[发明专利]冬季严寒气候人工挖孔灌注桩施工工法

说明书

技术领域

 本发明技术涉及岩土工程施工技术领域，具体的说是一种冬季严寒气候人工挖孔灌注桩施工工法。

背景技术

目前，我国工程建设领域规定室外及野外平均温度持续在5℃以下，即属于冬季施工作业，需要采取相应保温加热措施才可以进行工程建设施工。而在我国的北方，冬季室外气温常常达到-5℃～-20℃，如此严寒低温气候作业条件下，如果不采取科学措施，常规的人工挖孔作业及混凝土搅拌运输浇灌作业基本无法进行，处于停顿状态。为克服严寒低温气候下，人工挖孔作业困难及混凝土搅拌运输浇灌问题，本发明提供一系列工艺、操作技术方法，确保人工挖孔人员顺利挖桩作业、机械正常运转及混凝土入模温度及养护温度，创造良好的作业条件以保证在冬季严寒气候下能顺利进行作业。

发明内容

本发明技术的解决方法从设计、人员组织、挖孔作业、混凝土搅拌、运输几个方面进行设置，多方工作机理共同作用，使冬季人工挖孔作业及混凝土浇灌顺利进行。

本发明一种冬季严寒气候人工挖孔灌注桩施工工法，其步骤如下:

(1)设计桩径时在满足设计及规范要求的承载力或抗拔抗剪及沉降变形基础上，减少桩数，增大桩径；

(2)人员组织选用在北方有过冬季施工经验的挖孔作业人员，并配备人工挖孔作业所必需的冬季施工劳保用品，另在挖孔作业孔口设置软爬梯，超过10米深度后，应每次下孔作业前对孔内空气质量进行检测并通风；

(3)挖孔作业工具，桩芯混凝土搅拌都在加热情况下进行，护壁混凝土采用高标号高水化热早强水泥如P.O.42.5R、P.O.32.5R、P.O.52.5R等，并加入防冻剂、早强剂，护壁混凝土所采用水应为水温40度左右热水，提高护壁砼早期强度，加快护壁混凝土凝结速度；

(4)砼运输采用混凝土罐车进行运输，混凝土罐车装料罐外围包裹保温棉；

(5)桩芯混凝土浇筑高出设计桩顶标高最少1.0m，并同时覆盖保温材料如稻草、保温棉等，并在稻草、保温棉的上方覆盖土等，保护桩顶标高以下部位混凝土，防止混凝土冻伤。

所述的挖孔作业工具加热为挖孔作业风镐空气介质加热，确保出风口温度，使挖孔作业顺利完成，空气介质加热由加热装置完成。

所述的桩芯混凝土搅拌加热步骤如下:（1）根据现场施工部位合理设置搅拌站位置，尽量减少混凝土运输距离，减少热量损失；（2）混凝土搅拌材料水泥选用高水化热普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥；（3）混凝土原材料加热优先采用加热水的方法，加热水温度不宜超过80℃,当水温度超过80℃时，调整混凝土搅拌材料加入顺序，依次为碎石粗骨料、砂等细骨料，搅拌用水，适当搅拌后，加入水泥；当加热水的方法不能满足要求时，再对骨料进行加热；（4）另设置加热锅炉一个，对搅拌机搅拌仓、出料口及水箱内水进行高温度水蒸气加热；（5）对野外暴露的水泵水管采用外裹保温棉，内设高温电热带导热，以保持野外水管温度，确保水管水不流动状态下不冻结。

所述的防冻剂：若混凝土为素混凝土，可采用氯盐型防冻剂，若混凝土内部含有钢筋，则采用无氯型防冻剂；所述的早强剂：若混凝土为素混凝土，可采用氯盐早强剂；若混凝土内部含有钢筋，则采用氯盐早强剂复合亚硝酸钠型，以避免混凝土内部钢筋锈蚀。

所述的冬季施工劳保用品，如包括安全绳、棉帽、军大衣、棉上衣、棉裤、工作外套、带毛雨鞋、雨衣、棉手套、蒙靴、口罩、防风眼镜等。

所述的加热装置包括：空压机1,可焊接管7,进风口2,保温盖6,加热管，加热炉5,出风口3,软皮管10至风镐出风口，确保出风口温度。在进风口及出风口分别有总阀8和各分阀9控制空气流通,加热装置加热材料可采用发热量大的煤或油料加热，为安全考虑计，宜采用煤材料加热方式。

搅拌仓、出料口、水箱加热示意图详见后附图3。另设置加热锅炉一个，对搅拌机搅拌仓、出料口及水箱内水进行高温度水蒸气加热，加热方式如下：蒸气锅炉11产生高温高压水蒸气（温度高达150℃，经送气管道12分送至搅拌机搅拌仓13、蒸汽最后出口15、水箱14。其他序号分别为：16、17为送煤口、18为煤渣出口、19废水出口、20进水口、21蒸气出口、22烟囱、23安全阀、24进气口、配料机、水泥罐、控制阀），高温高压水蒸气持续不断对搅拌仓、出料口、水箱进行加热，以确保混凝土搅拌温度及出料口温度（防止出料口冻结而导致出料口无法打开）和搅拌用水温度。对野外暴露的水泵水管采用外裹保温棉，内设高温电热带导热，以保持野外水管温度，确保水管水不流动状态下不冻结。

本发明中的砼骨料加热装置也可方便用于冬季其它行业或领域内的砼搅拌施工。