高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法与流程

1.本发明属于桩基工程技术领域，尤其涉及一种高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法。


背景技术：

2.桩基施工是建筑物基础施工关键的一步，可以很好地提高软土层地基的承载能力，桩基础施工主要有预制桩和灌注桩两种类型，灌注桩中有一种需要通过机械挖掘成孔的，就是旋挖成孔灌注桩。旋挖成孔灌注桩自动化、机械化作业程度高，成孔速度快，成本易于控制，可节约工期。
3.随着基坑在各种复杂地质条件下的施工越来越多，同时基坑施工的深度和面积也越来越大，各大工程对桩基施工的要求也越来越高。深厚软土地区桩基施工时存在成孔施工困难、机械设备进场施工困难、钢护筒下放后位置容易变动等问题，另外，桩基施工还存在钢筋笼吊装下放精度不高、灌注桩混凝土浇筑高度难以控制等问题，导致桩基施工效率较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法。
5.这种高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，包括以下步骤：
6.步骤一、高压旋喷桩施工：施工支撑钢管桩并安装高压旋喷桩型钢轨道系统，钻孔机械和压浆车在高压旋喷桩型钢轨道系统上移动施工高压旋喷桩；
7.步骤二、垫层施工：在横向桩基施工通道高压旋喷桩、竖向桩基施工通道高压旋喷桩上分别进行垫层施工形成横向桩基施工通道、竖向桩基施工通道；
8.步骤三、灌注桩钢护筒施工：通过预埋钢护筒外围预埋环确定灌注桩钢护筒待放位置，然后进行灌注桩钢护筒的吊装施工；
9.步骤四、灌注桩钢筋笼吊装施工：灌注桩钢筋笼通过吊装系统吊装，通过钢筋笼吊装施工导向架导向，完成灌注桩钢筋笼吊装施工；
10.步骤五、灌注桩混凝土施工：通过灌注桩混凝土浇筑结构浇筑灌注桩混凝土，混凝土浇筑高度精确控制料筒显示灌注桩混凝土的下降尺度；混凝土浇筑高度显示器报读灌注桩混凝土浇筑高度。
11.作为优选，步骤一具体为，先施工两排支撑钢管桩，然后在支撑钢管桩上部外侧焊接顶部限位埂，两排支撑钢管桩之间安装高压旋喷桩型钢轨道系统下承板，高压旋喷桩型钢轨道系统下承板上放置高压旋喷桩型钢轨道系统，压浆车通过下部连接的压浆车轮在高压旋喷桩型钢轨道系统上纵向移动，压浆车上部通过高压胶管连接钻孔机械和旋喷管，钻孔机械通过下部连接的高压旋喷桩机车轮在高压旋喷桩型钢轨道系统上纵向移动，利用钻孔机械和压浆车在高压旋喷桩型钢轨道系统上的移动实现不同位置上高压旋喷桩的施工。
12.作为优选，步骤三中，钢护筒外围预埋环四周通过钢护筒固定杆调整装置设置有八个钢护筒固定杆，钢护筒固定杆内部连接有弧形顶托，弧形顶托顶撑钢护筒；通过钢护筒固定杆调整装置调整弧形顶托的位置，确定灌注桩钢护筒的吊装位置，然后进行灌注桩钢护筒的吊装施工。
13.作为优选，步骤四中，钢筋笼吊装施工导向架包括钢筋笼吊装导向架支撑架和钢筋笼吊装导向筒，钢筋笼吊装导向架支撑架下部固定在地面上，钢筋笼吊装导向架支撑架上部焊接钢筋笼吊装导向架上部限位环，钢筋笼吊装导向架上部限位环上焊接钢筋笼吊装导向筒，灌注桩钢筋笼通过吊装系统吊入钢筋笼吊装导向筒中实现灌注桩钢筋笼的吊装导向，完成灌注桩钢筋笼吊装施工。
14.作为优选，灌注桩混凝土浇筑结构包括混凝土浇筑高度精确控制料筒和提升式传感器系统，混凝土浇筑高度精确控制料筒通过料筒支撑限位横板和料筒支撑限位竖板放置在钢护筒上方，料筒支撑限位竖板底部固定在地面上，提升式传感器系统上部设有混凝土浇筑高度显示器，提升式传感器系统绑扎在灌注桩钢筋笼上方主筋上；在浇筑混凝土溜槽下部设置浇筑混凝土溜槽阀门，在混凝土浇筑高度精确控制料筒前后分别设置一条料筒夜光显示条尺；混凝土浇筑高度显示器下连接有pu管，pu管下部外侧套有镀锌管，镀锌管底部连接有探头，灌注桩混凝土浇筑至探头位置时混凝土浇筑高度显示器自动显示并报读灌注桩混凝土浇筑高度。
15.高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩，由上述任一所述方法得到的。
16.本发明的有益效果是：
17.1)本发明针对深厚软土地基采用桩位布设优化高压旋喷桩预加固技术，高压旋喷桩包括施工通道高压旋喷桩和桩位预加固高压旋喷桩，施工通道高压旋喷桩顶部设有施工通道，围绕灌注桩设置有桩位预加固高压旋喷桩，通过桩基施工通道和桩位桩周预加固，有效保证深厚软土地基灌注桩的施工。
18.2)本发明采用深厚软土高压旋喷桩型钢轨道式施工平台，钻孔机械和压浆车在高压旋喷桩型钢轨道系统上移动施工高压旋喷桩，有效提高了高压旋喷桩的施工效率。
19.3)本发明采用预埋入单元式钢护筒固定环，有效解决了钢护筒下放后位置容易变动的问题。
20.4)本发明采用钢筋笼吊装施工导向架，大大提高了钢筋笼吊装施工效率。
21.5)本发明采用混凝土浇筑高度精确控制料筒及提升式传感器混凝土浇筑高度精确控制技术，精确掌握桩基混凝土浇筑进程。
附图说明
22.图1是桩位布设优化高压旋喷桩预加固高压旋喷桩结构示意图；
23.图2是桩基施工通道截面图；
24.图3是桩基施工通道及桩位预加固平面图；
25.图4是深厚软土高压旋喷桩型钢轨道式施工平台结构示意图；
26.图5是预埋入单元式钢护筒固定环结构示意图；
27.图6是钢筋笼吊装导向架结构示意图；
28.图7是钢筋笼吊装导向筒；
29.图8是钢筋笼吊装施工导向结构示意图；
30.图9是混凝土浇筑高度精确控制料斗结构示意图；
31.图10是提升式传感器系统示意图；
32.图11是灌注桩混凝土浇筑结构示意图。
33.图中：1-横向桩基施工通道高压旋喷桩，2-横向桩基施工通道，3-竖向桩基施工通道高压旋喷桩，4-竖向桩基施工通道，5-桩位预加固高压旋喷桩，6-下部土层，7-垫层，8-灌注桩，9-支撑钢管桩，10-顶部限位埂，11-高压旋喷桩型钢轨道系统下承板，12-高压旋喷桩型钢轨道系统，13-压浆车轮，14-高压旋喷桩机车轮，15-压浆车，16-高压胶管，17-钻孔机械，18-旋喷管，19-高压旋喷桩，20-钢护筒，21-钢护筒外围预埋环，22-钢护筒固定杆，23-钢护筒固定杆调整装置，24-弧形顶托，25-钢筋笼吊装导向架支撑架，26-钢筋笼吊装导向架上部限位环，27-钢筋笼吊装导向筒，28-灌注桩钢筋笼，29-吊装系统，30-浇筑混凝土溜槽，31-浇筑混凝土溜槽阀门，32-混凝土浇筑高度精确控制料筒，33-料筒夜光显示条尺，34-探头，35-镀锌管，36-pu管，37-混凝土浇筑高度显示器，38-提升式传感器系统，39-料筒支撑限位横板，40-料筒支撑限位竖板，41-地面，42-灌注桩混凝土。
具体实施方式
34.下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
35.实施例一
36.作为一种实施例，一种高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，包括以下步骤：
37.步骤一、高压旋喷桩型钢轨道系统安装及高压旋喷桩施工：先施工两排支撑钢管桩9，然后在支撑钢管桩9上部外侧焊接顶部限位埂10，两排支撑钢管桩9之间安装高压旋喷桩型钢轨道系统下承板11，高压旋喷桩型钢轨道系统下承板11上放置高压旋喷桩型钢轨道系统12，压浆车15通过下部连接的压浆车轮13实现其在高压旋喷桩型钢轨道系统12上的纵向移动，压浆车15上部通过高压胶管16与钻孔机械17和旋喷管18连接，钻孔机械17通过下部连接的高压旋喷桩机车轮14实现其在高压旋喷桩型钢轨道系统12上的纵向移动，利用钻孔机械17和压浆车15在高压旋喷桩型钢轨道系统12上的移动实现不同位置上高压旋喷桩19的施工。
38.步骤二、垫层施工：在横向桩基施工通道高压旋喷桩1、竖向桩基施工通道高压旋喷桩3上分别进行垫层7施工形成横向桩基施工通道2、竖向桩基施工通道4。
39.步骤三、灌注桩钢护筒20施工：在钢护筒20待放置地方预埋钢护筒外围预埋环21，钢护筒外围预埋环21四周均匀设置8个钢护筒固定杆22，钢护筒固定杆22内部连接弧形顶托24，通过钢护筒固定杆调整装置23调整弧形顶托24的位置，实现钢护筒待放位置的预先确定，然后进行灌注桩钢护筒20的吊装施工。
40.步骤四、灌注桩钢筋笼28吊装施工：钢筋笼吊装导向架支撑架25下部固定在地面41上，钢筋笼吊装导向架支撑架25上部焊接钢筋笼吊装导向架上部限位环26，钢筋笼吊装导向架上部限位环26上焊接钢筋笼吊装导向筒27，灌注桩钢筋笼28通过吊装系统29吊入钢
筋笼吊装导向筒27中实现灌注桩钢筋笼28的吊装导向，完成灌注桩钢筋笼28吊装施工。
41.步骤五、灌注桩混凝土42施工：混凝土浇筑高度精确控制料筒通过料筒支撑限位横板39及料筒支撑限位竖板40放置在钢护筒20上方，料筒支撑限位竖板40底部固定在地面41上，提升式传感器系统38上部混凝土浇筑高度显示器37绑扎在钢筋笼上方主筋上；在浇筑混凝土溜槽30下部设置浇筑混凝土溜槽阀门31，在混凝土浇筑高度精确控制料筒32前后分别设置一条料筒夜光显示条尺33，可以在夜间看到混凝土浇筑高度精确控制料筒32中灌注桩混凝土42的下降尺度；混凝土浇筑高度显示器37下连接pu管36，pu管36下部外侧套镀锌管35，镀锌管35底部连接探头34，灌注桩混凝土42浇筑至探头34位置时混凝土浇筑高度显示器37自动显示并报读灌注桩混凝土42浇筑高度。
42.实施例二
43.作为另一种实施例，实施例一中的方法得到的高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩，如图1至图11所示，包括：桩位布设优化高压旋喷桩预加固结构、深厚软土高压旋喷桩型钢轨道式施工平台、预埋入单元式钢护筒固定环、钢筋笼吊装施工导向架和灌注桩混凝土浇筑结构；
44.如图4所示，深厚软土高压旋喷桩型钢轨道式施工平台设于支撑钢管桩9上，包括高压旋喷桩型钢轨道系统12、压浆车15和钻孔机械17，压浆车15和钻孔机械17在高压旋喷桩型钢轨道系统12上移动；
45.先施工两排支撑钢管桩9，然后在支撑钢管桩9上部外侧焊接顶部限位埂10，两排支撑钢管桩9之间安装高压旋喷桩型钢轨道系统下承板11，高压旋喷桩型钢轨道系统下承板11上放置高压旋喷桩型钢轨道系统12，压浆车15通过下部连接的压浆车轮13实现其在高压旋喷桩型钢轨道系统12上的纵向移动，压浆车15上部通过高压胶管16与钻孔机械17和旋喷管18连接，钻孔机械17通过下部连接的高压旋喷桩机车轮14实现其在高压旋喷桩型钢轨道系统12上的纵向移动，利用钻孔机械17和压浆车15在高压旋喷桩型钢轨道系统12上的移动实现不同位置上高压旋喷桩19的施工。
46.如图1至图3所示，桩位布设优化高压旋喷桩预加固结构包括高压旋喷桩19，高压旋喷桩19包括施工通道高压旋喷桩和桩位预加固高压旋喷桩5，施工通道高压旋喷桩顶部设有施工通道，桩位预加固高压旋喷桩5围绕处设有灌注桩8；高压旋喷桩19包括横向桩基施工通道高压旋喷桩1、竖向桩基施工通道高压旋喷桩3及桩位预加固高压旋喷桩5，在设计位置通过深厚软土高压旋喷桩型钢轨道式施工平台分别进行横向桩基施工通道高压旋喷桩1、竖向桩基施工通道高压旋喷桩3及桩位预加固高压旋喷桩5施工，在横向桩基施工通道高压旋喷桩1、竖向桩基施工通道高压旋喷桩3上分别进行垫层7施工形成横向桩基施工通道2、竖向桩基施工通道4，在桩位预加固高压旋喷桩5施工完成后进行灌注桩8的施工，高压旋喷桩19以下为下部土层6。
47.如图5所示，预埋入单元式钢护筒固定环包括钢护筒外围预埋环21，钢护筒外围预埋环21上设有用于调整钢护筒20位置的钢护筒固定杆22；在钢护筒20待放置地方预埋钢护筒外围预埋环21，钢护筒外围预埋环21四周均匀设置8个钢护筒固定杆22，钢护筒固定杆22内部连接弧形顶托24，通过钢护筒固定杆调整装置23调整弧形顶托24的位置，实现钢护筒待放位置的预先确定。
48.图6至图8所示，钢筋笼吊装施工导向架包括钢筋笼吊装导向架支撑架25和钢筋笼
吊装导向筒27，钢筋笼吊装导向筒27通过钢筋笼吊装导向架支撑架25设于地面41上；钢筋笼吊装导向架支撑架25下部固定在地面41上，钢筋笼吊装导向架支撑架25上部焊接钢筋笼吊装导向架上部限位环26，钢筋笼吊装导向架上部限位环26上焊接钢筋笼吊装导向筒27，灌注桩钢筋笼28通过吊装系统29吊入钢筋笼吊装导向筒27中实现灌注桩钢筋笼28的吊装导向。
49.如图9至图11所示，灌注桩混凝土浇筑结构包括混凝土浇筑高度精确控制料筒32和提升式传感器系统38。混凝土浇筑高度精确控制料筒及提升式传感器系统38，混凝土浇筑高度精确控制料筒通过料筒支撑限位横板39及料筒支撑限位竖板40放置在钢护筒20上方，料筒支撑限位竖板40底部固定在地面41上，提升式传感器系统38上部混凝土浇筑高度显示器37绑扎在钢筋笼上方主筋上。在浇筑混凝土溜槽30下部设置浇筑混凝土溜槽阀门31，在混凝土浇筑高度精确控制料筒32前后分别设置一条料筒夜光显示条尺33，可以在夜间看到混凝土浇筑高度精确控制料筒32中灌注桩混凝土42的下降尺度。混凝土浇筑高度显示器37下连接pu管36，pu管36下部外侧套镀锌管35，镀锌管35底部连接探头34，灌注桩混凝土42浇筑至探头34位置时混凝土浇筑高度显示器37自动显示并报读灌注桩混凝土42浇筑高度。

技术特征：
1.一种高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、高压旋喷桩施工：施工支撑钢管桩(9)并安装高压旋喷桩型钢轨道系统(12)，钻孔机械(17)和压浆车(15)在高压旋喷桩型钢轨道系统(12)上移动施工高压旋喷桩(19)；步骤二、垫层施工：在横向桩基施工通道高压旋喷桩(1)、竖向桩基施工通道高压旋喷桩(3)上分别进行垫层(7)施工形成横向桩基施工通道(2)、竖向桩基施工通道(4)；步骤三、灌注桩钢护筒施工：通过预埋钢护筒外围预埋环(21)确定灌注桩钢护筒(20)待放位置，然后进行灌注桩钢护筒(20)的吊装施工；步骤四、灌注桩钢筋笼吊装施工：灌注桩钢筋笼(28)通过吊装系统(29)吊装，通过钢筋笼吊装施工导向架导向，完成灌注桩钢筋笼(28)吊装施工；步骤五、灌注桩混凝土施工：通过灌注桩混凝土浇筑结构浇筑灌注桩混凝土(42)，混凝土浇筑高度精确控制料筒(32)显示灌注桩混凝土(42)的下降尺度；混凝土浇筑高度显示器(37)报读灌注桩混凝土(42)浇筑高度。2.根据权利要求1所述的高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，其特征在于，步骤一具体为，先施工两排支撑钢管桩(9)，然后在支撑钢管桩(9)上部外侧焊接顶部限位埂(10)，两排支撑钢管桩(9)之间安装高压旋喷桩型钢轨道系统下承板(11)，高压旋喷桩型钢轨道系统下承板(11)上放置高压旋喷桩型钢轨道系统(12)，压浆车(15)通过下部连接的压浆车轮(13)在高压旋喷桩型钢轨道系统(12)上纵向移动，压浆车(15)上部通过高压胶管(16)连接钻孔机械(17)和旋喷管(18)，钻孔机械(17)通过下部连接的高压旋喷桩机车轮(14)在高压旋喷桩型钢轨道系统(12)上纵向移动，利用钻孔机械(17)和压浆车(15)在高压旋喷桩型钢轨道系统(12)上的移动实现不同位置上高压旋喷桩(19)的施工。3.根据权利要求1所述的高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，其特征在于，步骤三中，钢护筒外围预埋环(21)四周通过钢护筒固定杆调整装置(23)设置有八个钢护筒固定杆(22)，钢护筒固定杆(22)内部连接有弧形顶托(24)，弧形顶托(24)顶撑钢护筒(20)；通过钢护筒固定杆调整装置(23)调整弧形顶托(24)的位置，确定灌注桩钢护筒(20)的吊装位置，然后进行灌注桩钢护筒(20)的吊装施工。4.根据权利要求1所述的高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，其特征在于，步骤四中，钢筋笼吊装施工导向架包括钢筋笼吊装导向架支撑架(25)和钢筋笼吊装导向筒(27)，钢筋笼吊装导向架支撑架(25)下部固定在地面(41)上，钢筋笼吊装导向架支撑架(25)上部焊接钢筋笼吊装导向架上部限位环(26)，钢筋笼吊装导向架上部限位环(26)上焊接钢筋笼吊装导向筒(27)，灌注桩钢筋笼(28)通过吊装系统(29)吊入钢筋笼吊装导向筒(27)中实现灌注桩钢筋笼(28)的吊装导向，完成灌注桩钢筋笼(28)吊装施工。5.根据权利要求1所述的高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，其特征在于，灌注桩混凝土浇筑结构包括混凝土浇筑高度精确控制料筒(32)和提升式传感器系统(38)，混凝土浇筑高度精确控制料筒(32)通过料筒支撑限位横板(39)和料筒支撑限位竖板(40)放置在钢护筒(20)上方，料筒支撑限位竖板(40)底部固定在地面(41)上，提升式传感器系统(38)上部设有混凝土浇筑高度显示器(37)，提升式传感器系统(38)绑扎在灌注桩钢筋笼(28)上方主筋上；在浇筑混凝土溜槽(30)下部设置浇筑混凝土溜槽阀门(31)，在混凝土浇筑高度精确控制料筒(32)前后分别设置一条料筒夜光显示条尺(33)；混凝土浇筑高度显示器(37)下连接有pu管(36)，pu管(36)下部外侧套有镀锌管(35)，镀锌管(35)底部连接有探
头(34)，灌注桩混凝土(42)浇筑至探头(34)位置时混凝土浇筑高度显示器(37)自动显示并报读灌注桩混凝土(42)浇筑高度。6.高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩，其特征在于，由权利要求1至5中任一所述方法得到的。

技术总结
本发明涉及一种高压旋喷桩预加固旋挖成孔灌注桩的施工方法，包括步骤：高压旋喷桩型钢轨道系统安装及高压旋喷桩施工；垫层施工；灌注桩钢护筒施工；灌注桩钢筋笼吊装施工；灌注桩混凝土施工。本发明的有益效果是：通过桩基施工通道和桩位桩周预加固，有效保证深厚软土地基灌注桩的施工；通过深厚软土高压旋喷桩型钢轨道式施工平台，有效提高了高压旋喷桩的施工效率；采用预埋入单元式钢护筒固定环，有效解决了钢护筒下放后位置容易变动的问题；采用钢筋笼吊装施工导向架，大大提高了钢筋笼吊装施工效率；采用混凝土浇筑高度精确控制料筒及提升式传感器混凝土浇筑高度精确控制技术，精确掌握桩基混凝土浇筑进程。精确掌握桩基混凝土浇筑进程。精确掌握桩基混凝土浇筑进程。


技术研发人员：荣海生 李明 包春伟 汪传福 钱江 冯晓见 卞国勇 李声远
受保护的技术使用者：安徽省交通建设股份有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/12