一种水中桩接柱的施工方法与流程

1.本发明涉及桩基施工技术领域，特别涉及一种水中桩接柱的施工方法。


背景技术：

2.钻孔灌注桩已广泛应用于公路、铁路桥梁等结构工程基础中，其通过机械设备在岩层中形成桩孔，通过在桩孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而成型桩基，将桩基作为上方墩柱、承台等结构的支撑基础。
3.传统的灌注桩施工过程中，一般需要提前平整施工场地，提供一个面积远大于桩基直径的工作平面，桩基成型后，在工作平面上对桩基进行桩头处理，曝露桩头钢筋，再绑扎墩柱或承台钢筋后进行混凝土浇筑成型，而对于水上桥梁，其桩基位于水中，桩基与墩柱连接的过渡段及部分墩身通常位于水面以下，而过渡段及墩柱成型过程中需要人员进行钢筋安装及模板安装等大量施工作业和调整，所以常规处治方式是通过设置钢围堰或筑岛围堰等临时结构物，为人员及机械设备提供无水环境，从而进行干法作业，但是，围堰建设耗时较长、耗资较大，且对周遭水域的生态环境形成较大影响，所以，如何在环保需求高、工程数量多的水域施工项目中，不依赖额外设置围堰完成过渡段及墩柱的成型，减少水中桩基施工过程中围堰建设成本，降低对环境的影响成为了亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对背景技术中存在的现有水中桩基墩柱施工过程中，围堰建设成本较高，对环境影响较大的技术问题，提供了一种水中桩接柱的施工方法，通过采用护筒代替围堰，采用水磨钻破桩头取芯，使施工场地占用空间少，对周围环境影响小，且成本低，效率高。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种水中桩接柱的施工方法，包括如下步骤：s1：桩基施工：根据桩基设计位置设置护筒，在护筒内下放桩基钢筋笼，浇筑成型桩基；s2：桩顶清淤：在桩基混凝土初凝后，清理桩基顶部沉积物；s3：桩头取芯：人工进入护筒内部，通过水磨钻钻孔操作和风镐凿除操作，破除桩头混凝土，曝露桩头钢筋；s4：墩柱钢筋安装：根据桩位放样结果，在桩头钢筋上连接墩柱钢筋；s5：墩柱成型：过渡段浇筑成型后，安装墩柱模板，浇筑墩柱混凝土，成型墩柱；s6：护筒分离、模板拆除；s7：墩身养护，实现桩柱连接成型。
6.本发明的一种水中桩接柱的施工方法，在桩柱成型过程中，采用桩基成型过程中设置的护筒代替围堰，减少了围堰建设成本，节省了材料用量，降低了施工成本，同时，采用人工进入护筒进行桩头取芯，护筒力学性能好，施工中安全风险低，施工效率高，且施工场地占用空间小，所需机械设备基本为小型设备，技术难度较小，成本较低，无需临时用地，对周遭环境无必需污染物排放，有利于保护生态环境，适用于空间条件受限下的桩柱施工，具有较好的推广应用价值。
7.作为本发明的优选方案，s1中，通过建设钢栈桥作为钻孔平台，在钻孔平台上通过
吊车配合振动锤插打护筒入岩，护筒直径大于桩基设计直径至少60cm。
8.作为本发明的优选方案，s2中，护筒内通过旋挖钻掏除淤泥。
9.作为本发明的优选方案，s3具体包括如下步骤：s3.1：桩顶核心混凝土取芯：通过水磨钻沿桩基轴向钻孔，分离桩头中心混凝土块，中心混凝土块外壁距离桩基钢筋笼内壁5-15cm；s3.2：桩顶周边混凝土凿除：通过风镐沿桩基径向凿除桩基钢筋笼侧面混凝土，曝露桩头钢筋。
10.作为本发明的优选方案，s3.1中，水磨钻钻点位置绕桩基轴线环形设置，通过逐层钻进至接桩标高，成型与桩基同轴线的中心混凝土块，并凿断吊出。
11.作为本发明的优选方案，s4中，桩头钢筋与墩柱钢筋之间沿高度方向交错设置形成焊接段，焊接段长度不小于钢筋直径的10倍。
12.作为本发明的优选方案，护筒为一体式或组合式钢材质圆筒。
13.作为本发明的优选方案，s6中，护筒通过切割或拆分的方式实现与桩柱的分离，护筒插入地面以下或水面以下部分留置。
14.作为本发明的优选方案，护筒内悬挂设置新风循环系统。以及时排除施工过程粉尘，提高施工作业环境质量。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、采用桩基成型过程中设置的护筒代替围堰，减少了围堰建设成本，节省了材料用量，降低了施工成本，施工效率高；2、采用人工进入护筒进行桩头取芯，护筒力学性能好，施工中安全风险低；3、施工场地占用空间小，所需机械设备基本为小型设备，技术难度较小，成本较低，无需临时用地；4、对周遭环境无必需污染物排放，有利于保护生态环境，适用于空间条件受限下的桩柱施工，具有较好的推广应用价值。
附图说明
16.图1是本发明的一种水中桩接柱的施工方法的流程示意图；图2是实施例1中某桥梁桩柱施工的纵截面示意图。
17.图标：1-护筒，2-桩基，3-墩柱，4-模板，5-水。
具体实施方式
18.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.实施例1如图1-图2所示，一种水中桩接柱的施工方法，以某穿越红树林区域的水上桥梁桩柱施工为例，其采用钢栈桥、钢平台、钢板桩组合形成的钻孔平台，具体施工包括如下步骤：s1：桩基2施工：根据桩基2设计位置设置护筒1，在钻孔平台上通过吊车配合振动
锤插打钢护筒1入岩，根据灌注桩施工工艺，在护筒1内下放桩基2钢筋笼，浇筑成型桩基2。
21.具体的，钢护筒1采用厚度不小于10mm钢板制作为圆筒结构，钢护筒1优选9m一段，直径大于桩基2设计直径20-40cm，护筒1中心线与桩基2中心线重合，平面位置误差不大于10cm，垂直误差度不大于护筒1总长的1%，于护筒1开口两侧焊接吊耳；钢护筒1入岩深度优选2-4m，根据实际情况进行埋置深度调整，以使钢护筒1设置稳定，内部封闭，周遭土层密实止水。
22.s2：桩顶清淤：在桩基2混凝土初凝后，通过旋挖钻配合人工，清理桩基2顶部淤泥、水泥混合沉积物。
23.s3：桩头取芯：人工进入护筒1内部，通过水磨钻钻孔操作和风镐凿除操作，破除桩头混凝土，曝露桩头钢筋。
24.具体的，人工进入护筒1内部后，首先通过水磨钻沿桩基2轴向钻孔，若干钻点位置位于桩基2钢筋笼内侧约10cm，且绕桩基2轴线环形设置，各钻孔相互连通，通过逐层钻进至接桩标高，成型与桩基2同轴线的中心混凝土块，挤压凿断分离该中心混凝土块后，通过吊车吊出，实现桩顶核心混凝土取芯；再由人工通过风镐，穿过桩基2钢筋笼，沿桩基2径向凿除桩基2钢筋笼侧面混凝土，曝露桩头钢筋，实现桩头取芯，钢筋曝露。
25.s4：墩柱钢筋安装：根据桩位放样结果，在桩头钢筋上纵向连接墩柱3钢筋，并固定箍筋，保持相邻钢筋间间距符合设计要求，成型过渡段和墩柱段钢筋笼。
26.具体的，墩柱3钢筋与桩头钢筋纵向交错，在墩柱3钢筋与桩头钢筋之间进行焊接操作，形成纵向长度不小于钢筋直径10倍的焊接段。
27.s5：墩柱3成型：过渡段混凝土浇筑成型后，根据桩柱放样结果进行钢筋笼复核，复核墩柱段钢筋笼符合要求后，安装墩柱3模板4，再浇筑墩柱段混凝土，成型墩柱3。
28.s6：护筒1分离、模板4拆除。
29.具体的，本实施例优选采用一体式钢护筒，在墩柱3成型后，退潮时，沿地面交界线切割钢护筒1，实现钢护筒1分离，对于水位无法完全退去的桩基2区域，沿最低水位线切割钢护筒1，实现钢护筒1分离，切割线以下区域钢护筒1保留与桩基2的连接状态，实现对桩基2的防护。
30.具体的，可根据实际情况，采用分体结构钢护筒1，分体结构钢护筒1在对接位置通过扣件、螺栓、止水带束缚包裹等形式进行密封，当采用分体结构钢护筒1时，s1中先将钢护筒1入岩段插打入岩，再进行剩余钢护筒1的吊装连接，s1至s6依次进行，并在s6进行钢护筒1的拆分分离，实现钢护筒1的循环利用。
31.s7：墩身养护，实现桩柱连接成型。
32.本实施例的一种水中桩接柱的施工方法，在桩柱成型过程中，利用桩基础施工阶段使用的钢护筒1作为止水及支护结构，代替围堰，先由旋挖钻机辅助进行桩基2顶部清淤，完善护筒口防护及吊运措施后，人工采取水磨钻于钢护筒1内进行桩头挖除，成本低，施工质量高且对周遭环境排放基本为零，减少了围堰建设成本，节省了材料用量，降低了施工成本，同时，采用人工进入护筒1进行桩头取芯，护筒1力学性能好，施工中安全风险低，施工效率高，且施工场地占用空间小，所需机械设备基本为小型设备，技术难度较小，成本较低，无需临时用地，可较大规模投入施工，同时，对周遭环境无必需污染物排放，有利于保护生态环境，适用于空间条件受限下的桩柱施工，具有较好的推广应用价值。
33.优选的，本实施例的一种水中桩接柱的施工方法，还在护筒1内悬挂设置新风循环系统，以及时排除施工过程粉尘，提高施工作业环境质量，实现狭小空间的施工。
34.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。