[发明专利]一种深水区钻孔灌注桩无损装拆双层钢护筒群结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种深水区钻孔灌注桩无损装拆双层钢护筒群施工方法，属于桥梁工程的桩基施工领域，适用于水中大直径钻孔灌注桩的施工，尤其适用于水文条件复杂、河床覆盖层较薄、水中混凝土桩身外观质量较高的钻孔灌注桩施工。

背景技术

在水文条件复杂、河床覆盖层较薄的河段进行桩基础施工时钢护筒的沉放是一个技术难点，为了确保钢护筒的稳定性需要增大钢护筒的入土深度，而覆盖层较薄的河段下层多为较坚硬的岩层，钢护筒很难进入较坚硬岩层中，嵌固深度不足严重影响钢护的筒稳定性。此外，混凝土灌注桩在水中及以上部分有时需要作为桥墩使用，其外观质量要求较高，不能出现坑槽、麻面等质量问题。

鉴于该施工条件下的钻孔灌注桩施工，采用常规的钢护筒进行钻孔灌注桩施工很难保证钢护筒的稳定性，或者为了满足稳定性要求而显著增加工程造价，在混凝土浇筑完成桩身强度达到一定要求后，常规钢护筒很难甚至无法拔出回收利用，损耗大量钢材。

综上所述，虽然现有钻孔灌注桩在类似施工条件下采用常规方法取得了一定的效果，但仍存在需要改进之处。鉴于此，根据目前工程实际的需要，亟需发明一种钢护筒稳定性好、回收利用方便、桩身外观质量高的深水区钻孔灌注桩施工方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种内外侧钢护筒易装拆、施工方便迅捷、造价低的深水区钻孔灌注桩无损装拆双层钢护筒群结构及施工方法。

一种深水区钻孔灌注桩无损装拆双层钢护筒群结构，所述双层钢护筒群包括外侧钢护筒和内侧钢护筒；外侧钢护筒由钢板卷制焊接而成，其下端内壁焊接一环形托架，托架上设置一竖向挡板，托架上端凹槽内设置一橡胶垫片；外侧钢护筒通过上下三道钢桁架形成钢护筒群；外侧钢护筒群上端在钢桁架上设置施工钢平台作为钻孔桩施工的临时平台；内侧钢护筒为两瓣半圆钢护筒、内侧钢护筒沿侧壁设置多个水平向千斤顶和多个垂直度监测盒，下端设置个垂直向千斤顶，沿垂直方向间隔设置铰链、橡胶垫槽和橡胶垫，与铰链相对位置设置开合装置。

作为优选：所述开合装置，由弹簧和滑移筒组成，其中滑移筒间隔接入液压形成开合千斤顶。

深水区钻孔灌注桩无损装拆双层钢护筒群结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、外侧钢护筒群制作：将数个外侧钢护筒通过上下三道钢桁架连为整体，每个外侧钢护筒下端内侧设置托架和橡胶垫片；

步骤二、外侧钢护筒群沉放施工：采用船舶等作为临时施工平台，进入预设位置，抛锚固定，采用压桩机压入外侧钢护筒群；

步骤三、灌注桩钻孔施工：采用桩基钻孔机械和泥浆护壁成孔；

步骤四、内侧钢护筒安装就位：将内侧钢护筒化集成系统吊装入外侧钢护筒内，其底部置于外侧钢护筒的托架上，上部搁置在外侧钢护筒顶端，同时通过侧壁集成的垂直度监测盒和水平向千斤顶实时调整内侧钢护筒的垂直度和位置；

步骤五、下放钢筋笼及灌注混凝土：将制作好的钢筋笼吊入钻孔内，清孔后进行水下混凝土灌注；

步骤六、拆除内侧钢护筒：待桩身混凝土达到一定强度，利用开合千斤顶的推力将内侧钢护筒的两瓣分开，并利用护筒底部的垂直向千斤顶的推力将内侧钢护筒从托架上分开，然后将内侧钢护筒吊出；

步骤七、拆除外侧钢护筒群：待所有钻孔灌注桩均施工完毕后，整体起吊外侧钢护筒群，并移至下一施工位置。

作为优选：所述步骤二中，外侧钢护筒群利用静压力整体沉放，沉放过程进行垂直度监测，下端入土深度满足外侧钢护筒群整体稳定性要求。

本发明的有益效果是：

(1)采用外侧钢护筒群可以确保在河床覆盖层较薄时嵌固深度有限的情况下钢护筒的稳定性，降低施工的难度和造价，上端钢桁架上铺设钢板可以作为临时施工平台；

(2)内侧钢护筒化集成系统采用两瓣半圆钢护筒，通过水平千斤顶控制半圆钢护筒的开合，沉放时闭合、拆除时分离，方便内侧钢护筒的装拆，降低对桩身混凝土表面的影响，提高桩身表观质量；

(3)内侧钢护筒下端通过橡胶垫片支承在外侧钢护筒下端内壁的钢托架上，橡胶垫片的存在有效避免了混凝土浆液进入内、外侧钢护筒间的空隙；

(4)内侧钢护筒下端设置竖向千斤顶，当出现内侧钢护筒下端粘连影响吊出时，通过施加一顶推力可以方便地吊出内侧钢护筒；

(5)内侧钢护筒内壁设置垂直度监测盒，在内侧钢护筒沉放过程中实时监测钢护筒的垂直度和位置，通过水平千斤顶化自动调整。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是外侧钢护筒群连接结构图；