一种预制护壁及桩孔开挖方法与流程

本发明涉及护壁施工技术领域，特别涉及一种预制护壁及桩孔开挖方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，工程中大直径桩和超大直径桩频繁出现，传统施工工艺面临极大挑战。桩基截面一般分圆形桩和矩形桩，目前圆形桩多采用机械成孔配合泥浆护壁施工，实现了全机械化施工，如采用旋挖钻及冲击钻，但其直径通常只能达到2.5m，而矩形桩（如抗滑桩）截面尺寸较大，通常为3m*4m甚至更大，现有技术中多依靠人工作业成孔，并采用现浇混凝土护壁进行支护防止塌孔，人工挖孔风险极高且护壁需要立模现浇，工期较长，极大影响降低了工程效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中矩形孔截面尺寸较大，无法通过机械成孔，而采用人工挖孔风险高、效率低、工期长、成型质量差等上述不足，提供一种预制护壁及桩孔开挖方法。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种桩孔开挖方法，包含如下步骤：

a、施工放样，定桩孔位；

b、采用机械进行引孔至设计标高深度处，并清运引孔土方；

c、下沉预制护壁，先将第一节的预制护壁节段定位，然后将第一节的所述预制护壁节段的上口压至高出自然地面10cm-50cm处，再开挖所述预制护壁内的土方并清运；

d、将下一节的所述预制护壁节段连接于前一节的所述预制护壁节段顶端后，将所述的下一节预制护壁节段的上口压至高出自然地面10cm-50cm处，再开挖所述预制护壁内的土方并清运；

e、重复步骤d，直至将最后一节的所述预制护壁节段连接于倒数第二节的所述预制护壁节段顶端后，将最后一节的所述预制护壁节段的上口压至自然地面处，然后开挖所述预制护壁内的土方并清运，完成桩孔的开挖；；

其中，所述预制护壁包含若干个所述预制护壁节段，所述预制护壁的截面为矩形，步骤b中引孔的截面尺寸小于所述预制护壁的截面尺寸。

采用本发明所述的一种桩孔开挖方法，为了能够开挖矩形孔，先在矩形孔的开挖区域内采用机械进行引孔施工，引孔的截面尺寸小于所述预制护壁的截面尺寸，即小于矩形孔的截面尺寸，内部开孔之后，矩形孔范围内的边角土体已被扰动，内部应力得到释放，后续开挖难度大大降低，并且采用先沉降预制护壁节段再开挖所述预制护壁内的土方，进一步的保障开挖的安全性，同时随着预制护壁的重力的不断增加，预制护壁的沉降过程更加容易，利于提高施工效率，采用本方法能够有效开挖矩形孔，提高施工安全性，减少人工参与，降低施工难度，满足大尺寸的矩形孔的成孔需求，同时有效安装预制护壁结构，避免出现塌孔风险，挖孔及护壁能够同步完成，利于缩短工期，节能环保，有效避免护壁出现质量隐患，特别适用于川藏线等高寒高海拔地区的抗滑桩施工。

优选的，在所述步骤b中，成孔中心位于所述预制护壁的中心，在引孔时采用泥浆护壁。

优选的，在所述步骤c中，采用静压法对所述预制护壁节段进行沉降。

优选的，所述预制护壁节段的长度为1m-2m。

优选的，所述预制护壁为钢筋混凝土结构，在相邻两个所述预制护壁节段连接时，先将已安装的所述预制护壁节段顶面的凹槽中灌入粘结料，然后将待安装的所述预制护壁节段底面的剪力键和钢筋插入对应的凹槽中。

相邻节段间连接方便且稳定，便于定位，抗剪效果好，避免腐蚀。

一种预制护壁，应用于如上述任一所述的桩孔开挖方法，包括本体，所述本体的截面为矩形，所述本体包含若干个预制护壁节段，所有所述预制护壁节段连续叠放设置，相邻两个所述预制护壁节段之间设有连接接头。

采用本发明所述的一种预制护壁，作为对需要成型的矩形孔的护壁结构，在挖孔时能够有效避免塌孔，有效保证矩形孔的成型尺寸和成孔质量，减少现浇支模、绑扎钢筋、浇筑和养护混凝土周期，提高施工效率，缩短施工工期，提高施工安全性。

优选的，所述本体的底部设有刃脚。

进一步优选的，所述刃脚的斜面朝向所述本体的外侧设置，所述刃脚的斜面与所述本体的轴向之间的夹角为15°-55°。

采用上述方式，有效地减小了预制护壁下放时的阻力，降低施工成本，保证施工质量。

优选的，所述连接接头包括位于上方的上接头部和位于下方的下接头部，所述上接头部包含若干个剪力键和若干个钢筋，所述下接头部包含若干个凹槽和设于对应所述凹槽中的预埋件，所述上接头部和下接头部适配连接。

优选的，所述本体为钢筋混凝土构件，所述本体的壁厚为20cm-50cm，每个所述预制护壁节段的长度为1m-2m。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用本发明所述的一种桩孔开挖方法，采用本方法能够有效开挖矩形孔，提高施工安全性，减少人工参与，降低施工难度，满足大尺寸的矩形孔的成孔需求，同时有效安装预制护壁结构，避免出现塌孔风险，挖孔及护壁能够同步完成，利于缩短工期，节能环保，有效避免护壁出现质量隐患，特别适用于川藏线等高寒高海拔地区的抗滑桩施工。

2、采用本发明所述的一种预制护壁，在挖孔时能够有效避免塌孔，有效保证矩形孔的成型尺寸和成孔质量，减少现浇支模、绑扎钢筋、浇筑和养护混凝土周期，提高施工效率，缩短施工工期，提高施工安全性。

附图说明：

图1为本发明中的一种桩孔开挖方法的示意图；

图2为实施例1中的一种预制护壁的结构示意图；

图3为实施例1中的第一节的预制护壁节段的结构示意图；

图4为实施例1中的中间节的预制护壁节段的结构示意图；

图5为实施例1中的最后一节的预制护壁节段的结构示意图。

图中标记：1-预制护壁节段，2-凹槽，3-刃脚。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

本发明所述的一种桩孔开挖方法，包含如下步骤：

a、施工放样，定桩孔位；

b、采用机械进行引孔至设计标高深度处，并清运引孔土方；

c、下沉预制护壁，先将第一节的预制护壁节段1定位，然后将第一节的所述预制护壁节段1的上口压至高出自然地面10cm-50cm处，再开挖所述预制护壁内的土方并清运；

d、将下一节的所述预制护壁节段1连接于前一节的所述预制护壁节段1顶端后，将下一节的所述预制护壁节段1的上口压至高出自然地面10cm-50cm处，再开挖所述预制护壁内的土方并清运；

e、重复步骤d，直至将最后一节的所述预制护壁节段1连接于倒数第二节的所述预制护壁节段1顶端后，将最后一节的所述预制护壁节段1的上口压至自然地面处，然后开挖所述预制护壁内的土方并清运，完成桩孔的开挖；

其中，所述预制护壁包含若干个所述预制护壁节段1，所述预制护壁的截面为矩形，所有所述预制护壁节段1连续叠放设置，所述预制护壁为钢筋混凝土构件，每个所述预制护壁节段1的长度为1m-2m，所述预制护壁的壁厚为20cm-50cm，所有所述预制护壁节段1的尺寸均相同，如图2所示。

相邻两个所述预制护壁节段1之间设有连接接头，所述连接接头包括在连接时位于上方的上接头部和位于下方的下接头部，所述上接头部和下接头部适配连接，所述上接头部包含若干个剪力键和若干个钢筋，所述下接头部包含若干个凹槽2和设于对应所述凹槽2中的预埋件（如灌浆套筒），具体的，如图3所示，第一节的所述预制护壁节段1的顶面具有若干个所述凹槽2，第一节的所述预制护壁节段1底部的四个端面连续设置一圈钢质的刃脚3，有效地减小了预制护壁下放时的阻力，降低施工成本，保证施工质量，优选的，所述刃脚3的底面为平面，所述刃脚3底面的宽度小于其顶面的宽度，所述刃脚3的内壁为直面，与所述预制护壁的内壁齐平，所述刃脚3的外壁为斜面，所述刃脚3的斜面与所述本体的轴向之间的夹角为15°-55°，如30°；如图4所示，中间节的所述预制护壁节段1的底部的各个端面伸出有纵筋和预埋的剪力键，中间节的所述预制护壁节段1的顶面的对应位置设有凹槽2，在相邻两个所述预制护壁节段1连接时，先将已安装的所述预制护壁节段1顶面的凹槽2中灌入粘结料，如水泥基灌浆料，然后将待安装的所述预制护壁节段1底面的剪力键和钢筋插入对应的凹槽2中，相邻节段间连接方便且稳定，便于定位，抗剪效果好，避免腐蚀，最后一节的所述预制护壁节段1的结构与中间节类似，如图5所示。

为了能够开挖矩形孔，先定桩孔位，在矩形孔的开挖区域内采用机械进行引孔施工，如采用旋挖钻成型圆形孔，圆形孔的截面尺寸小于矩形孔的截面尺寸，优选的，圆形孔的成孔中心位于所述预制护壁的中心，根据圆形孔的直径和地层需要，在引孔时可采用泥浆护壁，内部开孔之后，如图1所示，开始下沉预制护壁，如采用静压法，先将第一节的预制护壁节段1定位，然后将第一节的所述预制护壁节段1的上口压至高出自然地面10cm-50cm处，如50cm处，再开挖第一节的所述预制护壁节段1内的土方并清运，由于内部具有开孔，矩形孔范围内的边角土体已被扰动，内部应力得到释放，后续开挖难度大大降低，并且采用先沉降预制护壁节段1再开挖对应区域内的土方，进一步的保障开挖的安全性，然后在第一节的所述预制护壁节段1的所述凹槽2中灌浆，将第二节的所述预制护壁节段1的剪力键和钢筋对应插入所述凹槽2中进行对接，然后将第二节的所述预制护壁节段1的上口压至高出自然地面10cm-50cm处，再开挖所述预制护壁内的土方并清运，接着连接第三节所述预制护壁节段1、压桩、开挖预制护壁对应沉降深度内的土方并清运，即重复前述的压桩开挖清运步骤，随着预制护壁的重力的不断增加，预制护壁的沉降过程更加容易，利于提高施工效率，直至将最后一节的所述预制护壁节段1连接于倒数第二节的所述预制护壁节段1顶端后，将最后一节的所述预制护壁节段1的上口压至自然地面处，最后开挖所述预制护壁内的土方并清运，完成桩孔的开挖。

采用本方法能够有效开挖矩形孔，保证矩形孔的成型尺寸和成孔质量，提高施工安全性，减少人工参与，降低施工难度，满足大尺寸的矩形孔的成孔需求，同时有效安装预制护壁结构，避免出现塌孔风险，挖孔及护壁能够同步完成，减少现浇支模、绑扎钢筋、浇筑和养护混凝土周期，利于缩短工期，节能环保，有效避免护壁出现质量隐患，特别适用于川藏线等高寒高海拔地区的抗滑桩施工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。