構(gòu)造形狀，成孔過程中樁側(cè)土體受到擠壓，加密作用，成樁后部分土體形成螺紋，而樁側(cè)土體形成螺母，樁體螺紋與樁側(cè)土螺母緊密咬合。然后完全提升鉆桿，將鋼筋籠放入樁孔后進(jìn)行混凝土灌注。
[0003]螺紋樁施工與打入式預(yù)制樁相比，施工噪音低，無振動(dòng)，對(duì)已施工的樁無影響；與全螺旋鉆，普通泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁相比，無泥漿污染和棄土問題。螺紋樁是一種具有很高實(shí)用價(jià)值的新型樁。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，螺紋樁施工工藝還存在一些不足之處:由于在鉆孔完成后鉆桿需提升后再澆注混凝土，在鉆桿提升的過程中會(huì)產(chǎn)生樁孔壁無支撐的狀況，易發(fā)生成樁坍塌。為促進(jìn)螺紋樁施工技術(shù)的應(yīng)用，提高施工效率、保證施工質(zhì)量、避免施工事故，加強(qiáng)螺紋樁施工技術(shù)的系統(tǒng)研究勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明意在提供一種螺紋樁施工工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中易發(fā)生成樁坍塌的問題。
[0006]專利方案:本方案中的螺紋樁施工工藝，其特征在于包括下述步驟:
a)樁機(jī)就位，對(duì)準(zhǔn)樁芯雙向控制垂直度；
b)下鉆時(shí)對(duì)準(zhǔn)樁位，在樁孔螺紋段鉆進(jìn)過程中，樁機(jī)控制鉆桿軸向移動(dòng)速度與旋轉(zhuǎn)速度，每旋轉(zhuǎn)一周，鉆桿軸向移動(dòng)一個(gè)螺距，擠壓土體形成螺紋段直至設(shè)計(jì)深度；
c)完成樁孔后提鉆時(shí)，樁機(jī)控制鉆桿順著土體的螺紋軌跡反向旋轉(zhuǎn)提升，采用同步技術(shù)即提升速度與反向旋轉(zhuǎn)速度同步，在提鉆的同時(shí)泵機(jī)利用鉆桿管芯為通道泵入混凝土至樁孔螺紋段頂標(biāo)高，形成螺紋混凝土樁體；
d)采用后置方式將鋼筋籠置入樁身混凝土中，形成螺紋樁。
[0007]上述工藝中，所述的同步技術(shù)即單位時(shí)間內(nèi)鉆桿的軸向位移等于螺紋旋轉(zhuǎn)后的軸向位移；非同步技術(shù)即單位時(shí)間內(nèi)鉆桿的軸向位移不等于螺紋旋轉(zhuǎn)后的軸向位移。采用同步技術(shù)鉆進(jìn)時(shí)可以形成螺紋與鉆桿同步協(xié)調(diào)前進(jìn)，可以在樁孔壁上形成與鉆桿螺紋一致的螺紋；而采用非同步技術(shù)時(shí)，螺紋與鉆桿的前進(jìn)不匹配，鉆桿后部的螺紋段在前進(jìn)中會(huì)逐步破壞鉆桿前部螺紋段形成的螺紋，最終形成的樁孔為非螺紋的圓柱形。上文所述的正向即地表向下。
[0008]在步驟b中，形成整體帶有螺紋的樁孔。
[0009]在步驟c中，鉆桿以不破壞樁孔螺紋的方式進(jìn)行提升，同時(shí)進(jìn)行混凝土的灌注，鉆桿在此過程中具有護(hù)壁的作用，最終形成螺紋樁的螺紋狀樁體段，如需使樁身全部帶有螺牙，則需鉆桿的提升過程中全部 采用同步技術(shù)，以避免鉆桿對(duì)土體螺紋段的破壞。。[0010]最后在步驟d中將鋼筋籠沉入未凝固的混凝土，形成完整的的螺紋樁。
[0011]上述技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)在于:直接利用螺桿作為成孔時(shí)的護(hù)壁，避免一般機(jī)械成樁坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，有效避免混凝土澆筑過程中夾渣、縮頸、斷樁等質(zhì)量缺陷。
[0012]螺紋樁的鋼筋籠采用后置方式安入樁心混凝土，避免了鋼筋與泥漿的接觸，使鋼筋能被混凝土充分握裹，提高了樁的使用年限。
[0013]螺紋樁樁芯混凝土通過鉆桿中心從鉆頭活門直接泵送壓入樁底，樁端無虛土，避免一般機(jī)械成樁清底不干凈的質(zhì)量缺陷。
[0014]進(jìn)一步，在步驟b中進(jìn)行樁孔螺紋段鉆進(jìn)之前，鉆桿以非同步技術(shù)向下鉆進(jìn)直至達(dá)到樁孔螺紋段，然后再以同步技術(shù)完成樁孔螺紋段鉆進(jìn)。
[0015]鉆孔時(shí)可采用兩步操作，對(duì)樁孔上部操作時(shí)樁孔壁為非螺紋的圓柱面，下部操作樁孔壁為帶螺紋的樁孔，步驟完成后即形成上部為圓柱形、下部為帶螺紋的樁孔，以滿足特殊情況下施工的需要。
[0016]進(jìn)一步，在步驟c中，在形成螺紋混凝土樁體后，鉆桿繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)或直接提升產(chǎn)生圓柱土體空間，形成非螺紋混凝土樁體。
[0017]螺紋樁是采用特定的設(shè)備和成孔方法形成的樁身全部或部分帶有螺牙的混凝土灌注樁，如需使樁身部分帶有螺牙，則需鉆桿的提升過程中結(jié)合采用同步技術(shù)和非同步技術(shù)。
[0018]在步驟c中鉆桿無論是正向旋轉(zhuǎn)或直接提升，都可以起到形成圓柱形樁孔的效果，通過灌注混凝土，最終形成螺紋樁的上半部分，即上部圓柱狀樁體段。
[0019]進(jìn)一步，在步驟d中，通過振動(dòng)桿將鋼筋籠頂入混凝土，然后在使振動(dòng)桿振動(dòng)工作的同時(shí)提升振動(dòng)桿。
[0020]上述技術(shù)方案的特點(diǎn)是:由于樁徑小，邊澆筑混凝土邊提鉆，然后再加入鋼筋籠進(jìn)行振搗，避免一般機(jī)械成樁振搗不密實(shí)的質(zhì)量缺陷，樁身質(zhì)量可靠。
[0021]進(jìn)一步，在步驟c中，鉆桿使用非同步技術(shù)工作時(shí)，形成非螺紋樁體；使用同步技術(shù)工作時(shí)，形成螺紋樁體。鉆桿使用非同步技術(shù)工作時(shí)，鉆桿旋轉(zhuǎn)一圈，可同時(shí)下降兩個(gè)以上螺距，可以使產(chǎn)生的樁孔的圓柱面更為光滑。螺紋樁是全部或部分帶有螺牙的混凝土灌注樁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明實(shí)施例的主要工藝流程如圖1所示，具體來說，本實(shí)施包括以下內(nèi)容。
[0024]一、鉆機(jī)就位
將螺紋鉆機(jī)開到施工位置，根據(jù)加壓需要、孔深確定鉆機(jī)的變幅所在位置、底盤的前傾或后傾，調(diào)好桅桿豎直保證動(dòng)力頭中心、鉆桿中心、鉆孔中心在同一豎直線上。來回回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，檢查施工過程有無干涉，起吊鋼筋籠是否方便。根據(jù)地質(zhì)判斷施工中可能會(huì)遇到的事故，如果有事故，處理是否方便。充分考慮施工有效性、施工方便性、事故處理可行性等問題。[0025]二、鉆進(jìn)成孔
1、螺紋樁機(jī)就位后必須調(diào)直、調(diào)平并穩(wěn)固，確保成孔垂直度。樁位偏差小于50mm，可以使用兩臺(tái)經(jīng)緯儀成90角來雙向控制垂直度，垂直度允許偏差不大于1%，在鉆機(jī)對(duì)正樁位下鉆前必須進(jìn)行樁位復(fù)核，保證樁基的垂直度和樁位的準(zhǔn)確度。
[0026]2、確認(rèn)樁位無誤后，啟動(dòng)樁機(jī)，鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，在鉆孔過程中采用先慢后快，其目的是減少鉆桿搖晃。鉆桿正向非同步技術(shù)鉆進(jìn)直到鉆頭到達(dá)樁孔的螺紋段設(shè)計(jì)深度，即鉆桿旋轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)下降超過一個(gè)以上螺距；然后下鉆過程中保持勻速下鉆，樁機(jī)自控系統(tǒng)嚴(yán)格控制鉆桿下降速度和旋轉(zhuǎn)速度符合同步技術(shù)要求，使二者匹配，要求鉆桿旋轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)下降一個(gè)螺距，在土體中形成螺紋，當(dāng)鉆至預(yù)定的樁底設(shè)計(jì)深度后停鉆，樁孔形成。施工在螺紋段時(shí)，鉆機(jī)下鉆速度、提鉆速度應(yīng)分別和旋轉(zhuǎn)速度同步，保證螺紋的完整性。
[0027]三、螺紋樁混凝土灌注
1、成孔后，用混凝土泵機(jī)將混凝土拌合物通過高壓管輸送到空心鉆桿內(nèi)并壓到鉆頭，開啟鉆頭閥門，由鉆頭泵出，持續(xù)泵送混凝土。此時(shí)，樁機(jī)反向旋轉(zhuǎn)提升螺紋鉆桿，提鉆過程中樁機(jī)自控系統(tǒng)嚴(yán)格控制鉆桿提升速度和旋轉(zhuǎn)速度保持同步和匹配，要求螺桿鉆桿旋轉(zhuǎn)一圈鉆桿上升一個(gè)螺距，鉆桿上升一個(gè)螺距，混凝土不斷填充空間，螺紋樁身形成。當(dāng)鉆桿提到螺紋段頂面的設(shè)計(jì)高度時(shí)，螺桿鉆桿再次正旋轉(zhuǎn)或直接提升(掃除螺紋)所產(chǎn)生的帶圓柱空間，直至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，即形成樁身部分帶有螺牙的螺紋樁。
[0028]2、提鉆過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆桿提升速度和旋轉(zhuǎn)速度，直至澆筑到樁頂設(shè)計(jì)深度500mm以上。
[0029]3、混凝土的澆筑必須保證提鉆速度和混凝土泵送量相匹配，按水下混凝土的澆筑方式進(jìn)行澆筑，充盈系數(shù)應(yīng)大于1，保證混凝土的成型質(zhì)量。
[0030]4、混凝土拌合物擴(kuò)展度應(yīng)大于500_，坍落度應(yīng)控制在160?220_，不得離析或泌水。
[0031]5、每根螺紋樁的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，并一次性澆筑完成，如遇特殊情況不能連續(xù)澆筑，必須重新鉆孔、重新澆筑混凝土。
[0032]6、螺紋樁混凝土細(xì)骨料宜采用中砂，粗骨料采用連續(xù)級(jí)配，最大公稱直徑不應(yīng)大于 20mm。
[0033]7、混凝土試件留置每樁必須不少于2組。
[0034]四、樁鋼筋籠的加工與驗(yàn)收
1、進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋應(yīng)有出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)組織進(jìn)行重量偏差和力學(xué)性能等檢測(cè)，合格后方能進(jìn)場(chǎng)。
[0035]2、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合實(shí)際樁身長度，計(jì)算縱筋及箍筋用料長度，精確下料。
[0036]3、加工完成的鋼筋籠應(yīng)分區(qū)堆放，并做好標(biāo)識(shí)工作。根據(jù)施工情況能快捷辨別和有效使用。
[0037]4、加勁箍筋與縱筋電焊牢固，并在吊點(diǎn)處加強(qiáng)。
[0038]5、為便于鋼筋籠后置能順利進(jìn)入樁身，鋼筋籠的下部應(yīng)做成錐形，錐形部位應(yīng)焊接牢固，并且錐形尖頭居于鋼筋籠中心。
[0039]6、鋼筋籠的縱筋若需接長，根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002) (2011年版)及設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)接長方式，若需焊接連接，則應(yīng)做好焊接試件，并檢驗(yàn)合格。
[0040]五、安置鋼筋籠
1、在鉆孔完成前，將鋼筋籠運(yùn)至樁機(jī)附近，并將一端連接振動(dòng)裝置的振動(dòng)桿穿入鋼筋籠的內(nèi)腔，鋼筋籠與振動(dòng)桿采用鋼絲繩柔性連接。而振動(dòng)裝置與振動(dòng)管采用插銷式連接。振動(dòng)桿的頭部與鋼筋籠的錐形部位盡量抵緊。
[0041]2、在澆筑混凝土的同時(shí)提升鋼筋籠，使鋼筋籠的錐形底部略高于混凝土頂標(biāo)高即可，將提升起來的鋼筋籠對(duì)正樁芯，然后利用振動(dòng)桿和振動(dòng)設(shè)備的自重將鋼筋籠垂直插入已經(jīng)澆筑完成的混凝土中，待鋼筋籠下至設(shè)計(jì)深度后，開動(dòng)振動(dòng)裝置，邊提升振動(dòng)桿邊振動(dòng)，使樁芯混凝土密實(shí)。
[0042]六、移位、施工下個(gè)樁
1、拔出振動(dòng)桿后，移動(dòng)樁機(jī)至下一樁位，重復(fù)以上步驟進(jìn)行下一根樁的施工
2、移動(dòng)樁機(jī)過程中，應(yīng)合理選擇路徑，避免對(duì)成型樁和下一待施工樁位的破壞。
[0043]七、鑿打樁頭
所有螺紋樁樁芯混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，用風(fēng)鎬鑿出樁頭浮渣，比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高略高20?50mm左右，然后用人工鑿平。
[0044]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的【具體實(shí)施方式】及附圖可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.螺紋樁施工工藝，其特征在于包括下述步驟: a)樁機(jī)就位，對(duì)準(zhǔn)樁芯雙向控制垂直度； b)下鉆時(shí)對(duì)準(zhǔn)樁位，在樁孔螺紋段鉆進(jìn)過程中，樁機(jī)控制鉆桿軸向移動(dòng)速度與旋轉(zhuǎn)速度，每旋轉(zhuǎn)一周，鉆桿軸向移動(dòng)一個(gè)螺距，擠壓土體形成螺紋段直至設(shè)計(jì)深度； c)完成樁孔后提鉆時(shí)，樁機(jī)控制鉆桿順著土體的螺紋軌跡反向旋轉(zhuǎn)提升，采用同步技術(shù)即提升速度與反向旋轉(zhuǎn)速度同步，在提鉆的同時(shí)泵機(jī)利用鉆桿管芯為通道泵入混凝土至樁孔螺紋段頂標(biāo)高，形成螺紋混凝土樁體； d)采用后置方式將鋼筋籠置入樁身混凝土中，形成螺紋樁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟b中進(jìn)行樁孔螺紋段鉆進(jìn)之前，鉆桿以非同步技術(shù)向下鉆進(jìn)直至達(dá)到樁孔螺紋段，然后再以同步技術(shù)完成樁孔螺紋段鉆進(jìn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟c中，在形成螺紋混凝土樁體后，鉆桿繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)或直接提升產(chǎn)生圓柱土體空間，形成非螺紋混凝土樁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟d中，通過振動(dòng)桿將鋼筋籠頂入混凝土，然后在使振動(dòng)桿振動(dòng)工作的同時(shí)提升振動(dòng)桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋樁施工工藝，其特征是:在步驟c中，鉆桿使用非同步技術(shù)工作時(shí)，形成非螺紋樁體；使用同步技術(shù)工作時(shí)，形成螺紋樁體。
【文檔編號(hào)】E02D5/56GK103821141SQ201410080247
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】陳怡宏, 張純潔, 李海濤, 劉強(qiáng), 張意, 陳松 申請(qǐng)人:重慶建工住宅建設(shè)有限公司