一种人工挖孔桩装配式护壁及其施工工艺的制作方法

本发明属于建筑技术领域，具体地涉及一种人工挖孔桩装配式护壁及施工工艺。

背景技术：

人工挖孔桩是重要的成桩方式之一，具有桩身直径灵活，成本低，施工效率高等特点，在现今应用得比较普遍。人工挖孔桩是先采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇注混凝土进而形成的桩，但是人工挖孔桩因采用人工挖掘方式，在挖掘过程中孔壁易垮塌，存在很大的安全隐患，且地下水丰富的地段，需大量抽排地下水，易引发周边道路及管线沉降。

传统的人工挖孔桩一般采用倒挂式现浇护壁，厚度不小于100mm。护壁高度一般为1m，当遇有局部流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时为0.3~0.5m。

jgj94-2008《建筑桩基技术规范》第6.6.10的规定“护壁模板的拆除应在灌注混凝土24h之后”。

目前，工地上采用两种做法：

一组（2人）循环开挖2个孔桩：快的4~5h完成一节护壁高度，第一天上午完成第一个孔桩第一节，下午完成第二个孔桩第一节；第二天上午施工第一个孔桩第二节，下午施工第二个孔桩第二节……平均进度1节/d，混凝土养生的有效时间为17~18h，偏不安全。

慢的8h左右完成一节护壁高度，第一天完成第一个孔桩第一节，第二天完成第一个孔桩第一节；第三天完成第一个孔桩第二节，第四天完成第二个孔桩第二节……平均进度1节/2d，混凝土养生的有效时间为36~38h，偏于安全。

另一组（2人）只开挖一个孔桩，头天完成护壁混凝土浇筑，第二天早晨拆除支撑，继续往下开挖。实际进度1节/d，混凝土养生的有效时间为10~12h，偏不安全。

综上，混凝土护壁的施工是人工挖孔桩成孔的关键，传统的现浇施工方法不能及时有效地形成支护系统，同时存在安全与进度的矛盾。即传统施工方法在确保安全的前提下进度缓慢（尤其是当土质条件较差时），在确保进度的前提下偏不安全，且成孔的几何尺寸受支模水平的影响较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种人工挖孔桩装配式护壁及施工工艺，解决了传统的现浇混凝土护壁的施工方法不能及时有效地形成支护系统，同时存在安全与进度的矛盾，本发明将现有的现浇护壁改为预制装配式护壁，符合建筑业十三五规划发展的方向，在确保安全的前提下，加快工程进度、降低工程成本。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种人工挖孔桩装配式护壁，其特征在于：由预制构件、辅助件及现浇混凝土三部分组成，预制构件包括井圈、井口和标准节，井圈内侧为倒圆台口，井圈和井口连接，井口由三块弧形板拼接，井口上部设有多个均匀分布的浇注口a；标准节由三块弧形板拼接，标准节上部均匀设有多个浇注口b；井口和标准节上都留有连接孔和预留孔；辅助件包括木楔、竖向连接钩、水平钉、注浆花管，在弧形板之间用木楔微调护壁直径，井口和标准节之间通过连接孔用竖向连接钩连接；所述现场现浇混凝土：井圈垫层、井口坐浆、井口填塞、标准节填塞，即现浇混凝土包括井圈垫层、井口坐浆（砂浆）、预制构件（井口、标准节）接头、肥槽（井口、标准节）填塞。

所述井圈为整体制作、厚度5cm、外径为孔桩设计直径加40cm。

所述井口规格为c30钢筋混凝土，厚度5cm，高度50cm。

所述标准节规格为c30钢筋混凝土，厚度5cm，高度25~50cm。

所述竖向连接钩用φ10-14钢筋短料制作。

所述水平钉用于当土质条件较差时的防垮塌措施，长度控制为孔桩设计直径减30cm，利用废旧钢管、钢筋、木条制成，通过预留孔安装。

所述注浆花管用于孔壁外有孔洞时注浆使用，或作为水平钉使用，注浆花管用φ48钢管制作、长度控制为孔桩设计直径减30cm，通过预留孔安装。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明可实现工厂化生产，比传统的现浇护壁进度能加快，人生安全更有保障、成孔质量更可靠、施工更环保。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明预制件及连接件透视图。

图3是本发明的护壁配筋透视图。

图4是本发明的工艺流程图。

图中标记：1、井圈，2、井口，3、标准节，4、竖向连接钩，5、木楔，6、水平钉，7、注浆花管，8、井圈垫层，9、井口坐浆，10、井口填塞，11、标准节填塞，12、浇注口a，13、浇注口b，14、连接孔，15、预留孔。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种人工挖孔桩装配式护壁及其施工工艺具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1-3，一种人工挖孔桩装配式护壁，其特征在于：由预制构件、辅助件及现浇混凝土三部分组成，预制构件包括井圈1、井口2和标准节3，井圈1内侧为倒圆台口，井圈1和井口2连接，井口2由三块弧形板拼接，井口2上部设有多个均匀分布的浇注口a12；标准节3由三块弧形板拼接，标准节3上部均匀设有多个浇注口b13；井口2和标准节3上都留有连接孔14和预留孔15；辅助件包括木楔5、竖向连接钩4、水平钉6、注浆花管7，在弧形板之间用木楔5微调护壁直径，井口2和标准节3之间通过连接孔14用竖向连接钩4连接；所述现场现浇混凝土：井圈垫层8、井口坐浆9、井口填塞10、标准节填塞11，即现浇混凝土包括井圈垫层、井口坐浆（砂浆）、预制构件（井口、标准节）接头、肥槽（井口、标准节）填塞。

所述井圈1为整体制作、厚度5cm、外径为孔桩设计直径加40cm。

所述井口2规格为c30钢筋混凝土，厚度5cm，高度50cm。

所述标准节3规格为c30钢筋混凝土，厚度5cm，高度25~50cm。

所述竖向连接钩4用φ10-14钢筋短料制作。

所述水平钉6用于当土质条件较差时的防垮塌措施，长度控制为孔桩设计直径减30cm，利用废旧钢管、钢筋、木条制成，通过预留孔15安装。

所述注浆花管7用于孔壁外有孔洞时注浆使用，或作为水平钉使用，注浆花管7用φ48钢管制作、长度控制为孔桩设计直径减30cm，通过预留孔15安装。

参见图4，本发明施工操作要点如下：

一、场地平整

按现场施工部署进行，强调孔口及周围的平整，并形成通道，为构件临时堆放、井圈安装、出土等工作创造必要的条件。

二、安放井圈

1、铺设干硬性混凝土垫层

场地平整、定位放线、井圈到位后，方可进行本工序。

铺设前应对松土进行处理，并清除杂物。

铺设范围为井圈对应位置，虚铺高度为13cm，用铁抹子拍实抹平，要求上表面水平平整，并随安随铺。

2、井圈安装

在铺设好的垫层上好时进行预制井圈试安装，拉线校正井圈的轴线位置，并用水平尺检查其水平度符合要求后，用橡皮锤敲击井圈上表面，振实垫层至10cm高度后，作好临时标记，掀起井圈移至一旁。

检查垫层上表面，如有空隙应用砂浆填补。

在垫层上满刮一层水泥净浆，厚度3~5mm。

井圈复位后，再次用橡皮锤敲击井圈上表，使其坐实。

3、井圈轴线及平整度校正

井圈安好后，随即检查轴线位置及水平度。

轴线位置应符合设计要求和规范的允许误差，水平程度对垂直度的影响较大。对不合要求者，立即校正。

4、垫层收边收口

内侧对应井圈修整垂直，否则会影响井口安装和井口填塞。

外侧整理呈下大上小的圆台型，上口与井圈平齐，下口与地面成30~40°。

内外侧整理好后，适量洒水，视情况铺撒1：1水泥细砂，拍实清光。

5、养生：至少12h，让垫层达到终凝，井圈稳固。

6、定位复核：在自检合格的基础上，经监理和相关单位进行验收，合格后方能进入下一工序。

三、井口形成

1、土方开挖

按传统的人工挖孔桩开挖方式。

开挖完成后，对其几何尺寸进行检查。确保肥槽平均厚度达到5cm，最小厚度达到3cm；深度应比井口高度低1~2cm。

检查验收应履行相应程序。

2、井口安装

安装前应对井圈及垫层内侧进行清理并湿水。

井口预留孔的外侧可用封口胶进行封堵。

在井圈和井口的接合面铺设1：2水泥砂浆。

逐块安装井口后，用木楔、橡皮锤、撬棍、卷尺、线坠（水平尺）等工具，校正井口的高度、直径、垂直度。

3、肥槽填塞

井口安装校正后，竖向接缝可用φ50左右管材、10#铁丝、8~10cm短钢筋头进行支模。

填塞材料为与孔桩填心相同强度的细石混凝土。

填塞前应对相应的接触面进行湿水。

填塞应对称、均衡进行，并捣固密实。

竖向接缝处的支模及木楔，应待混凝土终凝后，方可拆除。

木楔孔用1：2水泥砂浆及时堵塞。

4、养生：至少2h，待混凝土初凝后，方可进入下道工序。

四、第n（自然数）节成孔

地质水文条件较好时：

1、土方开挖

按传统的人工挖孔桩开挖方式。

开挖深度为两个标准节高度，要求与井口土方开挖相同。

2、标准节安装

1）第n+1节护壁就位，竖向接缝与进口对应，同时形成第n节的支撑。

2）第n节护壁进行就位安装，竖向接缝与井口错开60°，并用竖向连接钩将其与井口连接。

3）用竖向连接钩连接第n+1节与第n节，同样要求竖向接缝错开60°。4）校正。

3、肥槽填塞

与井口填塞类似，喂料可用专用撮箕或漏斗。

先填第n+1节，后填第n节。

4、养生

同井口。

地质水文条件较差时：

1、为了确保人生安全和成孔质量，须开挖一节支护一节。

2、扩孔、终孔：

从上到下，按照第n节的成孔方法循环进行，进入持力层后，按传统的要求进行；履行相关程序后进入下一工序。

本发明可实现工厂化生产，比传统的现浇护壁进度能加快50%以上，人生安全更有保障、成孔质量更可靠、施工更环保。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。