一种冲孔灌注桩施工工艺的制作方法

1.本发明涉及冲孔灌注桩施工技术领域，具体涉及一种冲孔灌注桩施工工艺。


背景技术：

2.冲孔灌注桩是灌注桩的一种，灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成；冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔，为泥浆护壁成孔，冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工，桩孔直径通常为600～2500mm，最大直径可达2500mm，冲孔深度最大可达300m左右。
3.目前在常用的冲孔灌注桩施工工艺中，对使用冲锤配合钢丝绳进行施工时，由于在竖直方向上进行冲击时，冲锤受自然环境的影响，容易发生偏移，从而会使得冲孔产生很大误差，使得冲孔失效，为此，我们提出一种冲孔灌注桩施工工艺。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种冲孔灌注桩施工工艺，减少在施工中对冲锤使用时其发生偏移，进而避免冲孔产生很大误差使得冲孔失效。
5.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
6.一种冲孔灌注桩施工工艺，包括如下步骤：
7.s1：施工准备：先平整场地清出工作面，然后测量放线定桩位；
8.s2：泥浆制备；
9.s3：埋设护筒：所述护筒的上口边缘开设有溢浆口，所述护筒是由两组半筒体组成，所述护筒外壁设置有两组衔接封挡机构，且衔接封挡机构位于两组半筒体的连接处；
10.s4：铺设工作平台：通过水准仪建立工作平台铺设时的水平面，使得铺设的工作平台保持水平状态；
11.s5：安装机电设备并定位，机电设备包括带有冲锤和顶支撑板的冲孔桩机、终端控制模块和触控显示模块，所述冲锤的顶端设置有导向机构，所述导向机构的外部设置有垂直度调整机构，所述导向机构的顶部设置有垂直基准机构；
12.s6：冲孔；
13.s7：清孔并检查成孔质量：冲孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度进行检查，符合要求后进行第一次清孔；
14.s8：下放钢筋笼：钢筋笼、导管安装完毕，进行第二次清孔；
15.s9：灌注水下混凝土；
16.s10：拔出护筒：对护筒先进行一半的拔出，再进行另一半的拔出；
17.s11：检查质量。
18.优选地，泥浆制备前，根据桩基的分布位置及现场场地情况，设置泥浆池，储浆池，沉淀池并用循环槽连接，以及安装泥浆泵，出浆循环槽槽底纵坡不大于1％。
19.基于上述技术特征，使泥浆池流速不大于10cm/s，便于泥浆流动时人工用筛网将石碴捞出。
20.优选地，泥浆制备的方法为将粘土导入泥浆池，注水，用挖掘机进行搅拌，然后用泥浆泵将泥浆从泥浆池一端抽到另一端，过程中掺如适量火碱、膨润土，直至泥浆均匀。
21.基于上述技术特征，保证获取质量高的泥浆。
22.优选地，泥浆制备的标准为：
23.a、比重：孔底泥浆比重不宜大于：黏土、粉土1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石1.2；
24.b、黏度：入孔泥浆黏度，一般层为16～22s，松散易坍地层为19～22s；
25.c、含砂率：新制泥浆不大于4％，循环泥浆不大于8％；
26.d、胶体率：不小于95％；
27.e、ph值：应大于6.5。
28.优选地，泥浆制备的配比为：
29.f、水：粘土：火碱配比(kg)＝100:40:0.25；
30.g、在施工过程中粘土泥浆无法达到护壁效果，掺入膨润土，掺入量为泥浆体积的6％～10％，即100m3泥浆掺入6t～10t膨润土；
31.h、火碱的掺量为0.3％～0.5％，即100m3泥浆掺入300kg～500kg火碱，且施工过程中要测试泥浆的ph值，根据护壁效果调整掺量，制备泥浆时先加入火碱搅拌均匀后，再加入膨润土。
32.优选地，两组所述半筒体的外壁上、下端和中部均焊接有加劲肋，所述衔接封挡机构是由挡套和圆弧板组成，所述圆弧板插接在挡套的内腔中，所述圆弧板与后侧半筒体相焊接，所述挡套与前侧半筒体相焊接。
33.基于上述技术特征，通过圆弧板与挡套之间的插接作用，便于圆弧板在挡套中的插入和拔出，从而便于对两组半筒体组成护筒，以及对护筒通过半筒体进行分解拆卸。
34.优选地，所述导向机构包括导向棱杆，所述导向棱杆的前后左右四侧壁均设置有导向轨，所述导向棱杆的左侧壁底部固接有连接板，所述连接板通过螺栓与冲锤相连接。
35.基于上述技术特征，便于对导向机构与冲锤之间的安装固定和拆卸。
36.优选地，所述垂直基准机构包括盒体，所述盒体固定安装在导向棱杆的顶部，所述盒体的顶部中心处设置有红外线发射器，所述红外线发射器与终端控制模块电性输入连接，所述盒体的底部中心处设置有红外线接收器，所述红外线接收器与终端控制模块电性输出连接，所述红外线接收器和红外线发射器之间的上端设置有线锥，且线锥的顶部通过绳线与盒体相固接。
37.基于上述技术特征，通过线锥在重力作用下，保持垂吊状态，在导向棱杆随冲锤发生偏移时，盒体也发生偏移，这样使得线锥在重力作用下保持垂吊状态时直接偏离红外线发射器和红外线接收器之间的中心线位置，进而使得红外线发射器发出的红外线信号被红外线接收器接收，由红外线接收器将信号传输到终端控制模块。
38.优选地，所述垂直度调整机构包括支撑框体，所述支撑框体与顶支撑板相固接，所述支撑框体的内腔左右两侧壁之间转动连接有第一调整框体，所述支撑框体的右侧设置有与第一调整框体转动相配合的第一正反转电机，所述第一调整框体的内腔前后两侧壁之间转动连接有第二调整框体，所述第一调整框体的后侧壁设置有与第二调整框体转动相配合
的第二正反转电机，所述第二正反转电机和第一正反转电机均与终端控制模块电性输入连接，所述第二调整框体的内腔前后左右四侧壁均转动连接有与导向轨相配合的导向轮。
39.基于上述技术特征，在导向棱杆随冲锤发生偏移时，在终端控制模块接收到红外线接收器发出的信号后，控制第一正反转电机和第二正反转电机工作，通过第一正反转电机带动第一调整框体在支撑框体中进行前后倾斜调节，通过第二正反转电机带动第二调整框体在第一调整框体中进行左右倾斜调节，同时上述结构的协同作用，对偏离垂直方向的导向棱杆2和冲锤一起进行校正，再通过导向轮沿着导向轨滚动，便于导向棱杆在第二调整框体中进行竖直导向移动。
40.优选地，冲孔包括：
41.i、开孔：在开孔阶段冲孔进度不宜太快，控制每小时进尺在1米以内，相应的提锤高度要小，冲击次数要多；
42.j、正常冲孔：经过轻冲击的开孔阶段之后，即开始正常冲孔，以加快速速；
43.k、冲击岩层：向孔底抛掷直径20～30厘米的片石，将岩石斜面和高低不平之处嵌补填平，然后进行绷紧绳子低锤快打，造成一个较紧密的平台，承托冲锤，均匀受力。
44.基于上述技术特征，防止偏孔。
45.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
46.第一：在冲孔灌注桩施工工艺中，对冲锤使用时，通过导向机构随冲锤一起进行上下移动，通过导向轮沿着导向轨滚动，便于导向棱杆在第二调整框体中进行竖直导向移动，从而减少在施工中对冲锤使用时发生偏移的情况，进而避免冲孔产生很大误差使得冲孔失效。
47.第二：在冲孔灌注桩施工工艺中，对冲锤使用发生偏离垂直状态时，先通过垂直基准机构检测是否发生垂直偏离，在检测到发生垂直偏离时，将信号传输给终端控制模块，通过终端控制模块控制垂直度调整机构对导向棱杆进行垂直偏离量校正，使其在允许的误差范围内，保证冲锤工作时的精准度。
48.第三：通过对护筒由两组半筒体组成的设计，在最后需要拔出时，对护筒进行先一半的拔出，再进行另一半的拔出，减小整体拔出的阻力，从而便于对埋设的护筒的拔出工作。
49.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本发明的冲孔桩机的使用状态结构示意图；
52.图2为本发明的导向机构的结构示意图；
53.图3为本发明的垂直度调整机构的的结构示意图；
54.图4为本发明的护筒的结构示意图一；
55.图5为本发明的护筒的结构示意图二；
56.图6为本发明的护筒的结构示意图三；
57.图7为本发明的开孔的冲击次数图表；
58.图8为本发明的垂直基准机构的结构示意图；
59.图9为本发明的控制系统原理框图；
60.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0061]1‑
冲锤，2
‑
顶支撑板，3
‑
导向机构，301
‑
导向轨，302
‑
导向棱杆，303
‑
连接板，4
‑
护筒，401
‑
半筒体，402
‑
加劲肋，403
‑
挡套，404
‑
圆弧板，405
‑
溢浆口，5
‑
垂直度调整机构，501
‑
支撑框体，502
‑
第一调整框体，503
‑
第一正反转电机，504
‑
第二正反转电机，505
‑
第二调整框体，506
‑
导向轮，6
‑
垂直基准机构，601
‑
红外线发射器，602
‑
线锥，603
‑
盒体，604
‑
红外线接收器，7
‑
终端控制模块，8
‑
触控显示模块。
具体实施方式
[0062]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0063]
实施例
[0064]
一种冲孔灌注桩施工工艺，包括如下步骤：
[0065]
s1：施工准备：先平整场地清出工作面，然后测量放线定桩位；
[0066]
根据桩基的分布位置及现场场地情况，设置泥浆池，储浆池，沉淀池并用循环槽连接，以及安装泥浆泵，出浆循环槽槽底纵坡不大于1％，使泥浆池流速不大于10cm/s，便于泥浆流动时人工用筛网将石碴捞出。
[0067]
s2：泥浆制备：泥浆制备的方法为将粘土导入泥浆池，注水，用挖掘机进行搅拌，然后用泥浆泵将泥浆从泥浆池一端抽到另一端，过程中掺如适量火碱、膨润土，直至泥浆均匀，保证获取质量高的泥浆；
[0068]
泥浆制备的标准为：
[0069]
a、比重：孔底泥浆比重不宜大于：黏土、粉土1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石1.2；
[0070]
b、黏度：入孔泥浆黏度，一般层为16～22s，松散易坍地层为19～22s；
[0071]
c、含砂率：新制泥浆不大于4％，循环泥浆不大于8％；
[0072]
d、胶体率：不小于95％；
[0073]
e、ph值：应大于6.5；
[0074]
泥浆制备的配比为：
[0075]
f、水：粘土：火碱kg＝100:40:0.25；
[0076]
g、在施工过程中粘土泥浆无法达到护壁效果，掺入膨润土，掺入量为泥浆体积的6％～10％，即100m3泥浆掺入6t～10t膨润土；
[0077]
h、火碱的掺量为0.3％～0.5％，即100m3泥浆掺入300kg～500kg火碱，且施工过程中要测试泥浆的ph值，根据护壁效果调整掺量，制备泥浆时先加入火碱搅拌均匀后，再加入膨润土。
[0078]
s3：埋设护筒4：护筒4的上口边缘开设有溢浆口405，护筒4是由两组半筒体401组
成，护筒4的外壁设置有两组衔接封挡机构，且衔接封挡机构位于两组半筒体401的连接处，两组半筒体401的外壁上、下端和中部均焊接有加劲肋402，便于保证护筒4的刚度，防止变形，衔接封挡机构是由挡套403和圆弧板404组成，圆弧板404插接在挡套403的内腔中，圆弧板404与后侧半筒体401相焊接，挡套403与前侧半筒体401相焊接，通过圆弧板404与挡套403之间的插接作用，便于圆弧板404在挡套403中的插入和拔出，从而便于对两组半筒体401组成护筒4，以及对护筒4通过半筒体401进行分解拆卸(参看说明书附图中图4～图6)；
[0079]
s4：铺设工作平台：通过水准仪建立工作平台铺设时的水平面，即用水准仪测量地面两点间高差，存在高差时，进行地面平整，测量多组两点间高差，并进行存在高差的地面的平整，使得铺设的工作平台保持水平状态；
[0080]
s5：安装机电设备并定位，机电设备包括带有冲锤1和顶支撑板2的冲孔桩机、终端控制模块7和触控显示模块8，通过触控显示模块8进行机电设备工作时的一些数据的显示，同时作业人员直接通过触摸触控显示模块8进行终端控制模块7的控制操作，冲锤1的顶端设置有导向机构3，导向机构3的顶部设置有垂直基准机构6，导向机构3的外部设置有垂直度调整机构5；
[0081]
导向机构3包括导向棱杆302(导向棱杆在使用时有足够的长度，满足使用需求)，导向棱杆302的前后左右四侧壁均设置有导向轨301，导向棱杆302的左侧壁底部固接有连接板303，连接板303通过螺栓与冲锤1相连接，便于对导向机构3与冲锤1之间的安装固定和拆卸；
[0082]
垂直基准机构6包括盒体603，盒体603固定安装在导向棱杆302的顶部，盒体603的顶部中心处设置有红外线发射器601，红外线发射器601与终端控制模块7电性输入连接，盒体603的底部中心处设置有红外线接收器604，红外线接收器604与终端控制模块7电性输出连接，红外线接收器604和红外线发射器601之间的上端设置有线锥602，且线锥602的顶部通过绳线与盒体603相固接，在导向棱杆随冲锤1工作发生偏移时，盒体603也随之偏移，这样使得线锥602在重力作用下保持垂吊状态时直接偏离红外线发射器601和红外线接收器604之间的中心线位置，进而使得红外线发射器601发出的红外线信号被红外线接收器604接收，由红外线接收器604将信号传输到终端控制模块7；
[0083]
垂直度调整机构5包括支撑框体501，支撑框体501与顶支撑板2相固接，支撑框体501的内腔左右两侧壁之间转动连接有第一调整框体502，支撑框体501的右侧设置有与第一调整框体502转动相配合的第一正反转电机503，第一调整框体502的内腔前后两侧壁之间转动连接有第二调整框体505，第一调整框体502的后侧壁设置有与第二调整框体505转动相配合的第二正反转电机504，第二正反转电机504和第一正反转电机503均与终端控制模块7电性输入连接，第二调整框体505的内腔前后左右四侧壁均转动连接有与导向轨301相配合的导向轮506，在导向棱杆302随冲锤1发生偏移时，在终端控制模块7接收到红外线接收器604发出的信号后，通过终端控制模块7控制第一正反转电机503和第二正反转电机504工作，通过第一正反转电机503带动第一调整框体502在支撑框体501中进行前后倾斜调节，通过第二正反转电机504带动第二调整框体505在第一调整框体502中进行左右倾斜调节，同时上述结构的协同作用，对偏离垂直方向的导向棱杆302和冲锤1一起进行校正，使其在允许的误差范围内，保证冲锤1工作时的精准度，再通过导向轮506沿着导向轨301滚动，便于导向棱杆302在第二调整框体505中进行竖直导向移动，从而减少在施工中对冲锤1使
用时发生偏移的情况，进而避免冲孔产生很大误差使得冲孔失效(参看说明书附图中图1、图2、图3、图8和图9)；
[0084]
s6：冲孔：包括：
[0085]
i、开孔：在开孔阶段冲孔进度不宜太快，控制每小时进尺在1米以内，相应的提锤高度要小，冲击次数要多(参看图7)，这样产生的冲击力小，使得孔壁逐渐受水平力的挤压而密实，若冲击过猛，进度太快，孔壁不能较好地形成，反而会引起坍孔，因此，在开孔阶段要严格控制冲孔进度，以利于加强孔壁；
[0086]
j、正常冲孔：经过轻冲击的开孔阶段之后，即开始正常冲孔，以加快速速，此时，提锤高度可增至1.5～2米以上，泥浆浓度相应降低，在1.5以下；
[0087]
k、冲击岩层：向孔底抛掷直径20～30厘米的片石，将岩石斜面和高低不平之处嵌补填平，然后进行绷紧绳子低锤快打，造成一个较紧密的平台，承托冲锤，均匀受力，由于岩石表面高低不平，或为倾斜面，因此，通过上述操作方式，防止偏孔；
[0088]
在冲孔灌注桩施工工艺中，对冲锤1冲孔使用时，通过导向轮506沿着导向轨301滚动对导向机构3进行导向和限位，使得导向机构3随冲锤1一起进行上下移动，从而减少在施工中对冲锤1使用时发生偏移的情况，在发生偏移时，先通过垂直基准机构6检测是否发生垂直偏离，在检测到发生垂直偏离时，将信号传输给终端控制模块7，通过终端控制模块7控制垂直度调整机构5对导向棱杆302进行垂直偏离量校正，保证冲锤1工作时的精准度，进而避免冲孔产生很大误差使得冲孔失效；
[0089]
s7：清孔并检查成孔质量：冲孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度进行检查，符合要求后进行第一次清孔；
[0090]
s8：下放钢筋笼：钢筋笼、导管安装完毕，进行第二次清孔；
[0091]
s9：灌注水下混凝土；
[0092]
s10：拔出护筒4：对护筒4先进行一半的拔出，再进行另一半的拔出，即通圆弧板404与挡套403的插接作用，将圆弧板404连接的一个半筒体401先拔出，然后再将剩下的另一个半筒体401拔出，便于减小整体拔出的阻力，方便对护筒4的拔出工作；
[0093]
s11：检查质量。
[0094]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0095]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。