一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法制造技术

本发明专利技术公开了一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，所述施工工法包括以下步骤：施工准备；锁口施工；桩孔施工；桩孔支护结构施工；支护混凝土浇筑和养护；下一孔段施工；其中，桩孔施工包括旋挖钻机施工和人工修型清理；桩孔支护结构分为若干个子结构，子结构构造为预制结构，预制结构吊装至桩孔内并快速相连，以组成桩孔支护结构

【技术实现步骤摘要】
一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法


[0001]本专利技术属于抗滑桩施工
，具体涉及一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法
。

技术介绍

[0002]抗滑桩作为一种强力有效的支挡结构，一端嵌入坚实岩体，一端埋入软弱岩土体支挡，通过较强的抗剪强度保证岩土体潜在滑移面的稳定，在各型各类特别是铁路
、
公路等大型工程项目中一直有十分广泛的应用
。
[0003]在运用抗滑桩支挡软弱地质区的高边仰坡时，为了提高桩身的截面惯性矩，桩型通常采用大截面的矩形
。
面对此种情况，现有技术中采用人工挖孔和机械成孔两种施工方法，但这两种工法均有比较大的弊端，具体来说：
[0004]对于人工挖孔，人工挖孔桩施工安全风险特别高，主要表现为岩土体出渣过程中高处坠落和开挖过程中孔桩坍塌淹没风险；同时人工挖孔的施工效率低下，工期较长，人员在桩孔内施工时间越长，施工风险也越大；此外，人工施工成本也比较高
。
[0005]对于机械成孔，机械开挖软弱地质区的矩形抗滑桩时，难以配套相应的桩孔支护结构
。
首先是大断面矩形钢护筒安装定位难度大，刚度低易变形支护效果差；混凝土护壁支护效果虽好，但传统旋挖钻无法胜任护壁区域岩土体的开挖，所以也存在较大限制
。
[0006]怎样规避以上问题是现存亟待克服的技术难点
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，用以解决现有技术中存在的上述问题
。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，包括以下步骤：
[0010]施工准备；
[0011]锁口施工；
[0012]桩孔施工；
[0013]桩孔支护结构施工；
[0014]支护混凝土浇筑和养护；
[0015]下一孔段施工；
[0016]其中，桩孔施工包括旋挖钻机施工和人工修型清理；桩孔支护结构分为若干个子结构，子结构构造为预制结构，预制结构吊装至桩孔内并快速相连，以组成桩孔支护结构
。
[0017]在一种可能的实现方式中，旋挖钻机施工包括以下步骤：
[0018]旋挖钻机就位；
[0019]中部岩土体开挖：旋挖钻机选用圆形旋挖钻头；竖向分段
、
水平分区进行开挖和出渣；
[0020]边缘岩土体修型：旋挖钻机选用方形铣削钻头；以锁口或者上一模护壁作为导墙，从上往下铣削桩身断面净空内局部的剩余岩土体；
[0021]护壁区域岩土体掏挖：径向掏槽；轴向扩挖；
[0022]其中，当径向掏槽时，方形铣削钻头径向对准锁口或上一模护壁底部岩土体；调整旋挖钻机的掘进臂水平移动油缸和回转结构，使方形铣削钻头沿铣削头沿径向铣削岩土体；调整方形铣削钻头转向，自上而下切削岩土体；
[0023]当轴向扩挖时，调整方形铣削钻头方向并在护壁区域上下移动铣削
。
[0024]在一种可能的实现方式中，人工修型清理包括以下步骤：
[0025]采用小型开挖设备及机具进行修型；
[0026]孔型检查；
[0027]桩孔内岩土体碎屑集中到孔中心位置，下一循环开挖时带出；
[0028]其中，当岩土体碎屑过多时，增加机械清孔工序
。
[0029]在一种可能的实现方式中，桩孔支护结构包括护壁钢筋
、
护壁模板和布料台，护壁钢筋
、
护壁模板和布料台分别设有至少两个并预制成型，护壁模板构造为折叠结构；
[0030]桩孔支护结构施工包括以下步骤：
[0031]护壁钢筋安装：采用吊装机械沿桩孔对角线下放，一端固定，另一端以固定端为圆心旋转至设计位置；相邻护壁钢筋拼接；采用测量仪器或者护桩复核，根据复核结果调整，符合要求后固定；
[0032]护壁模板安装：护壁模板折叠并沿桩孔对角线吊入；护壁模板的长边与桩孔长边对齐，护壁模板的短边向桩孔短边展开并对齐；折叠点填入密封板并固定；重复以上步骤以吊入多个护壁模板，以形成矩形支撑体；采用测量仪器对护壁模板四个角进行定位复核，并根据复核结果调整护壁模板位置；通过横向固定支撑杆连接并固定相邻护壁模板；
[0033]布料台安装：多个布料台分别吊入桩孔内；多个布料台拼接形成安置在护壁模板上的施工平台；
[0034]其中，施工平台的侧面与桩孔的侧面相对并留有浇筑间隙，护壁钢筋位于浇筑间隙内，护壁钢筋的上端连接锁口，护壁钢筋的下端连接桩孔底面；相应地，支护混凝土浇筑后，支护混凝土从浇筑间隙延伸至施工平台的顶面上
。
[0035]在一种可能的实现方式中，支护混凝土浇筑和养护包括以下步骤：
[0036]支护混凝土浇入；
[0037]支护混凝土导流至浇筑间隙内并捣固；
[0038]洒水喷雾养护；
[0039]拆除护壁模板和布料台；
[0040]其中，支护混凝土通过导管运送至桩孔内，相应地，导管延伸至布料台上方；通过布料台将支护混凝土均匀分层
。
[0041]在一种可能的实现方式中，施工准备包括以下步骤：
[0042]场地平整和加固：采用挖机对抗滑桩布设位置原地面及周边边仰坡进行开挖整平和清理，施作抗滑桩施工平台，抗滑桩施工平台平铺碎石或混凝土作硬化处理，开挖边坡面喷砼防护；
[0043]截排水：抗滑桩施工平台四周及周边边坡坡顶做排水沟；
[0044]控制点埋设
:
打竖向孔，清理粉尘，塞满植筋胶，埋入测钉；其中，竖向孔选取视野宽阔畅通
、
地基坚实
、
远离变形区域且埋设便利的点位；测钉的顶部低于地面并做提示标记
。
[0045]在一种可能的实现方式中，锁口施工包括以下步骤：
[0046]测量放样：选取已埋设的控制点架设测量仪器；放样出孔桩净空面四角位置并设置护桩，通过埋设钢筋喷红油漆进行标记并保护，采用白灰标记出锁口结构轮廓线和开挖线；
[0047]锁口开挖：采用小型挖机分层开挖人工修型的方法开挖，开挖顺序为先中部后边缘；
[0048]钢筋和模板安装；
[0049]混凝土浇筑和养护
。
[0050]在一种可能的实现方式中，支护混凝土浇筑和养护所用的混凝土，以及锁口施工中所用的混凝土中，均添加有早强剂
。
[0051]在一种可能的实现方式中，还包括监控量测，监控量测包括以下步骤：
[0052]桩孔施工前，在桩孔四角角位置和周边复杂软弱区域埋设监测点；
[0053]实时监控量测和巡视：锁口沉降
、
桩孔支护结构的护壁裂隙
、
渗漏水
、
地表沉降和现场巡视
。
[0054]在一种可能的实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，其特征在于，包括以下步骤：施工准备；锁口
(1)
施工；桩孔施工；桩孔支护结构施工；支护混凝土
(9)
浇筑和养护；下一孔段施工；其中，桩孔施工包括旋挖钻机施工和人工修型清理；桩孔支护结构分为若干个子结构，子结构构造为预制结构，预制结构吊装至桩孔内并快速相连，以组成桩孔支护结构
。2.
根据权利要求1所述的软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，其特征在于，旋挖钻机施工包括以下步骤：旋挖钻机就位；中部岩土体开挖：旋挖钻机选用圆形旋挖钻头
(2)
；竖向分段
、
水平分区进行开挖和出渣；边缘岩土体修型：旋挖钻机选用方形铣削钻头
(3)
；以锁口
(1)
或者上一模护壁作为导墙，从上往下铣削桩身断面净空内局部的剩余岩土体
(4)
；护壁区域岩土体掏挖：径向掏槽；轴向扩挖；其中，当径向掏槽时，方形铣削钻头
(3)
径向对准锁口
(1)
或上一模护壁底部岩土体；调整旋挖钻机的掘进臂水平移动油缸和回转结构，使方形铣削钻头
(3)
沿铣削头沿径向铣削岩土体；调整方形铣削钻头
(3)
转向，自上而下切削岩土体；当轴向扩挖时，调整方形铣削钻头
(3)
方向并在护壁区域上下移动铣削
。3.
根据权利要求1所述的软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，其特征在于，人工修型清理包括以下步骤：采用小型开挖设备及机具进行修型；孔型检查；桩孔内岩土体碎屑
(5)
集中到孔中心位置，下一循环开挖时带出；其中，当岩土体碎屑
(5)
过多时，增加机械清孔工序
。4.
根据权利要求1所述的软弱地质区大截面矩形桩快速快挖施工工法，其特征在于，桩孔支护结构包括护壁钢筋
(6)、
护壁模板
(7)
和布料台
(8)
，护壁钢筋
(6)、
护壁模板
(7)
和布料台
(8)
分别设有至少两个并预制成型，护壁模板
(7)
构造为折叠结构；桩孔支护结构施工包括以下步骤：护壁钢筋
(6)
安装：采用吊装机械沿桩孔对角线下放，一端固定，另一端以固定端为圆心旋转至设计位置；相邻护壁钢筋
(6)
拼接；采用测量仪器或者护桩复核，根据复核结果调整，符合要求后固定；护壁模板
(7)
安装：护壁模板
(7)
折叠并沿桩孔对角线吊入；护壁模板
(7)
的长边
(103)
与桩孔长边
(103)
对齐，护壁模板
(7)
的短边向桩孔短边
(104)
展开并对齐；折叠点填入密封板并固定；重复以上步骤以吊入多个护壁模板
(7)
，以形成矩形支撑体；采用测量仪器对护壁模板
(7)
四个角进行定位复核，并根据复核结果调整护壁模板
(7)
位置；通过横向固定支撑杆
(200)
连接并固定相邻护壁模板
(7)
；
布料台
(8)
安装：多个布料台
(8)
分别吊...

【专利技术属性】
技术研发人员：石龙，王勇，夏真德，宋江苇，王强，王伟，张其辉，何万，宁宏，
申请(专利权)人：中铁五局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：