桥梁桩基施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工方法，特别涉及一种桥梁桩基施工方法。

背景技术：

随着经济的快速发展，交通运输的需求迅速增长，大型的跨海、跨江大桥越来越多。承载能力高、质量稳定的钻孔灌注桩是绝多数桥梁工程的首选基础形式。钻孔灌注桩基的施工是整个桥梁施工工序的基础环节，也是极为重要的环节。

公开号为cn105386408a的中国专利公开了一种深水桥梁桩基施工方法。在该施工方法中，在钢护筒达到设计的深度后，浇注钢护筒的封底混凝土，对钢护筒的底部和基岩之间的间隙进行封闭。随后，进行造浆开钻，终孔后，及时进行清孔，从而在基岩部分多出一段孔道。放下预制钢筋笼和灌砼导管，进行混凝土浇注。

在清孔后，孔道内部处于中空状态，因此孔道的侧壁容易在受到水的压力时容易发生塌陷。尤其在深水区域，孔道的侧壁受到的压力更大，孔道更容易发生塌陷，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种桥梁桩基施工方法。该桥梁桩基施工方法能够避免孔道因为受到水的压力而发生塌陷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桥梁桩基施工方法，包括如下步骤：

步骤1：吊起混凝土护筒到桩位，使混凝土护筒垂直，将混凝土护筒缓缓垂直下沉至入泥稳定，此时混凝土护筒的上端位于水面以下；

步骤2：利用振动锤对混凝土护筒进行施震，使混凝土护筒下沉到设计深度；

步骤3：在混凝土护筒内采用钻机反复冲击造浆开钻，终孔后及时进行清孔，形成孔道，对孔道的内壁进行夯实；

步骤4：先下放预制钢筋笼，再下放灌砼导管至靠近孔道的底部处，二次清孔后开始浇注混凝土，完成施工。

通过采用上述技术方案，由于混凝土护筒位于水面以下，因此混凝土护筒内始终会充满水。因此，当钻机进行冲击造浆时，水会进入形成的孔道中，对孔道的侧壁产生作用力。而在清孔时，随着泥浆离开孔道，水会同步进入孔道，保证能够对孔道的侧壁产生压力。而孔道的内壁一直受力，才能够克服孔道外部的水压，避免孔道塌陷。由于孔道一直充满水，因此在进行混凝土浇注时，需要将灌砼导管靠近孔道的底部处，此时，混凝土直接进入孔道的底部，并慢慢进入孔道上方，再进入混凝土护筒中。而在孔道中的混凝土逐渐增多的情况下，孔道和混凝土中的水慢慢被混凝土挤出，从而实现混凝土的浇注过程中，孔道的侧壁也处于一直受力状态，克服孔道外部的水压，避免孔道塌陷。

本发明进一步设置为：在浇注混凝土时，先封闭灌砼导管的底部，将混凝土全部灌入灌砼导管，再开启灌砼导管的底部，让混凝土灌入孔道和混凝土护筒中。

通过采用上述技术方案，若混凝土进入灌砼导管后直接进入孔道和混凝土护筒中，则混凝土一般是在搅拌车上搅拌后打入灌砼导管中，由于搅拌机工作状态的关系，容易导致混凝土在输送过程中的速度发生变化，从而导致混凝土以不连续状态进入孔道和混凝土护筒，从而影响浇注质量。而先将混凝土全部灌入灌砼导管中，则当开启灌砼导管的底部后，混凝土只受到自身重力作用进入孔道和混凝土护筒中，状态连续。

本发明进一步设置为：所述灌砼导管的底部设置有封闭板，所述封闭板连接有铁丝，当铁丝带动封闭板沿着竖直方向运动至与灌砼导管的底部抵接时，灌砼导管的底部封闭，当铁丝断裂后，封闭板失去和灌砼导管的底部抵接，灌砼导管的底部开启。

通过采用上述技术方案，当往灌砼导管中灌入混凝土时，利用铁丝拉住封闭板，使封闭板能够克服混凝土对封闭板的作用力，从而使封闭板能够封闭住灌砼导管的底部，使混凝土在灌砼导管中集聚至所需使用量。

本发明进一步设置为：所述封闭板呈圆台状，所述灌砼导管的底部设置有与封闭板的侧面匹配的斜面。

通过采用上述技术方案，斜面的设置，一方面使混凝土从灌砼导管流出时压力减小，从而能够减小混凝土的流速，减少混凝土的冲击，另一方面使混凝土尽可能铺满整个混凝土护筒，避免只流向混凝土护筒的中心。

本发明进一步设置为：所述封闭板的上端一体连接有卡入块，所述卡入块的侧壁设置有沿着卡入块的圆周方向厚度渐变的引导块，所述灌砼导管的内壁设置有沿着灌砼导管轴向延伸的引导槽和与引导槽连通用于引导块卡入的卡位槽，当引导块沿着引导槽移动至引导槽和卡位槽连通处时，卡入块转动带动引导块卡入卡位槽并与卡位槽的槽壁贴合。

通过采用上述技术方案，当引导块卡入卡位槽后，引导块在自身重力作用下难以克服引导块和卡位槽之间的阻尼，从而难以退出卡位槽。但是，当灌砼导管中充满混凝土时，若铁丝失去封闭板的作用，则混凝土对卡入块产生压力，进而克服引导块和卡位槽之间的阻尼，则引导块能够沿着卡位槽移动至卡位槽和引导槽连通处，随后退出引导槽，失去对灌砼导管底部的封闭。

本发明进一步设置为：所述引导块的上端为平面，下端为斜面。

通过采用上述技术方案，若引导块的上端为斜面，下端为平面，则混凝土对卡入块产生压力时，引导块的下端直接作用于卡位槽的槽壁。而引导块又与卡位槽的槽壁贴合，从而导致引导块的下端平面与卡位槽的槽壁平面接触，从而导致引导块难以沿着卡位槽移动，进而导致封闭板难以在混凝土作用下自发失去对灌砼导管底部的封闭。

本发明进一步设置为：所述引导块设置有多个，多个所述引导块沿着卡入块的圆周方向等间距分布，所述卡位槽与引导块一一对应。

通过采用上述技术方案，引导块设置有多个，从而增强卡入块发生转动时所受到的阻尼作用，避免卡入块自发退出卡位槽的情况。

本发明进一步设置为：所述卡入块的边缘设置有多个拉环，多个所述拉环沿着卡入块的圆周方向等间距分布，多个所述拉环通过多根铁丝连接，多根所述铁丝的两端伸出灌砼导管的上端。

通过采用上述技术方案，卡入块多点受力，从而能够增强卡入块的受力均匀度。

本发明进一步设置为：多个所述拉环与引导块一一对应，所述拉环位于引导块和卡入块的中心处之间的部分。

通过采用上述技术方案，在卡入块受力平衡体系中，以引导块和卡位槽卡入处为支点，混凝土对卡入块的施力向下，铁丝对卡入块的施力向上，从而形成杠杆体系。而多个引导块沿着卡入块的圆周方向就形成多个杠杆体系。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在钻机进行冲击造浆、清孔以及混凝土浇注时，孔道的内壁一直受到受力状态，从而能够克服孔道外部的水压，避免孔道塌陷，从而无需额外对孔道进行加固支撑，具有节能环保的特点；

2、由于拉环位于卡入块的边沿且沿着卡入块的圆周方向等间距分布，因此多根铁丝缠绕在一起时，能够产生促使卡入块转动的作用力。当这个作用力的方向为促进卡入块卡入卡位槽时，则能够增强卡入块位置的限定，增强对灌砼导管底部的封闭性能。

附图说明

图1为实施例中灌砼导管的结构示意图；

图2为实施例中封闭板的结构示意图；

图3为实施例中灌砼导管和封闭板装配后的结构示意图。

附图标记：1、灌砼导管；2、斜面；3、引导槽；4、卡位槽；5、封闭板；6、卡入块；7、引导块；8、拉环；9、铁丝；10、挂钩。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种桥梁桩基施工方法，包括如下步骤：

步骤1：吊起混凝土护筒到桩位，使混凝土护筒垂直，将混凝土护筒缓缓垂直下沉至入泥稳定，此时混凝土护筒的上端位于水面以下；

步骤2：利用振动锤对混凝土护筒进行施震，使混凝土护筒下沉到设计深度；

步骤3：在混凝土护筒内采用钻机反复冲击造浆开钻，终孔后及时进行清孔，形成孔道，对孔道的内壁进行夯实；

步骤4：先下放预制钢筋笼，再下放灌砼导管1至靠近孔道的底部处，二次清孔后开始浇注混凝土，完成施工。

在浇注混凝土时，先封闭灌砼导管1的底部，将混凝土全部灌入灌砼导管1，再开启灌砼导管1的底部，让混凝土灌入孔道和混凝土护筒中。

以下对灌砼导管1进行详细说明。

参照图1，灌砼导管1的底部沿着圆周方向设置有斜面2。灌砼导管1的底部设置有斜面2部分的内径从下往上逐渐小。斜面2的设置，一方面使混凝土从灌砼导管1流出时压力减小，从而能够减小混凝土的流速，减少混凝土的冲击，另一方面使混凝土尽可能铺满整个混凝土护筒，避免只流向混凝土护筒的中心。灌砼导管1的内壁设置有沿着灌砼导管1的轴向延伸的引导槽3和与引导槽3连通的卡位槽4。引导槽3的弧长与卡位槽4的弧长相等。引导槽3的下端贯穿斜面2部分。

参照图1和2，灌砼导管1的底部设置有用于封闭灌砼导管1的圆台状封闭板5。封闭板5卡入灌砼导管1的底部时，封闭板5的侧面与灌砼导管1的底部的斜面2紧密抵接，实现对灌砼导管1的底部的封闭。封闭板5的上端一体连接有卡入块6，卡入块6的侧壁中部设置有多个沿着卡入块6的圆周方向等间距分布的引导块7。引导块7、引导槽3和卡位槽4一一对应。每个引导块7的上端为平面，下端为斜面2，使每个引导块7沿着卡入块6的圆周方向厚度渐变。当引导块7沿着引导槽3移动至引导槽3和卡位槽4的连通处时，卡入块6转动带动引导块7卡入卡位槽4并与卡位槽4的槽壁贴合。此时，由于引导块7位于卡入块6的侧壁中部，因此卡入部位于引导块7上端的部分与灌砼导管1的内壁紧密抵接，进一步增强对灌砼导管1底部的封闭性能。而引导块7卡入卡位槽4后，引导块7在自身重力作用下难以克服引导块7和卡位槽4之间的阻尼，从而难以退出卡位槽4。但是，当灌砼导管1中充满混凝土时，混凝土对卡入块6产生压力，进而克服引导块7和卡位槽4之间的阻尼，则引导块7能够沿着卡位槽4移动至卡位槽4和引导槽3连通处，随后退出引导槽3，失去对灌砼导管1底部的封闭。

参照图2和3，为了在将混凝土全部灌入灌砼导管1中，封闭板5能够继续封闭灌砼导管1，需要对卡入块6施加作用力，以克服混凝土对卡入块6产生的压力。因此，在卡入块6的上表面的边缘处设置有多个拉环8。多个拉环8沿着卡入块6的圆周方向等间距分布。拉环8和引导块7一一对应。每个拉环8位于引导块7和卡入块6的中心处之间的部分。每个拉环8连接有一根铁丝9。每根铁丝9的两端穿过灌砼导管1内部并从灌砼导管1的上端伸出后一体连接并挂在挂钩10上面。在将混凝土全部灌入灌砼导管1中时，靠铁丝9拉住卡入块6以克服克服混凝土对卡入块6产生的压力。当混凝土全部灌入灌砼导管1后，剪断铁丝9，则封闭板5能够在混凝土的压力下失去对灌砼导管1底部的封闭。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。