一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地说，涉及一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩及其施工方法。

背景技术：

随着国民经济的不断增加，城市建设突飞猛进，人工挖孔桩在大部分地区得以普遍应用，且随着现代建筑物高度的不断增加，大孔径、超深度人工挖孔桩的应用也越来越广泛。然而在地质情况的复杂的区域进行超大、超深人工挖孔桩基础的施工时，往往会遇到桩基持力层岩性较差(泥质砂岩)且承载力较低、地下水丰富且水位较高等情况，而且随着孔桩开挖深度的加大、地下水等影响，其孔桩护壁所承受的侧压力极大，同时，上部护壁也会因底部土方被挖除而无支撑，且随着孔桩开挖深度的加大，孔桩护壁的自重也会加大，当孔桩护壁的自重超过护壁和与其接触的土体之间的摩擦力时，护壁就会有坍塌的危险，这样就会给施工造成极大的安全隐患。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩及其施工方法，本发明通过钢板来缓冲混凝土护壁的侧压力，减缓地下水及开挖深度对挖孔桩的影响，土钉有效提高相互之间的关联性以及挖孔桩的整体强度，降低施工过程中的安全隐患。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩，包括钢板，所述的钢板的一侧设置有护壁模板，护壁模板与钢板之间的间隙处浇筑有混凝土护壁，所述的钢板的另一侧设置有防渗弹性纤维板，防渗弹性纤维板与钢板之间设置有土体缓冲区，防渗弹性纤维板的另一侧设置为土体，所述的钢板的表面插装有土钉，土钉的一端依次贯穿混凝土护壁、钢板、土体缓冲区、防渗弹性纤维板并直通土体。

进一步地，所述的钢板厚度大于2.5mm，钢板表面预留洞口，土钉倾斜贯穿钢板表面的洞口。

进一步地，所述的防渗弹性纤维板与钢板间隔设置，防渗弹性纤维板与钢板之间的间隙部分为土体缓冲区，防渗弹性纤维板背离土体缓冲区的一侧为土体。

进一步地，所述的土体缓冲区的上端设置有混凝土封口，混凝土封口延伸至防渗弹性纤维板的上沿。

一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩及其施工方法，其步骤为：

步骤一：在桩位场地平整后，在边坡坡顶作好截水沟，同时要在井口四周挖好排水沟，设置地表截水、排水及防渗设施，雨季施工期间，应搭设雨棚，备好井下排水、通风、照明设备；

步骤二：开挖过程中，每开挖一段，并及时支设钢板，钢板表面每隔一米设置土钉的预留口，打入钢板后，钢板一侧隔30cm开挖并埋设防渗弹性纤维板，钢板与防渗弹性纤维板之间的30cm区域作为土体缓冲区；

步骤三：相邻的钢板之间相互焊接，防渗弹性纤维板材质较轻，防渗弹性纤维板与钢板，钢板与混凝土护壁相互抵靠，钢板上部与井口同步浇筑封堵；

步骤四：在井口内侧支护护壁模板，支护过程中用全站仪对其位置及桩口方正进行校核，井口浇注完毕后，立即将桩心十字轴线及标高投测到锁口护壁砼上，作为桩孔施工的桩心、垂直度、深度控制的依据；

步骤五：安装土钉，土钉直径22mm，土钉贯穿钢板表面预留口与混凝土护壁并直通土体，然后进行传统的灌浆处理，并用封浆塞进行封堵，土钉延伸出至井口内侧的一端预留5cm，待和钢筋笼连接；

步骤六：桩体钢筋笼的制作安装：主筋采用φ18钢筋，纵向受力钢筋的接头采用焊接接头，通过钢筋厂加工成型，钢筋笼与土钉预留端头钢筋进行焊接连接；

步骤七：桩芯砼灌注，当钢筋检查验收隐蔽后，立即进行桩芯砼浇注。

进一步地，所述的步骤七：桩芯砼为C35并确定砼配合比，砼配合比包括常规砼配合比和水下砼配合比，提前四小时做好作业桩护壁渗水堵截工作，检查电气、机械、工具等，搭设溜槽及串筒。

进一步地，所述的步骤七：砼串筒下料，砼还未下料前，对孔底水再次处理，将积水装入吊桶，并在不关闭电源情况下，将潜水泵提出到井面，桩内准备好一包干水泥迅速撒在孔底扫匀，此时砼立即快速下料，串筒离砼面不大于2m，桩内砼使用插入式振动器分层振捣，除孔底800mm为第一振捣层外，其它均以500mm为一振捣高度层，边灌注边分层振捣密实，直至桩顶，保证砼的密实度。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过钢板来缓冲混凝土护壁的侧压力，减缓地下水及开挖深度对挖孔桩的影响，遭遇复杂地质情况时，防渗弹性纤维板可起到缓冲作用，提高防护效果，钢板与防渗弹性纤维板之间通过土体缓冲区进行缓冲，进一步抵消混凝土护壁的侧压力，钢板、混凝土护壁、防渗弹性纤维板均通过土钉进行固定，有效提高相互之间的关联性以及挖孔桩的整体强度，有效避免混凝土护壁坍塌，降低施工过程中的安全隐患。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的整体结构图。

图中：1、防渗弹性纤维板；2、土体缓冲区；3、钢板；4、混凝土护壁；5、护壁模板；6、土钉；7、混凝土封口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

从图1-2可以看出，本实施例的一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩，包括钢板3，钢板3的一侧设置有护壁模板5，护壁模板5与钢板3之间的间隙处浇筑有混凝土护壁4，钢板3的另一侧设置有防渗弹性纤维板1，钢板3厚度大于2.5mm，钢板3表面预留洞口，土钉6倾斜贯穿钢板3表面的洞口，通过钢板3来缓冲混凝土护壁4的侧压力，减缓地下水及开挖深度对挖孔桩的影响，有效避免混凝土护壁4坍塌，降低施工过程中的安全隐患，防渗弹性纤维板1与钢板3之间设置有土体缓冲区2，防渗弹性纤维板1的另一侧设置为土体，防渗弹性纤维板1与钢板3间隔设置，防渗弹性纤维板1与钢板3之间的间隙部分为土体缓冲区2，防渗弹性纤维板1背离土体缓冲区2的一侧为土体，钢板3的表面插装有土钉6，土钉6的一端依次贯穿混凝土护壁4、钢板3、土体缓冲区2、防渗弹性纤维板1并直通土体，土钉6有效提高相互之间的关联性以及挖孔桩的整体强度，土体缓冲区2的上端设置有混凝土封口7，混凝土封口7延伸至防渗弹性纤维板1的上沿。

一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩及其施工方法，其步骤为：

步骤一：在桩位场地平整后，在边坡坡顶作好截水沟，同时要在井口四周挖好排水沟，设置地表截水、排水及防渗设施，雨季施工期间，应搭设雨棚，备好井下排水、通风、照明设备；

步骤二：开挖过程中，每开挖一段，并及时支设钢板3，钢板3表面每隔一米设置土钉6的预留口，打入钢板3后，钢板3一侧隔30cm开挖并埋设防渗弹性纤维板1，钢板3与防渗弹性纤维板1之间的30cm区域作为土体缓冲区2，如果遇道复杂地质，防渗弹性纤维板1可起到缓冲作用；

步骤三：相邻的钢板3之间相互焊接，防渗弹性纤维板1材质较轻，防渗弹性纤维板1与钢板3，钢板3与混凝土护壁4相互抵靠，钢板3上部与井口同步浇筑封堵；

步骤四：在井口内侧支护护壁模板5，支护过程中用全站仪对其位置及桩口方正进行校核，井口浇注完毕后，立即将桩心十字轴线及标高投测到锁口护壁砼上，作为桩孔施工的桩心、垂直度、深度控制的依据，本项工程拟采用斜三角架配合固定卷扬机提升装置，提升设备必须有自锁装置，待井口混凝土强度达到70％后，方可进行提升设施的安装；

步骤五：安装土钉6，土钉6直径22mm，土钉6贯穿钢板3表面预留口与混凝土护壁4并直通土体，然后进行传统的灌浆处理，并用封浆塞进行封堵，土钉6延伸出至井口内侧的一端预留5cm，待和钢筋笼连接；

步骤六：桩体钢筋笼的制作安装：主筋采用φ18钢筋，纵向受力钢筋的接头采用焊接接头，通过钢筋厂加工成型，钢筋笼与土钉6预留端头钢筋进行焊接连接；

步骤七：桩芯砼灌注，当钢筋检查验收隐蔽后，立即进行桩芯砼浇注。

桩芯砼为C35并确定砼配合比，砼配合比包括常规砼配合比和水下砼配合比，提前四小时做好作业桩护壁渗水堵截工作，检查电气、机械、工具等，搭设溜槽及串筒，砼下料：砼串筒下料，砼还未下料前，对孔底水再次处理，将积水装入吊桶，并在不关闭电源情况下，将潜水泵提出到井面，桩内准备好一包干水泥迅速撒在孔底扫匀，此时砼立即快速下料，串筒离砼面不大于2m，砼振捣：桩内砼使用插入式振动器分层振捣，除孔底800mm为第一振捣层外，其它均以500mm为一振捣高度层，边灌注边分层振捣密实，直至桩顶，保证砼的密实度。

当砼表面无浮浆时，砼灌注最终标高为设计桩顶标高加100即可，当砼表面有浮浆时，应扣除浮浆厚度，桩顶砼在初凝前抹压平整，表面如有浮浆层要凿除以保证与上部承台连接良好。

本发明通过钢板3来缓冲混凝土护壁4的侧压力，减缓地下水及开挖深度对挖孔桩的影响，遭遇复杂地质情况时，防渗弹性纤维板1可起到缓冲作用，提高防护效果，钢板3与防渗弹性纤维板1之间通过土体缓冲区2进行缓冲，进一步抵消混凝土护壁4的侧压力，钢板3、混凝土护壁4、防渗弹性纤维板1均通过土钉6进行固定，有效提高相互之间的关联性以及挖孔桩的整体强度，有效避免混凝土护壁4坍塌，降低施工过程中的安全隐患。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。