一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置及方法与流程

1.本发明涉及桩基工程施工技术领域，具体为一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置及方法。


背景技术：

2.一直以来，泥浆护壁钻孔灌注桩是我国建设中应用较为广泛的一种桩基施工方法，泥浆护壁钻孔灌注桩其自身特点具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大、稳定性好、承载能力大等施工特点，现多应用于各类桥梁、大型通道及特殊地基处理等工程中。但该施工工艺比较复杂，成桩质量与施工过程密切相关，它属于地下隐蔽工程，施工质量好坏直接影响最终结构的安全，极易造成质量事故和留下安全隐患，所以泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程的每个分项工程施工都非常重要，尤其是钢筋笼下放至泥浆液面下的位置确定尤为重要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置及方法，施工精度高、经济合理、安全可靠、质量有保证，其桩基钢筋笼内采用的纳米夜光定位浮可以减少因钢筋笼处于泥浆液面下无法确定具体位置的情况，通过定位浮和混凝土十字护桩交叉点的偏差来调整钢筋笼的位置，同时采用具有夜间可视的夜光材料，可以实现白天及夜间连续施工的难题，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置，包括土体、孔口内钢筋笼，所述土体内设有混凝土十字护桩及钢护筒，混凝土十字护桩与尼龙线连接确定桩位中心点，钢护筒周边缝隙使用黏土或砂砾回填密实；钢护筒内有膨润土泥浆及钢筋笼，钢筋笼在膨润土泥浆液面下，钢筋笼顶部加强箍处设有十字中心线和用尼龙线系好的纳米夜光定位浮，在钢筋笼的顶端设有吊环筋用于固定钢筋笼；所述钢筋笼定位基础件包括固定装置和定位装置；其中固定装置包括钢筋笼、吊环筋、方钢棒和枕木；所述钢筋笼设置在膨润土泥浆液面内预先钻进成孔的桩基孔口中，钢筋笼顶端的钢筋与吊环筋的一端进行搭接焊连成一体，方钢棒穿入带有孔口的吊环筋另一端内，吊环筋的两端搭设在放于地面上的枕木上；定位装置的包括钢丝、尼龙线、纳米夜光定位浮，所述钢丝设置在钢筋笼顶部加强箍的四周，通过两条垂直的钢丝交叉形成钢筋笼十字中心点，尼龙线的一端系在钢丝的十字中心点处，尼龙线的另一端与纳米夜光定位浮连接，钢筋笼下放至膨润土泥浆液面内，纳米夜光定位浮通过浮力作用漂浮在液面上。
6.更进一步地，所述混凝土十字护桩为四个预埋钢钎的预制混凝土块，预制的混凝土十字护桩埋设于土体内使其连成一个整体，待桩基位置复核完成后，可将预制的混凝土十字护桩拔出进行重复利用。
7.更进一步地，所述膨润土泥浆为水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土作为造浆的
原材料，泥浆与孔壁及孔口连成一体，起到携渣、护壁、润滑和冷却钻头的作用。
8.更进一步地，所述钢护筒高出地面30cm，钢护筒采用10mm钢板制作，直径为2m，高度为4.5m，上部设1个溢浆口。护筒夹在土体与泥浆之间，主要起到固定桩位、稳定孔壁、隔离地表水及防止塌孔的作用。
9.更进一步地，所述钢筋笼的主筋直径为28mm的螺纹钢，并与吊环筋焊接连成一个整体，吊环筋的为4根直径16mm的圆钢，一端与钢筋笼主筋焊接，另一端加工成一个耳环用于穿方钢棒。
10.更进一步地，所述方钢棒用于固定钢筋笼，方钢棒采用q235120*120*10mm的钢材，使方钢棒穿入吊环筋耳环内两端放置在枕木上，主要起到固定钢筋笼位置和高程的作用。
11.更进一步地，所述纳米夜光定位浮为轻质、高强、耐用及防水的纳米材料，纳米夜光定位浮用尼龙线连接与钢筋笼顶部加强箍处十字中心点的钢丝固定在一起，主要起到钢筋笼下放至泥浆液面内确定钢筋笼位置的作用。
12.本发明提供另一种技术方案：
13.一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的方法，包括以下步骤：
14.s1：施工前先进行场地的平整，清理杂物，测量放线出桩基中心点，同时确定混凝土十字护桩的位置；
15.s2：在土体上开挖混凝土十字护桩基坑，基坑大小满足预制混凝土十字护桩埋放的要求；
16.s3：将钢护筒埋设于测量确定好的位置处，钢护筒高出地面30cm；然后钻机就位进行桩基钻孔施工，钻孔采用膨润土泥浆护壁的作业方法；
17.s4：钻孔完成后进行清孔，然后吊放钢筋笼，钢筋笼通过吊环筋、方钢棒及枕木进行固定，通过预先设置的纳米夜光定位浮的位置与地面上的混凝土十字护桩中心点进行比对，若两个点位重合，则可以进行下道工序施工，如若两个点位有偏差，则通过方钢棒调整钢筋笼位置使其重合，然后进入下一道工序；
18.s5：待钢筋笼下放位置合格后，进行二次清孔；
19.s6：进行安放导管及混凝土料斗，准备进行混凝土浇筑施工；
20.s7：混凝土浇筑，在拌合站及现场分别测的混凝土塌落度符合要求，注意在浇筑过程中及时记录混凝土浇筑高度，导管随着混凝土浇筑高度的增加对导管进行拔出，保证导管处于混凝土浇筑深度的2-6m处；
21.s8：混凝土浇筑完成后，拆除所有导管，钻机移至下一工作面。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明提供的一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置及方法，应用于桥梁桩基、大型通道及高层建筑物地基处理等工程中的钻进成孔施工中，施工精度高、经济合理、安全可靠、质量有保证，其桩基钢筋笼内采用的纳米夜光定位浮可以减少因钢筋笼处于泥浆液面下无法确定具体位置的情况，通过定位浮和混凝土十字护桩交叉点的偏差来调整钢筋笼的位置，同时采用具有夜间可视的夜光材料，可以保证质量的情况下实现白天和夜间连续施工的难题。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构平面图；
25.图2为本发明的整体结构立面图；
26.图3为本发明的预制混凝土十字护桩立面图；
27.图4为本发明的钢筋笼与吊环筋连接的立面图；
28.图5为本发明的钢筋笼固定装置的立面图；
29.图6为本发明的钢筋笼定位装置的立面图；
30.图7为本发明的钢筋笼定位装置的平面图；
31.图8为本发明的纳米夜光定位浮大样图。
32.图中：1、固定装置；101、吊环筋；102、方钢棒；103、枕木；2、定位装置；201、钢丝；202、聚酰胺纤维尼龙线；203、纳米夜光定位浮；3、混凝土十字护桩；4、土体；5、钢护筒；6、膨润土泥浆；7、钢筋笼。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1-8，本发明实施例中：一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置，包括土体4、孔口内钢筋笼7，所述土体4内设有混凝土十字护桩3及钢护筒5，混凝土十字护桩3与尼龙线202连接确定桩位中心点，钢护筒5周边缝隙使用黏土或砂砾回填密实；钢护筒5内有膨润土泥浆6及钢筋笼7，钢筋笼7在膨润土泥浆6液面下，钢筋笼7顶部加强箍处设有十字中心线和用尼龙线202系好的纳米夜光定位浮203，在钢筋笼7的顶端设有吊环筋101用于固定钢筋笼7；所述钢筋笼定位基础件包括固定装置1和定位装置2；其中固定装置1包括钢筋笼7、吊环筋101、方钢棒102和枕木103；所述钢筋笼7设置在膨润土泥浆6液面内预先钻进成孔的桩基孔口中，钢筋笼7顶端的钢筋与吊环筋101的一端进行搭接焊连成一体，方钢棒102穿入带有孔口的吊环筋101另一端内，吊环筋101的两端搭设在放于地面上的枕木103上，至此钢筋笼的固定装置1全部设置完成；定位装置2的包括钢丝201、尼龙线202、纳米夜光定位浮203，所述钢丝201设置在钢筋笼顶部加强箍的四周，通过两条垂直的钢丝201交叉形成钢筋笼十字中心点，尼龙线202的一端系在钢丝201的十字中心点处，尼龙线202的另一端与纳米夜光定位浮连接，钢筋笼7下放至膨润土泥浆6液面内，纳米夜光定位浮203通过浮力作用漂浮在液面上，至此钢筋笼7的定位装置2全部设置完成。
35.混凝土十字护桩为四个预埋钢钎的预制混凝土块，预制的混凝土十字护桩埋设于土体内使其连成一个整体，待桩基位置复核完成后，可将预制的混凝土十字护桩拔出进行重复利用。
36.膨润土泥浆为水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土作为造浆的原材料。泥浆与孔壁及孔口连成一体，起到携渣、护壁、润滑和冷却钻头的作用。
37.钢护筒高出地面30cm，钢护筒采用10mm钢板制作，直径为1.9m，高度为4.5m，上部设1个溢浆口。护筒夹在土体与泥浆之间，主要起到固定桩位、稳定孔壁、隔离地表水及防止
塌孔的作用。
38.钢筋笼的主筋直径为28mm的螺纹钢，并与吊环筋焊接连成一个整体，吊环筋的为4根直径16mm的圆钢，一端与钢筋笼主筋焊接，另一端加工成一个耳环用于穿方钢棒。
39.方钢棒用于固定钢筋笼，方钢棒采用q235120*120*10mm的钢材，使方钢棒穿入吊环筋耳环内两端放置在枕木上，主要起到固定钢筋笼位置和高程的作用。
40.纳米夜光定位浮为轻质、高强、耐用及防水的纳米材料，纳米夜光定位浮用尼龙线连接与钢筋笼顶部加强箍处十字中心点的钢丝固定在一起，主要起到钢筋笼下放至泥浆液面内确定钢筋笼位置的作用。
41.一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的方法，包括以下步骤：
42.第一步：施工前先进行场地的平整，清理杂物，测量放线出桩基中心点，同时确定混凝土十字护桩的位置；
43.第二步：在土体上开挖混凝土十字护桩基坑，基坑大小满足预制混凝土十字护桩埋放的要求；
44.第三步：将钢护筒埋设于测量确定好的位置处，钢护筒高出地面30cm；然后钻机就位进行桩基钻孔施工，钻孔采用膨润土泥浆护壁的作业方法，泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标均符合《公路桥涵施工技术规范》jtgt3650-2020的要求；
45.第四步：钻孔完成后进行清孔，然后吊放钢筋笼，钢筋笼通过吊环筋、方钢棒及枕木进行固定，通过预先设置的纳米夜光定位浮的位置与地面上的混凝土十字护桩中心点进行比对，若两个点位重合，则可以进行下道工序施工，如若两个点位有偏差，则通过方钢棒调整钢筋笼位置使其重合，然后进入下一道工序；
46.第五步：待钢筋笼下放位置合格后，进行二次清孔；
47.第六步：进行安放导管及混凝土料斗，准备进行混凝土浇筑施工；
48.第七步：混凝土浇筑，在拌合站及现场分别测的混凝土塌落度符合要求，注意在浇筑过程中及时记录混凝土浇筑高度，导管随着混凝土浇筑高度的增加对导管进行拔出，保证导管处于混凝土浇筑深度的2-6m处；
49.第八步：混凝土浇筑完成后，拆除所有导管，钻机移至下一工作面。
50.综上所述：本发明提供的一种降低泥浆护壁钻孔灌注桩钢筋笼偏位的装置及方法，应用于桥梁桩基、大型通道及高层建筑物地基处理等工程中的钻进成孔施工中，施工精度高、经济合理、安全可靠、质量有保证，其桩基钢筋笼内采用的纳米夜光定位浮可以减少因钢筋笼处于泥浆液面下无法确定具体位置的情况，通过定位浮和混凝土十字护桩交叉点的偏差来调整钢筋笼的位置，同时采用具有夜间可视的夜光材料，可以保证质量的情况下实现白天和夜间连续施工的难题。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。