[发明专利]前端振动钢护筒处理桩基超厚流沙层施工方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁桩基施工领域，涉及一种桩基挖孔方法，尤其涉及一种在具有超厚流沙层地质条件下的挖孔方法。

背景技术

流沙层是桩基施工过程中经常遇到的不良地质，一旦挖孔过程中处理不当，容易发生透水、孔壁坍塌等情况，不仅影响施工进度，还很可能造成重大安全事故。针对含流沙层流沙层，尤其是超厚流沙层的施工，目前广泛采用的是高压灌浆处理、井点降水等方法。

高压注浆法是在桩孔的四周从地面钻孔穿过流沙层，然后从钻孔中下钢花管(钢管的四周钻有一些小孔)进行注浆，使得桩孔周围的流沙层固结成一个密实的整体，从而保证挖孔工作正常安全作业。高压注浆法，高压灌浆施工处理时间长，对设备和施工质量要求较高，不仅影响施工现场，而且不易大面积施工，影响施工进度，成本也较高。

井点降水法是人工降低地下水位的一种方法。在桩孔流沙层开挖前，在桩孔四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水使所挖的流沙层始终保持干燥状态的方法。井点降水法，容易破坏地层结构，而且施工效率较低。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前流沙层尤其是超厚流沙层的挖孔施工方法所存在的问题，提供一种费用低、效率高且不破坏底层结构的挖孔施工方法。

本发明的技术方案如下：

前端振动钢护筒处理桩基超厚流沙层施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制作振沉钢护筒：选择内径比设计桩径大6cm以上的钢护筒，在钢护筒内沿钢护筒轴向焊接一块钢隔板，钢隔板的平面与钢护筒的轴线平行；

（2）按通常的人工挖孔桩施工方法开挖流沙层以上的非流沙层，每下挖一定深度，在桩孔内壁浇筑一节护壁，浇筑护壁后的桩孔内径比设计桩孔内径大7cm以上；

（3）开挖到流沙层后，向桩孔内安装并振沉所述钢护筒；

（4）在钢护筒内的钢隔板上安装振动锤，并调整振动锤的中线使其与钢隔板的中心偏差小于2cm；

（5）通过振动锤振沉钢护筒，每振沉一定深度，采用人工挖孔方式将钢护筒内的流沙层挖掘清除；

（6）钢护筒振沉到流沙层下的泥岩层后，人工挖孔到距钢护筒底部30cm时先停止掘进，沿护筒边沿向余下的流沙层及流沙层下部的泥岩层植入一圈单根长100cm钢筋，所述钢筋以一定倾角向桩孔壁外侧倾斜植入；

（7）然后继续向下掘进，清除余下的流沙层并掘进到流沙层下的泥岩层30cm，使植入的钢筋有部分裸露在外，部分保留在下部泥岩层内，然后浇筑60cm高4cm厚的钢筋混凝土防水护壁，防水护壁将裸露在外的钢筋浇筑在内。

本发明采用钢护筒振沉法，振动点设在钢护筒前端，减少激振力的损失，增加了每次振动的进尺，减少了振动次数，降低了振动锤对钢护筒厚度的要求，减小了钢护筒加工钢板厚度，降低了成本。

本发明施工效率高。钢护筒安装拆除方便，钢隔板在加工钢护筒时就焊接到位，振动锤与钢隔板连接仅需5分钟；钢护筒一次振动仅需5～10分钟即可下沉4m；由于采用钢护筒而减少了流沙层的护壁施工，单个挖孔桩进尺可由原先的每天1m增加到每天2m。

本发明封闭效果好。一次下沉即可封闭地下水，挖孔桩可进行无水施工。

本发明与传统的高压灌浆处理相比，可大面积施工且见效快，不影响现场施工，且费用低；与井点降水法相比，效率高，不破坏地层结构，费用低。

本发明质量有保证，安全性好，对超过3m的超厚流沙层桩基施工具有较为广泛的应用价值。

附图说明

图1是本发明的施工流程图

图2是含有流沙层的地质结构示意图

图3是钢护筒的横向剖视图

图4是钢护筒的纵向剖视图

图5是流沙层上部土层开挖的状态示意图

图6是桩孔内安装钢护筒的状态示意图

图7是振沉钢护筒的状态示意图

图8是流沙层掘进的状态示意图

图9是向流沙层底部岩层植筋的状态示意图

图10是植筋处的桩孔平面剖视图

图11是浇筑防水护壁后的桩孔状态示意图

具体实施方式

图1是本发明前端振动钢护筒处理桩基超厚流沙层施工方法的施工流程图，包括以下步骤：

（1）制作振沉钢护筒：选择内径比设计桩径大6cm以上的钢护筒，在钢护筒内沿钢护筒轴向焊接一块钢隔板，钢隔板的平面与钢护筒的轴线平行；钢隔板的中心位于钢护筒的轴线上；