一种双重套管全回转施工立柱桩方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双重套管全回转施工立柱桩方法。
【背景技术】
[0002]随着国内经济快速发展，大中型都市的城市建设再开发项目、旧城区改造、地铁隧道、地下围护结构等项目越来越多，经常遇到地下岩石或者残留旧混凝土结构等障碍物，此类地下工程施工，因地层不均匀、地质坚硬，通常利用桩基支撑受力。现今的桩基施工本都采用“万能的施工技术”——全回转套管方法，可以有效地解决上述地质问题。然而，套管在全回转提升过程中带动混凝土，致使钢筋笼受扭，同时钢筋笼在钢立柱的重压下弯曲变形，长度变短，最后造成钢立柱桩顶标高下降。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述技术难题，提供一种双重套管全回转施工立柱桩方法，套管插入时全回转钻进，拔管时外套管能有效隔绝内套管和土体之间的部分摩擦力，进而可以采用微旋转方式提升套管，减少钢筋受扭，有效解决立柱桩的沉降问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下方案:一种双重套管全回转施工立柱桩方法，主要包括以下步骤。
[0005]步骤一:桩机定位，采用全回转套管方式，先压入外套管(长度约15m)，并取土。
[0006]步骤二:下压内套管，使其刚好达到入岩的深度并取土成孔。
[0007]步骤三:在内套管成孔过程中，利用冲抓斗挖掘取土。
[0008]步骤四:套管钻进过程中遇到地下障碍物时，先用套筒靴高速旋转切割漂石等障碍物，对于套管内的障碍物用十字冲锤击碎，再使用冲抓斗将套管内被冲碎的障碍物捞出。
[0009]步骤五:成孔过程中地下水从套管与土体缝隙间渗出，用取水器在孔内取水。
[0010]步骤六:待内套管成孔后，吊放钢筋笼，钢筋笼用吊钩挂在内套筒壁上，并在钢筋笼底加设钢板，并焊接。
[0011]步骤七:格构柱与套筒边相平的位置四边焊上吊钩，格构柱四面采用钢筋头斜向与钢筋笼纵筋焊牢，待格构柱深入时，吊钩挂在内套筒边缘上。
[0012]步骤八:格构柱吊装完成后，安放混凝土导管。
[0013]步骤九:在浇筑混凝土之前，靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出第一节内套管。
[0014]步骤十:当混凝土灌注达到桩顶设计标高，停止混凝土浇灌，并在混凝土初凝前拆除内套管上的钢筋笼及格构柱吊钩，同样靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出剩余内套管以及外套管。
[0015]步骤i^一:混凝土终凝后，孔口回填粗砂充满外套管留下的空隙以及桩顶以上空腔，防止桩倾斜、移动。
[0016]有益效果: 本发明采用上述技术方案提供双重套管全回转施工立柱桩方法，压入时，全回转套管施工，切削能力强，遇到障碍物时能很快切削完继续钻进，因此适用于各种复杂土质，且成桩时间短；提升时，采用微旋转双套管方式，减少钢筋受扭，有效解决钢立柱顶标高下降的问题，把钢立柱下沉量在误差允许的范围内，保证了成桩质量。
【附图说明】
[0017]图1为双重套管全回转施工立柱桩的立面图。
[0018]图2为双重套管全回转施工立柱桩的平面图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实例对本发明的工作原理作进一步的详细说明。
[0020]实施例一:
本实例的工程概况为:某奥体中心主体育场第一检录处工程总建筑面积216000 Hf，地下一层地上六层，主体育场为8万座特级特大型体育建筑，其中第一检录处及能源中心为大型体育建筑附属建筑，主体育场看台和附属用房为钢筋混凝土框架剪力墙结构。由于该工程靠近河道，原土基层为细砂层，地基承载力不足。
[0021]采用本发明的方法施工，同样设计使用桩径为100mm的立柱桩，桩长7m，立柱桩采用的是360°双套管全回转钻机施工。具体步骤如下:第一，桩机定位，采用全回转套管方式，先压入外套管(长度约9m)，并取土；第二，更换内套管对应的抱管器，内套管的管径较外套管小20cm，其外径与桩径相同，下压内套管，下压深度至桩底设计标高以下3m左右，使其刚好达到入岩的深度并取土成孔；第三，在内套管成孔过程中，利用冲抓斗挖掘取土 ；当上一节套管即将压入土体时(高于钻机平台以上1.2nTl.5m)，接下一节钢套管，接管后检测垂直度，发现套管倾斜马上用抱管器进行纠偏调整，而后继续下压取土，直至遇到障碍物；第四，套管钻进过程中遇到地下障碍物时，先用套筒靴高速旋转切割漂石等障碍物，对于套管内的障碍物用十字冲锤击碎，再使用冲抓斗将套管内被冲碎的障碍物捞出；第五，成孔过程中地下水从套管与土体缝隙间渗出，用取水器在孔内取水，取水器容量约0.6m3，同时套管继续向下钻进，截断承压水；第六，待内套管成孔后，吊放钢筋笼。钢筋笼用吊钩挂在内套筒壁上(安装钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的准确性，为防止拔套管时钢筋笼上浮，在钢筋笼底加设5mm厚的钢板，并焊接)；第七，钢筋笼顶与格构柱搭接3m左右，格构柱四面采用钢筋头斜向与钢筋笼纵筋焊牢，间距1cm—道，焊接长度不小于10_，钢筋具有一定长度形成柔性连接，以便能使格构柱作相对微量调整。格构柱与套筒边相平的位置四边焊上吊钩，待格构柱深入时，吊钩挂在内套筒边缘上；第八，格构柱吊装完成后，安放混凝土导管，导管不得弯曲、凹陷，接头须用密封圈封实阻水，导管入孔深度控制在距孔底50cm左右；第九,在烧筑混凝土之前,靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出第一节内套管；第十，在随后混凝土浇筑过程中，格构柱以下正常浇筑，浇筑至格构柱位置时，严格控制浇筑速度，仔细观察泛浆情况及导管内下料情况，发现问题及时处理，第i^一，当混凝土灌注达到桩顶设计标高，且保证泛浆达到设计和规范规定高度后，停止混凝土浇灌，并在混凝土初凝前拆除内套管上的钢筋笼及格构柱吊钩，同样靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出剩余内套管以及外套管，第十二，混凝土终凝后，孔口回填粗砂充满外套管留下的空隙以及桩顶以上空腔，防止桩倾斜、移动。
[0022]实施例二:
本实例的工程概况为:某改建工程总建筑面积72512.7 m2，建筑高度172.1m,由一栋46层塔楼、地上5层的商业用房及地下3层车库和设备用房组成，。基坑开挖深度为15.0Om,局部坑中坑挖深18.70m。由于改建工程基础内留置就混凝土等障碍物，比较坚硬。
[0023]采用本发明的方法施工，作为竖向承力构件的钢立柱桩桩径为1000mm，桩长13.9m，钢立柱桩采用的是360°双套管全回转钻机施工。其中Φ 1000套管外径100mm(与立柱桩直径相同)，内径880mm ； Φ 1200套管外径1200mm，内径1070mm。在钻机就位后，先压入Φ 1200直径的套管(长度约15m)，并取土；然后更换Φ 1000套管对应的抱管器，下压Φ 1000套管，并取土成孔；浇混凝土之前靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出第一节φ 1000直径的套管；混凝土烧筑完成后，同样靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出剩余Φ 1000套管以及Φ 1200套管。
[0024]通过在φ 1000套管外侧加上Φ 1200套管，减少了 Φ 1000套管与土体的摩擦，使Φ 1000套管在微旋转的情况下提升出孔，对钢筋笼的影响减小，减少钢筋受扭，有效解决立柱桩的沉降问题。
【主权项】
1.一种双重套管全回转施工立柱桩方法，减少钢筋受扭，有效解决立柱桩的沉降问题，其特征在于以下技术步骤: 步骤一:桩机定位，采用全回转套管方式，先压入外套管(长度约15m)，并取土。2.步骤二:下压内套管，使其刚好达到入岩的深度并取土成孔。3.步骤三:在内套管成孔过程中，利用冲抓斗挖掘取土。4.步骤四:套管钻进过程中遇到地下障碍物时，先用套筒靴高速旋转切割漂石等障碍物，对于套管内的障碍物用十字冲锤击碎，再使用冲抓斗将套管内被冲碎的障碍物捞出。5.步骤五:成孔过程中地下水从套管与土体缝隙间渗出，用取水器在孔内取水。6.步骤六:待内套管成孔后，吊放钢筋笼，钢筋笼用吊钩挂在内套筒壁上，并在钢筋笼底加设钢板，并焊接。7.步骤七:格构柱与套筒边相平的位置四边焊上吊钩，格构柱四面采用钢筋头斜向与钢筋笼纵筋焊牢，待格构柱深入时，吊钩挂在内套筒边缘上。8.步骤八:格构柱吊装完成后，安放混凝土导管。9.步骤九:在浇筑混凝土之前，靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出第一节内套管。10.步骤十:当混凝土灌注达到桩顶设计标高，停止混凝土浇灌，并在混凝土初凝前拆除内套管上的钢筋笼及格构柱吊钩，同样靠钻机的提升力+微小旋转(非360°旋转)提出剩余内套管以及外套管。11.步骤十一:混凝土终凝后，孔口回填粗砂充满外套管留下的空隙以及桩顶以上空腔，防止桩倾斜、移动。
【专利摘要】本发明公开了一种双重套管全回转施工立柱桩方法，包括以下步骤：桩机定位；下压内套管；内套管成孔；清除障碍物；吊放并焊接钢筋笼；将格构柱挂在内套筒边缘；安放混凝土导管；提出内外套管；回填粗砂。本发明提供一种适用于各种复杂土质，且成桩时间短，有效解决钢立柱顶标高下降问题的施工方法，把钢立柱下沉量控制在误差允许的范围内，保证了成桩质量。
【IPC分类】E02D5/38
【公开号】CN105274984
【申请号】CN201410246208
【发明人】刘玉涛, 肖婷, 傅婧, 戴传新
【申请人】中天建设集团有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月5日