钻孔灌注桩可重复使用纵向分离式钢护筒施工工法的制作方法

本发明属于建筑设备领域，更具体的说，它涉及钻孔灌注桩可重复使用纵向分离式钢护筒施工工法。

背景技术：

在钻孔灌注桩的施工过程中，钢护筒在固定桩位、保护孔口、维持水头高度等方面具有不可替代的作用。对大部分钻孔灌注桩来说，钢护筒不参与桩基础的受力，因此理论上施工结束后应将其拔出，但在实际施工过程中，钢护筒的回收往往会遇到三个主要的困难：其一，混凝土的凝固导致拔出钢护筒会对混凝土产生扰动而影响其强度；其二，钢护筒倾斜等因素将造成无法估计的阻力；其三，钢护筒的长度较大，拔出阻力相应增大，需要另外配备大型吊机，这将大大增加生产成本；因此，部分工程出于经济和技术的考虑，往往放弃了对钢护筒的回收，甚至将钢护筒的消耗直接按一次性摊销计入成本，这就造成了大量钢材的浪费和成本的增加，所以对现有的钢护筒加以改进。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够重复使用的钢护筒。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案：钻孔灌注桩可重复使用纵向分离式钢护筒施工工法，包括以下步骤：（1）测量放线，埋设护筒；（2）钻机钻孔，并且钢护筒跟进至预定深度；（3）测量孔深，第一次清孔；（4）安装钢筋笼与安装导管，进行第二次清孔；（5）混凝土灌注；（6）在砼凝固后，将钢护筒拆、拔出。

作为优选，钻机就位后，底座用水平尺打好水平，转盘中心与桩位中心的允许偏差小于20mm，转盘在4个方向上的误差小于1/300。

作为优选，所述钢护筒直径比设计桩径大10cm，钢护筒中心与桩位中心线偏差不得大于20mm，护筒与周围垂直，钢护筒应露出原地面40cm～60cm，护筒的周围用粘土分层回填夯实。

作为优选，钻孔时孔垂直度偏差按不超过1/100，钻孔深度不得小于设计孔深，超深不得大于30cm。

作为优选，钢筋笼分节制作，长度为9.0m，分节吊放，吊装焊接而成；主筋的大结以50%错开，但面焊接长度应大于或等于10d；焊接宽度不应大于0.7d，厚度不小于0.35d。

作为优选，钢护筒包括左半管与右半管，所述左半管与右半管的截面能够组合形成一个完全的圆，所述左半管与右半管的端面上均设有纵向法兰，所述设置在左半管上的纵向法兰与右半管上的纵向法兰之间通过连接件连接，所述左半管上的纵向法兰与右半管上的纵向法兰之间形成间隙，所述间隙内设有用于分离连接件的分离装置。

作为优选，所述筒体的两端均设有横向法兰。

作为优选，所述分离装置包括分离刀与连接绳，所述连接绳与分离刀连接。

作为优选，所述左半管与右半管均焊接有吊耳。

本发明的有益效果是：钢护筒直径比设计桩径大10cm，钢护筒中心与桩位中心线偏差不得大于20mm，护筒与周围垂直，能够方便钢护筒连接操作，钻机就位后，底座必须用水平尺打好水平，达到平整、稳固，以确保钻进中不发生倾斜和移动；在回收钢护筒的时候，首先分离连接件，拉动连接绳，能够使得分离刀在间隙内移动，从而能够割断连接件，使得左半管与右半管分离，再直接将筒体拆成两半后，先拉动安装在左半管上的吊耳，左半管与缓凝土桩分离后，在拉动右半管上的吊耳，由此可大幅降低回收筒体时的阻力和对混凝土桩身的影响，在筒体与筒体连接的时候，通过横向法兰使得两筒体进行连接，连接件优选为铁丝，能够承受一定的强度的同时，还能够使得分离刀轻松的割断，从而在分离的时候更加方便，本工法原理简单，使用简便，实用性强、维护成本低，具有较强的适用性和推广价值，能够使得钢护筒利用次数多，施工成本较低。

附图说明

图1为本发明钢护筒的结构示意图；

图2为本发明分离装置的结构示意图。

图中：1、左半管；2、右半管；3、吊耳；4、分离刀；5、连接绳；6、横向法兰；7、纵向法兰。

具体实施方式

参照图1至图2所示，钻孔灌注桩可重复使用纵向分离式钢护筒施工工法，其特征在于：包括以下步骤：（1）测量放线，埋设护筒；（2）钻机钻孔，并且钢护筒跟进至预定深度；（3）测量孔深，第一次清孔；（4）安装钢筋笼与安装导管，进行第二次清孔；（5）混凝土灌注；（6）在砼凝固后，将钢护筒拆、拔出；

钻机就位后，底座用水平尺打好水平，转盘中心与桩位中心的允许偏差小于20mm，转盘在4个方向上的误差小于1/300；

所述钢护筒直径比设计桩径大10cm，钢护筒中心与桩位中心线偏差不得大于20mm，护筒与周围垂直，钢护筒应露出原地面40cm～60cm，护筒的周围用粘土分层回填夯实；

钻孔时孔垂直度偏差按不超过1/100，钻孔深度不得小于设计孔深，超深不得大于30cm；

钢筋笼分节制作，长度为9.0m，分节吊放，吊装焊接而成；主筋的大结以50%错开，但面焊接长度应大于或等于10d；焊接宽度不应大于0.7d，厚度不小于0.35d；

钢护筒包括左半管与右半管，所述左半管与右半管的截面能够组合形成一个完全的圆，所述左半管与右半管的端面上均设有纵向法兰，所述设置在左半管上的纵向法兰与右半管上的纵向法兰之间通过连接件连接，所述左半管上的纵向法兰与右半管上的纵向法兰之间形成间隙，所述间隙内设有用于分离连接件的分离装置，所述筒体的两端均设有横向法兰，所述分离装置包括分离刀与连接绳，所述连接绳与分离刀连接，所述左半管与右半管均焊接有吊耳。

根据施工图提供的地质资料（钻孔灌注桩施工部位地质分为回填土、沙层、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥、圆砾层），及钻孔灌注桩设计参数（端承桩，桩径800mm，桩长以进入圆砾层800mm为准），确定钻孔灌注桩造孔机械为gps-10或gps-15型回旋钻机；

钻孔灌注桩设计桩径为800mm，钢护筒内径应比设计桩径大100～200mm，确定钢护筒内径为900mm；根据地址补勘资料，砂层埋深为原地面以下3.5m～10.5m，确定钢护筒长度为11.5m～12.0m；

钢护筒采用8mm厚a3钢板卷制而成，可根据钢护筒实际使用长度、现场施工机械、施工条件均分为2个半圆形或4个1/4圆；每片钢护筒上应标注明显的数字标记，便于快速组合，为便于钢护筒的安装及拆卸，每节长度分别为2.5m～3.0m；两节钢护筒之间采用横向法兰钻孔螺栓连接，法兰上均匀布设12个φ21mm螺栓孔，8个肋板。为减少钢护筒压入、拔出时四周土层的摩擦力，选用法兰厚度为12mm，宽度为30mm，同节片与片的连接处的法兰切割成45°夹角，同节钢护筒之间的连接采用纵向法兰钻孔铁丝绑扎连接，为保证分离刀通过性能良好，纵向法兰间距30mm。纵向法兰上钻孔间距为300mm，采用8号铁丝绑扎连接；

每片钢护筒上口法兰下侧焊接吊耳1对，吊耳采用φ18mma3圆钢弯制而成，周边与钢护筒焊接。作为纵向分离式钢护筒的连接装置，吊耳材料严禁使用螺纹钢代替，钢丝绳采用φ16型号（6*37+1fc），为方便拆卸，钢丝绳与吊耳之间采用u型扣连接；

按设计图纸要求采用全站仪放出桩位，定出高程，桩位中心点处插设短钢筋标识为圆心；

护筒直径比设计桩径大10cm，设护筒中心与桩位中心线偏差不得大于20mm，护筒与周围垂直，为便于钢护筒连接操作，钢护筒应露出原地面50cm左右，护筒的周围用粘土分层回填夯实；

钻机就位后，底座必须用水平尺打好水平，达到平整、稳固，以确保钻进中不发生倾斜和移动；转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20mm，转盘在4个方向上的误差小于1/300；

本工程钻孔灌注桩长度为22.0m左右，原地面以下12.0m左右需埋设钢护筒，为方便钢护筒的埋设及保证钢护筒的拔出，需埋设钢护筒部分采用900mm钻头成孔，穿透砂层后换成800mm钻头成孔至设计桩底高程；

在成孔过程中，最大钻进速度不得大于1.0m/min，在钻进淤泥质粘土时，要适当控制压力（粘土5～25kpa，砂土5～15kpa）和转速（粘土40～70r/min，砂土40r/min,最小泵量为50m/h），防止扩径过大，且要少提动钻具，换钻杆时应轻提，以防坍孔；

在成孔过程中，每钻进2.0～3.0m左右需及时将钢护筒压入，防止坍孔，钢护筒始终需露出地面50cm左右，便于两节钢护筒的搭接；

泥浆的粘度控制在18～20s，含沙量小于4.0%；在粘土层中成孔时，出口泥浆的比重控制在1.15～1.20，在砂土层，砂层等易坍孔土层中成孔时，排渣泥浆的比重控制在1.20～1.30，并应选择含沙量较小的泥浆；

钻孔灌注桩成孔垂直度偏差按不超过1/100，钻孔深度不得小于设计孔深，超深不得大于30cm；

灌注桩成孔至孔底设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10—1.20，测得孔底沉渣厚度小于50mm即可结束第一次清孔工作；

钢筋笼分节制作，长度为9.0m，分节吊放，吊装焊接而成；主筋的大结以50%错开，但面焊接长度应大于或等于10d；焊接宽度不应大于0.7d，厚度不小于0.35d。钢筋笼制作偏差控制见表；

钢筋笼制作偏差控制

为了保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由施工员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±100mm以内。钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁，为防止灌注混凝土时钢筋笼位移及上浮现象发生，钢筋笼下到设计位置后必须固定好，以确保钢筋笼保护层偏差±20mm，笼顶、底标高偏差在±50mm之间，钢筋笼吊放时，应确保钻孔和钢筋笼的同心度；

钻孔浇筑桩砼采用250mm直径导管，安装前应检查导管的密封性能，即检查导管有无漏水，导管连接处密封圈的好坏情况，应根据桩长准确计量导管总长度。

当钢筋笼、导管安装完毕后，应尽快、进行二次清孔，重新输入1.05～1.08的新泥浆进行循环，把桩孔内悬浮有大量钻渣的泥浆替换出来，并清洗孔底。清孔后泥浆比重必须在1.20以内，沉淀厚度小于50mm；

水下混凝土的灌注应在第二次清孔后30min内进行，混凝土塌落度控制在18～22cm之间。水下混凝土灌注应连续进行，导管埋深应控制在5.0～7.0m，最小埋深不得小于2.0m。灌注桩混凝土灌注高度须超出设计桩顶标高80cm以上；

待钻孔灌注桩混凝土达到设计强度的70%左右时即可进行钢护筒拆除工作，水下一般为7天左右，地下一般为3天左右；拆除步骤如下：

（1）采用吊装机械(可用灌注桩的桩机或pc220挖掘机)提拉预设好的分离装置，提升过程中利用刀具切断护筒纵向法兰间的铁丝，使钢护筒分离成2片或4片（可根据地质情况通过试验确定）；

（2）钢护筒分离后，采用钢丝绳连接钢护筒的吊耳将钢护筒逐片拔出。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。