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一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法與流程

文檔序號:37475309發布日期:2024-03-28 18:57閱讀:24來源:國知局
一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法與流程

本發明屬于樁基成孔,尤其涉及一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法。


背景技術:

1、當前建筑深基坑開挖深度和規模越來越大,工程的復雜程度顯著增加;同時,由于臨近地鐵、城市道路和管線,加之市區施工場地限制,基礎工程的施工難度也越來越大;此外,在保證施工質量安全的前提下還要綜合考慮基礎工程施工的經濟性。因此,如何通過合理的施工方法進行基礎工程的高效高質量施工是我們面臨的關鍵問題。

2、對于規模較小的基坑,一般在基坑開挖完成后再從基底進行樁基工程施工。但對于深大基坑,由于基坑內復雜支撐體系的阻礙,基坑開挖后大型機械難以在基底展開,這就要求樁基在基坑開挖前就要從地面進行旋挖鉆進施工,即在基坑開挖前采取“地面鉆進,一次成孔”的方案來進行工程樁的施工。工程師面臨超長大直徑樁基從地面鉆進成孔(即超長空樁+工程樁基)的難題,施工難度大,且成孔垂直度和精度難以有效控制。因此,如何通過合理的技術手段來指導和控制超長樁基從地面鉆進施工的成孔精度至關重要,本發明針對這一難點提出了一種適用于具有超長空樁部分的深基坑樁基從地面一次鉆進成孔的高精度施工方法。


技術實現思路

1、本發明的目的在于:為了克服現有技術問題,公開了一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法,本發明方法提供了超長樁基地面鉆進一次成孔的全套施工方法,并給出便于現場實施的迭代糾偏策略,從而保證了施工質量和精度。

2、本發明目的通過下述技術方案來實現:

3、一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法,所述深基坑樁基高精度成孔方法包括如下步驟:

4、s1:空樁樁徑d1及長鋼護筒直徑d2設計計算;

5、s11:根據基坑深度確定空樁長度l,并確定工程樁的設計樁徑d3,根據施工規范給出空樁部分的垂直度控制值α及長鋼護筒的垂直度控制值β;

6、s12:基于工程樁設計樁徑d3、長鋼護筒的控制垂直度β及空樁部分長度l,確定長鋼護筒直徑d2;

7、s13:基于長鋼護筒直徑d2、空樁部分的垂直度控制值α及空樁部分長度l,確定空樁直徑d1;

8、s2:旋挖開孔施工;

9、s21:放線定位,埋設孔口護筒;

10、s22:選用直徑d1的旋挖鉆頭,成孔至強風化層,完成空樁部分鉆孔;

11、s23:長鋼護筒跟進至強風化層;

12、s24:長鋼護筒調整定位完成后,置換直徑為d3的旋挖鉆頭繼續鉆進至樁基設計深度,然后檢測樁基的終孔垂直度,若垂直度不滿足要求,則回填樁基,重復步驟s21~s23,直到最終滿足終孔垂直度要求,鉆孔結束;

13、s3:清孔。

14、根據一個優選的實施方式,步驟s12中,長鋼護筒直徑d2滿足如下關系:d2≥d3+2βl。

15、根據一個優選的實施方式,步驟s13中,空樁直徑d1滿足以下關系:d1≥d2+2αl。

16、根據一個優選的實施方式,步驟s21包括:首先依據現場布設的坐標點,通過全站儀標定目標樁位中心;然后埋設孔口鋼護筒,采用十字栓樁法定位使護筒中心與樁位中心偏差不大于50mm,護筒長度為2.5m,護筒直徑要大于空樁直徑至少200mm,護筒頂標高要高于地面0.3~0.5m。

17、根據一個優選的實施方式,步驟s22包括:用泥漿護壁鉆進至強風化泥巖面下0.5m,泥漿護壁鉆的鉆進速度v1與深度和土層性質有關,按下式計算得到,v1=v01·k·e-0.01h,其中,v01為泥漿護壁鉆的初始鉆進速度,h為泥漿護壁鉆的鉆進深度,k為折減系數,取值范圍為0.5~1,與土層性質有關;

18、然后檢測成孔垂直度,若垂直度大于控制值α,則調整鉆桿再次成孔,直到滿足空樁垂直度要求。

19、根據一個優選的實施方式,泥漿護壁鉆的速度v1每5分鐘計算一次,并進行調整。

20、根據一個優選的實施方式,步驟s23包括:空樁部分成孔完成后,采用振動錘埋設直徑為d2的長鋼護筒,鋼護筒長度與空樁部分長度相當,然后檢測長鋼護筒的垂直度,若垂直度大于控制值β,則通過振動錘重新調整長鋼護筒在空樁中的位置,直到滿足垂直度和點位精度要求。

21、根據一個優選的實施方式,步驟s24中,旋挖鉆頭的鉆進速度v2為:

22、v2=v02·k·e-0.01h,其中,v02為旋挖鉆頭的初始鉆進速度,h為旋挖鉆頭的鉆進深度,k為折減系數,取值范圍為0.5~1,與土層性質有關。

23、根據一個優選的實施方式,旋挖鉆頭的鉆進速度v2每5分鐘計算一次,并進行調整。

24、根據一個優選的實施方式,步驟s3包括,鉆孔結束后開始清理沉渣,將旋挖錐形鉆頭置換為平底鉆頭,進行旋撈一次清孔,然后采用超聲波沉渣儀檢測沉渣厚度,若沉渣厚度不滿足規范要求,則繼續清孔直到滿足要求;

25、隨即吊放鋼筋籠及導管,導管下放深度距離沉淤面300~500mm,隨后啟動空壓機,進行氣舉反循環二次清孔,置換孔底鉆渣,送風量由小到大,直至孔底沉渣厚度小于50mm及泥漿比重小于1.2,結束清孔,開始澆筑水下混凝土;

26、清孔所需風壓p由下式計算得到:

27、

28、式中,γs為泥漿比重,單位為kpa,h0為風管插入深度,單位為m,δp為供氣管壓力損失,取0.1~0.2mpa。

29、前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案,均為本發明可采用并要求保護的方案。本領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合,均為本發明所要保護的技術方案,在此不做窮舉。

30、本發明的有益效果:

31、本發明深基坑樁基高精度成孔方法可全過程指導樁基的成孔施工過程,并通過本發明的迭代糾偏策略在不增加施工成本的前提下有效控制成孔精度和質量。



技術特征:

1.一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,所述深基坑樁基高精度成孔方法包括如下步驟:

2.如權利要求1所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s12中,長鋼護筒直徑d2滿足如下關系:d2≥d3+2βl。

3.如權利要求1所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s13中,空樁直徑d1滿足以下關系:d1≥d2+2αl。

4.如權利要求1所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s21包括:首先依據現場布設的坐標點,通過全站儀標定目標樁位中心;

5.如權利要求1所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s22包括:用泥漿護壁鉆進至強風化泥巖面下0.5m,泥漿護壁鉆的鉆進速度v1與深度和土層性質有關,按下式計算得到,v1=v01·k·e-0.01h,其中,v01為泥漿護壁鉆的初始鉆進速度,h為泥漿護壁鉆的鉆進深度,k為折減系數,取值范圍為0.5~1,與土層性質有關;

6.如權利要求5所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,泥漿護壁鉆的速度v1每5分鐘計算一次,并進行調整。

7.如權利要求6所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s23包括:空樁部分成孔完成后,采用振動錘埋設直徑為d2的長鋼護筒,鋼護筒長度與空樁部分長度相當,然后檢測長鋼護筒的垂直度,若垂直度大于控制值β,則通過振動錘重新調整長鋼護筒在空樁中的位置,直到滿足垂直度和點位精度要求。

8.如權利要求1所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s24中,旋挖鉆頭的鉆進速度v2為:

9.如權利要求8所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,旋挖鉆頭的鉆進速度v2每5分鐘計算一次,并進行調整。

10.如權利要求1所述的深基坑樁基高精度成孔方法,其特征在于,步驟s3包括,鉆孔結束后開始清理沉渣,將旋挖錐形鉆頭置換為平底鉆頭,進行旋撈一次清孔,然后采用超聲波沉渣儀檢測沉渣厚度,若沉渣厚度不滿足規范要求,則繼續清孔直到滿足要求;


技術總結
本發明公開了一種適用于具有長空樁的深基坑樁基高精度成孔方法,包括如下步驟:S1:空樁樁徑D<subgt;1</subgt;及長鋼護筒直徑D<subgt;2</subgt;計算;S2:旋挖開孔施工;S21:放線定位,埋設孔口護筒;S22:選用直徑D<subgt;1</subgt;的旋挖鉆頭,成孔至強風化層,完成空樁部分鉆孔;S23:長鋼護筒跟進至強風化層;S24:長鋼護筒調整定位完成后,置換直徑為D<subgt;3</subgt;的旋挖鉆頭繼續鉆進至樁基設計深度,然后檢測樁基的終孔垂直度,若垂直度不滿足要求,則回填樁基,重復步驟S21~S23,直到最終滿足終孔垂直度要求,鉆孔結束;S3:清孔。本發明方法提供了超長樁基地面鉆進一次成孔的全套施工方法,并給出便于現場實施的迭代糾偏策略,從而保證了施工質量和精度。

技術研發人員:陳科旭,呂文志,肖水鋒,薛剛,羅運凱,梁昊,李建虎,唐滔
受保護的技術使用者:中國五冶集團有限公司
技術研發日:
技術公布日:2024/3/27
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