人工挖孔桩预制拼装型护壁的施工方法与流程

1.本发明涉及人工挖孔桩施工技术领域，尤其是涉及一种人工挖孔桩预制拼装型护壁的施工方法。


背景技术：

2.人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。因此，在公路、民用建筑中得到了广泛应用。为防止坍孔和保证操作安全，可采用边开挖土方边修筑的现浇钢筋砼护壁，其在支模后需预留浇筑缝隙，通常为上厚下薄的斜阶型。上述现浇护壁技术施工速度慢、质量难以控制，且混土用量较高；其次，在流沙地质地段施工时，通常会由于模板无法迅速封闭成环而导致无法施工；再次，在邻近铁路既有线进行挖孔桩施工时，由于行车震动还会导致现浇混凝土护壁开裂等现象，影响护壁稳定造成安全事故。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供一种人工挖孔桩预制拼装型护壁的施工方法，具体可采取如下技术方案：本发明所述的人工挖孔桩预制拼装型护壁的施工方法，其中，所述护壁为由第一预制块和第二预制块拼装而成的圆筒形结构，所述第一预制块和第二预制块自上而下设置有多层，同层的第一预制块和第二预制块交错设置且以倾斜面相接合，相邻层的第一预制块和第二预制块则通过预埋组件连接固定；所述第一预制块在桩孔侧壁上的正投影为正立等腰梯形，所述第二预制块在桩孔侧壁上的正投影为倒立等腰梯形，且所述正立等腰梯形的上底短于所述倒立等腰梯形的下底，正立等腰梯形的下底短于倒立等腰梯形的上底；所述预埋组件包括预埋螺杆和与之相适配的预埋套筒，所述预埋螺杆设置在第一预制块和第二预制块的顶部并向上延伸，所述预埋套筒设置在第一预制块和第二预制块的底部，且第一预制块和第二预制块的预埋套筒上方设置有操作孔；所述施工方法包括如下步骤：第一步，首环安装：按照挖孔桩的设计位置，在地面上开挖与护壁等径的圆形沟槽，之后放置第一预制块和第二预制块，使两者交替排列构成环状，接着，在第一预制块顶部的预埋螺杆上安装钢扁担，并在钢扁担的两端设置方木支垫，通过对第一预制块的紧固使其与第二预制块紧密相接；第二步，第二层环安装：继续向下开挖土体，到达预定深度时，首先安装第二预制块，通过预埋组件将其与上层的第一预制块相连，之后，在相邻第二预制块之间由下至上插入第一预制块，通过预埋组件将其与上层的第二预制块相连，最后，用快干水泥封堵操作孔；第三步，重复第二步，直至完成全部护壁的施工。
4.所述第一预制块和第二预制块内均设置有位于预埋螺杆和预埋套筒周围的l形加强筋。可以提高预埋螺杆和预埋套筒与预制块的连接牢固度。
5.所述第一预制块和第二预制块的外侧面均为拉毛面，第一预制块和第二预制块的接合面上均设置有止水件。拉毛面有助于加强预制块和土体的连接紧密度，止水件（如止水胶条）可以使护壁有效止水。
6.所述第一预制块和第二预制块的重量均小于90kg，且同一层中第一预制块和第二预制块的数量相等。
7.优选地，所述护壁的外径桩径≤1.5m时，同层第一预制块和第二预制块的数量之和为8；护壁的外径桩径在1.5-2m之间时，同层第一预制块和第二预制块的数量之和为12。
8.优选地，所述挖孔桩深度小于10米时，护壁的壁厚为100mm；挖孔桩深度大于等于10米时，护壁的壁厚为120mm。
9.优选地，所述第二步中，安装第一预制块和第二预制块时，在其与桩孔侧壁之间施作有4-6cm厚的m10砂浆层；在封堵操作孔之前，对预埋组件的连接结构进行再次紧固，使同层的第一预制块和第二预制块紧密相接。
10.本发明采用两种规格的梯形预制块拼接成环，并层层设置，同层的两种梯形预制块交错相接，在斜置梯形承插面的作用下相互承托，相邻环则通过层间预埋连接件紧固成一体，其施工迅速，结构稳固，能够在挖孔时迅速封闭成环，其通过采用工厂预制和现场装配相结合的方式，提高了施工速度，减少了人工挖孔桩护壁的混凝土用量，有效节约了施工成本，提高了护壁混凝土施工质量，降低了挖孔桩孔壁坍塌的安全风险。
附图说明
11.图1是本发明中护壁的结构示意图。
12.图2是图1中第一预制块的投影结构示意图。
13.图3是图1中第二预制块的投影结构示意图。
14.图4a-图4d是本发明中护壁的安装示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的施工过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
16.如图1-3所示，本发明所述的人工挖孔桩预制拼装型护壁的施工方法，针对的护壁是由第一预制块1和第二预制块2拼装而成的圆筒形结构，第一预制块1和第二预制块2自上而下设置有多层，同层的第一预制块1和第二预制块2交错设置且以倾斜面相接合，相邻层的第一预制块1和第二预制块2则通过预埋组件连接固定。通常情况下，同一层中第一预制块1和第二预制块2数量相等。
17.具体地，本实施例中的桩孔孔径为1.5m，每层由四块第一预制块1和四块第二预制块2构成，第一预制块1在桩孔侧壁上的正投影为正立等腰梯形（见图2），第二预制块2在桩孔侧壁上的正投影为倒立等腰梯形（见图3），且上述正立等腰梯形的上底短于倒立等腰梯形的下底，正立等腰梯形的下底短于倒立等腰梯形的上底，即第一预制块1和第二预制块2
为等高的等腰梯形，两者具有八字形的倾斜接合面，但第一预制块1比第二预制块2小。采用等腰梯形结构，当上提第一预制块1时，可以借助倾斜接触面加强其与第二预制块2的相互作用，使两者形成的环形结构能够紧固无缝。
18.用于连接第一预制块1和第二预制块2的预埋组件包括预埋螺杆3和与之相适配的预埋套筒4。具体地，预埋螺杆3位于第一预制块1和第二预制块2的顶部的中心处并向上延伸15cm左右，预埋套筒4位于第一预制块1和第二预制块2的底部，且第一预制块1和第二预制块2的预埋套筒4上方均开设有操作孔5。第一预制块1和第二预制块2进行层叠装配时，预埋螺杆3穿设在其上层的预埋套筒4中，通过操作孔5向预埋螺栓3上旋拧紧固螺母6，将两个预制块连接在一起。施工完毕后，采用快干水泥封堵操作孔5。为了方便预埋螺杆3和预埋套筒4定位，提高其与第一预制块1和第二预制块2的连接牢固度，在第一预制块1和第二预制块2内均设置有位于预埋螺杆3和预埋套筒4周围的l形加强筋7。
19.为了加强第一预制块1、第二预制块2预制块与土体的连接紧密度，上述第一预制块1和第二预制块2的外侧面均为拉毛面。其次，第一预制块1和第二预制块2的接合面上均设置有止水件（如止水胶条等），即使位于地下水含量丰富的地段时，护壁也能达到良好的止水效果。再次，为了方便施工，第一预制块1和第二预制块2的重量均小于90kg。
20.本发明所述的人工挖孔桩预制拼装型护壁的施工方法，包括如下步骤：第一步，首环安装：按照挖孔桩的设计位置，在地面上开挖与护壁等径的圆形沟槽，之后放置第一预制块1和第二预制块2，使两者交替排列构成环状，接着，在每一第一预制块1顶部的预埋螺杆3上分别安装一根钢扁担8，并在钢扁担8两端的地面上支垫方木9（见图4a），防止预制块下沉。在上述钢扁担8的作用下，第一预制块1被向上提拉，其两侧斜面与第二预制块2相接触，使第一预制块1和第二预制块2之间产生一定的环向推力，从而使首环紧密相接。
21.具体地，第一预制块1和第二预制块2交替排列构成环状，当第一预制块1通过预埋螺杆3和紧固螺母6相配合向上与钢扁担8紧固连接的过程中，与第二预制块2相接触会产生一定的向上推力带动两侧第二预制块2向上移动，而上层的钢扁担8会产生向下推力阻止第二预制块2向上移动。由于第一预制块1和第二预制块2的顶面均为弧形结构，且弧形外侧宽、内侧窄，第一预制块1紧固时可将禁锢力转化为块间环向推力。而成环后的第一预制块1和第二预制块2，在受被动土压力挤压时，类似于拱桥受力原理，第一预制块1和第二预制块2可将挤压的被动土压力转化为块间环向推力来抵抗土体压力。
22.第二步，第二层环安装：继续向下开挖土体，到达预定深度时，首先安装第二预制块2（见图4b），接着安装第一预制块1（见图4c、图4d），最后封堵操作孔5。
23.具体地，将第二预制块2对应安装在上层第一预制块1下方，两者通过预埋组件相连，即将第二预制块2顶部的预埋螺杆3穿设在其上方第一预制块1的预埋套筒4中，通过操作孔5向预埋螺栓3上旋拧紧固螺母6，将两个预制块连接在一起；然后，在第二预制块2外侧或桩孔侧壁上涂抹4-6cm厚的m10砂浆，使两者连接密实。接着，在相邻第二预制块2的间隙中由下至上插入第一预制块1，通过预埋组件将其与上层的第二预制块2相连，再在第一预制块1外侧或桩孔侧壁上涂抹4-6cm厚的m10砂浆。最后，复拧每一紧固螺母6，确保预制块处于牢固连接状态，然后用快干水泥封堵操作孔5。上述第一预制块1在安装过程中，在上层第二预制块2的压力作用下，以及同层第一预制块1和第二预制块2斜向接触面的作用力下，能
够产生持续环向推力，使第二层环紧密相接在一起。
24.第三步，重复第二步，直至完成全部护壁的施工。
25.通常情况下，挖孔桩深度小于10米时，护壁的壁厚为100mm；挖孔桩深度大于等于10米时，护壁的壁厚为120mm。
26.与现有技术相比，本发明的优点主要在于：首先，解决了现有人挖孔桩现浇护壁施工速度慢、质量难以控制的施工难点，本发明所述的预制拼装护壁在挖孔时能够迅速封闭成环，减少了等待现浇护壁硬化的等强时间加快了施工速度；其次，现有现浇护壁支模后需预留浇筑缝隙，浇筑的护壁厚薄不一，上层护壁厚度为15cm，而下层护壁厚度仅有5-8cm；本发明所述的预制拼装护壁厚度均匀，其中，预制块的厚度均为6cm，拼装完成后，在护壁外侧设置4-6cm厚m10砂浆，因此，成型后护壁厚度为10-12cm，其不需要孔内浇筑，可减少护壁厚度，节约施工成本，节省护壁混凝土用量。
27.需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。