承台桩的整体现浇施工方法与流程

专利2022-05-10  3



1.本发明涉及岩土工程,特别涉及一种承台桩的整体现浇施工方法。


背景技术:

2.加固桩在岩土工程中应用非常广泛,由于传统的加固桩通常采用同一个截面尺寸,当其在工程应用中承担的外力较大时,设计所需的截面尺寸较大或者桩长需要较长,从而其工程投资会较高,加固桩的施工风险也会随之增大,当地基条件较差时,这种不利的影响表现更加明显。
3.而采用承台桩结构则可以很好地解决传统的加固桩的上述问题。例如申请号为cn201921320396.2的实用新型专利公开了一种承台式桩结构,申请号为cn201910751658.9的发明专利申请公开了一种承台式桩结构及其施工方法,均可解决传统单一截面加固桩存在的问题。其承台式桩结构包括地下段和地上段,地上段由若干个预制块拼装而成,而施工方法按地下段、地上段及预制安装内容而提出的。从结构本身及施工方法而言,结构按地下段、承台、地上段分开三个部分,虽然结构部分之间通过钢筋进行了连接并通过砂浆固定,但结构整体性能较差,所有桩基的竖向受力钢筋不能拉通设置,只通过设置预应力钢筋连接、混凝土结构不是一次性施工,构件之间抗剪、抗弯等强度受到直接弱化影响,故施工形成的该结构整体性差、不能承担较大的外力,同时由于结构特别是上部预制件施工工序多,如果其中一个部分出现施工质量问题,则整个结构的使用性能将大打折扣,甚至出现失稳破坏。如果该结构能施工成为一个整体结构,则该结构的推广应用前景将大大提高。
4.由于该结构地下段通常采用泥浆护壁非振捣式的灌注施工方法、地上段采用立模板形式的振捣式浇筑施工方法,地下段施工至地面位置必须排出孔内的全部泥浆,传统的施工方法有两种:(1)先完成地下段桩基的施工

清除下部桩基顶部及地面泥浆

承台结构钢筋笼绑扎

立模浇筑承台混凝土

上部桩基钢筋笼绑扎

分段立模浇筑上部桩基混凝土;(2)先完成地下段桩基的施工

清除下部桩基顶部及地面泥浆

承台结构和上部桩基的钢筋笼绑扎

浇筑承台混凝土

分段立模浇筑上部桩基混凝土。方法(1)和方法(2)存在两个重要的过程衔接时间过长,使得该承台式加固桩混凝土浇筑施工难以达到较好的整体性,其一是下部桩基施工完成后,需要清除桩顶和地面的泥浆,然后施工承台部分的钢筋混凝土,造成下部桩基与承台结构混凝土凝固时间差较长;其二是承台混凝土浇筑后需要混凝土强度达到一定要求后(至少混凝土初凝后),才能在承台混凝土顶部支撑受力的情况下立模浇筑上部桩基钢筋混凝土。


技术实现要素:

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种承台桩的整体现浇施工方法,以有效解决传统承台桩的施工困难、整体性差的问题。
6.本发明公开的承台桩的整体现浇施工方法,包括如下步骤:
7.施工承台桩的下部桩基的桩井,采用泥浆对桩井进行护壁;
8.顺承台桩外侧开挖外露的排浆槽,在桩井与排浆槽之间设置排浆通道,在排浆通道上方回填地基土至承台板底部高程位置,并平整承台板下部的地基;
9.布置整体钢筋笼,整体钢筋笼包含下部桩基、上部桩基以及承台板的钢筋笼;
10.安装承台板浇筑混凝土的模板,并安装上部桩基的第一分段模板;
11.在下部桩基的桩井中灌注混凝土,使桩井中的泥浆通过排浆通道向排浆槽排出,避免泥浆上升污染承台板钢筋,直至排浆通道排出混凝土后,封闭排浆通道;
12.浇筑承台板混凝土;
13.当承台板混凝土凝结到在上部桩基的施工模板内浇注混凝土不会从下部涌出的程度时,在上部桩基的第一分段模板内浇筑上部桩基第一分层混凝土;
14.分段安装上部桩基其余施工模板,分层浇筑上部混凝土直到完成上部桩基所有混凝土浇筑。
15.优选地,采用泥浆对桩井进行护壁时,泥浆顶部高程低于地面0.5

1.0m。
16.优选地,所述排浆通道通过在桩井与排浆槽之间埋设塑料管道形成。
17.优选地,在下部桩基的桩井中灌注混凝土时,使灌注混凝土的流量与排浆通道排出泥浆的流量保持一致。
18.优选地,所述排浆通道埋设长度宽于承台板的外边缘0.3

0.5m。
19.优选地,所述排浆通道设置于桩井距离承台板边缘最近的一侧。
20.优选地,在布置整体钢筋笼时,先在桩井中吊装放入包含下部桩基和上部桩基整体长度的钢筋笼,然后在桩基四周的地基上绑扎承台板钢筋笼,并按结构设计要求承台板钢筋与桩基钢筋连接固定。
21.优选地,在安装上部桩基的第一分段模板之前,在地基上施工支撑基础,支撑基础顶部高程与承台板顶部高程一致,将上部桩基的第一分段模板安装在支撑基础上。
22.优选地,所述支撑基础设置在承台板两侧的地基上;
23.所述上部桩基的第一分段模板包含竖向部分和连接于竖向部分底部的横向部分;
24.在安装上部桩基的第一分段模板时,将横向部分安装于支撑基础上。
25.优选地,所述支撑基础采用压入型钢或者采用钢筋混凝土基础,埋入地基中的深度不小于0.5m。
26.本发明的有益效果是:本技术的下部桩基、承台板和上部桩基的钢筋笼整体成型,整体性好;
27.通过埋设的排浆通道,解决了下部桩基和承台板整体浇筑泥浆清理不便的问题,避免了泥浆污染承台板和上部桩基钢筋,使下部桩基混凝土灌注后与承台板混凝土浇筑没有时间差,而且利用排浆通道泥浆不但避免了传统方法的地表泥浆清理和泥浆软化地基的影响,同时排浆通道出现混凝土后封闭排浆通道,留在排浆通道中的混凝土强度高,故设置排浆通道后不会弱化承台板以下的地基承载性能;
28.上部桩基混凝土浇筑不需要等待承台板混凝土初凝以后施工,从而上部桩基和承台板混凝土不受施工时间间隔较长的影响;故该施工方法使得承台桩结构的钢筋及混凝土浇筑施工高效衔接,结构成型后,整体性好、强度高、承载性能高;
29.总体而言,本技术的施工方法具有操作简单、施工快速、经济性好、环保和利于推广等特点。
附图说明
30.图1是本发明的承台桩的整体现浇施工方法的断面示意图。
31.图2是本发明的承台桩的整体现浇施工方法上部桩基模板设置断面示意图。
32.图3是本发明的承台桩的整体现浇施工方法的平面示意图。
33.附图标记:下部桩基11,上部桩基12,承台板13,排浆通道2,排浆槽3,沉淀池4,支撑基础5,第一分段模板61,竖向部分611,横向部分612,其余施工模板62。
具体实施方式
34.下面对本发明进一步说明。
35.本发明公开的承台桩的整体现浇施工方法,包括如下步骤:
36.施工承台桩的下部桩基11的桩井,采用泥浆对桩井进行护壁,泥浆可以在静压力作用下在槽壁上形成的泥皮,可以有效地防止槽、孔壁坍塌,在本技术的优选实施例中,泥浆顶部高程低于地面0.5

1.0m,以防止泥浆影响上部结构;
37.顺承台桩外侧开挖外露的排浆槽3,在桩井与排浆槽3之间设置排浆通道2,在排浆通道2上方回填地基土至承台板13底面高程位置,并平整承台板13下部的地基,排浆槽3通常与泥浆沉淀池4相连通,以便于泥浆的后续处理;
38.布置整体钢筋笼,整体钢筋笼包含下部桩基11、上部桩基12以及承台板13的钢筋笼,整体钢筋笼可以保证承台桩的整体性;
39.安装承台板13浇筑混凝土的模板,并安装上部桩基12的第一分段模板61,上部桩基12仍采用多段施工,在此先进行第一分段模板61的安装;
40.在下部桩基11的桩井中灌注混凝土,使桩井中的泥浆通过排浆通道2向排浆槽3排出,避免泥浆上升污染承台板13钢筋,直至排浆通道2排出混凝土后,封闭排浆通道2,排浆通道2排出混凝土表明泥浆已经被基本排出,因此可以封闭排浆通道2;
41.浇筑承台板13混凝土,浇筑时注意振捣密实;
42.当承台板13混凝土凝结到在上部桩基12的施工模板内浇注混凝土不会从下部涌出的程度时,在上部桩基12的第一分段模板61内浇筑上部桩基12第一分层混凝土,通常当承台板13混凝土接近初凝时,即可保证上部桩基12的施工模板内浇注混凝土不会从下部涌出;
43.安装上部桩基12的其余施工模板62,浇筑上部混凝土直到完成上部桩基12所有混凝土浇筑,具体施工可参照现有的桩基施工方式,通常是分段安装上部桩基12的其余施工模板62,并进行分层浇筑。
44.排浆通道2用于桩井内泥浆的排出,具体可以采用埋设在桩井与排浆槽3之间埋设pvc、ppr等塑料管、金属管或者混凝土管道形成排浆通道2,也可以浇筑或者砌筑含有盖板的沟渠形成排浆通道2。排浆通道2的直径通常在0.5

0.8m。
45.作为本技术的优选实施例,在下部桩基11的桩井中灌注混凝土时,使灌注混凝土的流量与排浆通道2排出泥浆的流量保持一致,从而避免泥浆未及时排出,上升污染承台板13和上部桩基12钢筋。此外,所述排浆通道2埋设长度宽于承台板13的外边缘0.3

0.5m,以确保排出的泥浆不会污染承台板13钢筋,影响承台板13的基础。
46.承台板13的宽度一般为2

4m,如图1所示,为了尽可能缩短排浆通道2,保证泥浆排
出的顺利进行,所述排浆通道2设置于桩井距离承台板13边缘最近的一侧。
47.整体钢筋笼包含下部桩基11、上部桩基12以及承台板13,可以采用现成绑扎或者预制的方式,而在本技术的优选实施方式中,在布置整体钢筋笼时,先在桩井中吊装放入包含下部桩基11和上部桩基12整体长度的钢筋笼,然后在桩基四周的地基上绑扎承台板13钢筋笼,并按结构设计要求承台板13钢筋与桩基钢筋连接固定。包含下部桩基11和上部桩基12整体长度的钢筋笼先进行预制,然后整体吊装入桩井中,不但可以有效提高制作和施工效率,而且可以保证下部桩基11和上部桩基12的整体性,而承台板13的钢筋笼之后再进行绑扎施工更加方便。
48.上部桩基12的第一分段模板61可以安装于承台板13浇筑混凝土的模板上,也可以另外设置基础进行安装,考虑到承载能力,本技术的优选实施方式中即采用了后者的方式:在安装上部桩基12的第一分段模板61之前,在地基上施工支撑基础5,支撑基础5顶部高程与承台板13顶部高程一致,将上部桩基12的第一分段模板61安装在支撑基础5上,则上部桩基12的第一分段模板61底部高程与承台板13顶部高程一致,从而可以避免上部桩基12第一分层混凝土浇筑时混凝土漏出。支撑基础5具体可以采用压入型钢或者采用钢筋混凝土基础,埋入地基中的深度不小于0.5m。支撑基础5可以更稳定地支撑上部桩基12的第一分段模板61,保证结构的稳定性。
49.支撑基础5可以设置在承台板13的范围内,也可以设置在承台板13的外侧,其中以后者为佳,可以避免支撑基础5对于承台板13浇筑的影响。因此,在本技术的优选实施方式中,所述支撑基础5设置在承台板13两侧的地基上;所述上部桩基12的第一分段模板61包含竖向部分611和连接于竖向部分611底部的横向部分612;在安装上部桩基12的第一分段模板61时,将横向部分612安装于支撑基础5上。如图2所示,上部桩基12的第一分段模板61的竖向部分611和横向部分612形成l形结构,竖向部分611通常与其它上部的施工模板厚度一致,而横向部分612厚度和宽度则需要满足上部桩基12施工模板重量的受力要求,通常横向部分612的宽度不小于0.3m。
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