基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法，其步骤是：1）移走钻机，清理孔口，2）在长护筒内安放5m长的导向纠偏装置，3）连接液压油管线路，4）后插法调直设备安放、对中、调平，5）将孔内导向纠偏装置的液压油管与后插法调直设备的控制台连接，6）钢管柱通过后插法调直设备插入至孔内砼面以上50cm，7）将导向纠偏装置支架张开，同时顶住钢管柱外壁，8）调节钢管柱垂直度，9）锁死导向纠偏装置，10）将钢管柱插入至设计深度，11）校核钢管柱垂直度，12）导向纠偏装置拆除、吊离。本发明有效的降低了一柱一桩后插法施工的调垂难度，提高了钢管柱调直的工效和精度。
【专利说明】基于一柱一粧后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏装置及方法，尤其是一种同时利用地上支点和地下孔内导向纠偏装置对一柱一桩钢管柱进行调直的方法。
【背景技术】
[0002]随着新型城镇化建设不断向纵深方向发展，城市土地资源日趋紧缺，高层、超高层建筑、交通、商业设施等越来越多地转向地下空间开发，与传统的顺作法基坑开挖施工方法相比，有着能够降低工程能耗、节约资源，缩短工程总工期，利于保护环境以及现场作业环境更加合理等诸多优点的逆作法施工技术已广泛应用于地下深基坑施工中。
[0003]逆作施工阶段的竖向支承系统是基坑逆作实施期间的关键构件，此阶段承受已浇筑的主体结构梁板自重和施工超载等荷载，整体地下结构形成前，每个框架范围内的荷载全部由一根或几根竖向支撑承受，对竖向支承系统的承载力和沉降控制都提出了较高的要求。
[0004]一柱一桩的施工垂直度要求比一般的支护体系立柱桩高出许多，尤其是基坑开挖深超过30m的超深、超大基坑，设计一般要求钢立柱的垂直度控制在1/600?1/500，如何确保钢立柱的插入垂直度，减小由于后期钢立柱的垂直偏差造成的必须通过结构柱直径超标扩大来满足竖向承载力要求。常规的气囊法、水下调垂法、地面调直架调垂方法费时、费力、垂直度控制效果不佳且钢立柱偏位反复普遍达标率比较低，且随着基坑开挖深度及钢管柱长度的增加，钢管柱插入精度的调节难度也越来越大，仅靠在地面或地下对钢管柱施加顶力容易对钢管柱本身产生附加内力或挠度而影响调垂效果。为解决现有一柱一桩钢管柱调垂难度大、精度低、施工效率不高的技术问题，一种叫做一柱一桩后插法的施工工艺正在兴起，与之配套的地下孔内导向纠偏装置结合地面调垂支点能够比较容易地实现调垂效果O
【发明内容】
[0005]本发明是要解决现有一柱一桩钢管柱调直工艺力臂短、调节困难、工效低等问题，提出基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法。
[0006]一种基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法，其步骤是:
1)移走钻机，清理孔口
在下部支承桩混凝土浇灌完成后，移走钻机，清理孔口，重新测量校核桩位中心，并在孔口周边对称铺设钢板；
2)在护筒内安装导向纠偏装置
沿6m长钢护筒内壁对称安放四副导向纠偏装置，导向纠偏装置成垂直布置并固定牢
固；
3)连接液压油管
将每副导向纠偏装置与配套的油管进行连接，并进行调试，确保正常使用；4)后插法调直设备安装、对中、调平
安装液压调直设备，将液压调直设备的底座和上部主机分两次吊装，分别定位之后对整个液压调直设备进行对中、调平；
5)孔内导向纠偏装置的液压油管与后插法调直设备的控制台连接
将孔内导向纠偏装置的液压油管与后插法调直设备的控制台连接，并利用控制台对导向纠偏装置进行调试，确保正常使用；
6)钢管柱通过后插法调直设备插入至孔内砼面以上50cm
将钢管柱通过后插法调直设备的上下抱箍下放至下部支承桩混凝土面以上50cm，同时收回导向纠偏装置的支架；
7)将导向纠偏装置支架张开，同时顶住钢管柱
钢管柱插入至砼面以上50cm后，将四副导向纠偏装置下部的支架伸出，四个支架顶端同时接触顶住钢管柱外壁，此时支架并不对钢管柱施加水平作用力；
8)调节钢管柱垂直度
根据钢管柱本身的吸附式测斜仪或测斜管检测的钢管柱垂直度偏位方位，换算出孔内纠偏装置需要施加的水平顶推力，配合地上调直设备的抱箍支点，针对性的伸出/缩回对称的导向纠偏装置的支架，通过对柱身施加某个方向的水平顶推力实现对钢管柱垂直度的调节；
9)锁死导向纠偏装置
待钢管柱垂直度调整至设计要求精度后，将导向纠偏装置的支架通过液压锁死，限定钢管柱下插的行走路径；
10)将钢管柱插入至设计深度
将钢管柱按照地面调直设备及导向纠偏装置限定的路径插入至设计深度，此时限定的路径基本满足设计的精度要求；
11)校核钢管柱垂直度
校核钢管柱垂直度，若有偏差，则通过调直设备配合导向纠偏装置微调至设计精度；
12)导向纠偏装置拆除、吊离
待下部支承桩混凝土初凝且具有一定强度后将孔内导向纠偏装置拆除、吊离。
[0007]本发明的有益效果是:本发明解决了常规调垂方法费力、耗时长、精度不高、工效较低且容易对钢管柱本身产生附加内力或挠度的技术问题。通过该地下孔内导向纠偏装置的使用极大地增加了一柱一桩后插法调直设备在调节钢管柱时的力臂长度，降低了调直难度，提高了调直工效和精度。并为一柱一桩后插法及其他调垂施工方法提供了另一种调直思路，通过在地面以下进行导向纠偏，为钢管柱调直施工在地下提供支点，在不增加设备高度的基础上延长了钢管柱调节段的长度，在降低钢管柱调节的难度及提升钢管柱调直的精度的同时，降低了后插法施工中在钢管柱插入混凝土后的调直施工过程对钢管柱刚度的要求，减小了钢管柱在插入混凝土后调直施工中受到的剪力和钢管柱在四周回填密实之后内部的内力，避免开挖过程中的由于内力释放产生回弹而影响钢管柱最终精度。且本发明设备制作简便，工效提升显著，可以自由组合、重复利用，为提升一柱一桩后插法及其他一柱一桩施工方法钢管柱调节的精度和施工工效产生了极大的作用。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是安装导向纠偏装置示意图；
图2是后插法调直设备就位、对中、调平示意图；
图3是通过导向纠偏装置限位，钢管柱插入至砼面以上50cm示意图；
图4是通过导向纠偏装置的纠偏及导向将钢管柱插入至设计深度示意图；
图5是钢管柱固定牢固后将导向纠偏装置拆除示意图；
图6是导向纠偏装置吊离示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0010]如图1至图6所示，本发明的基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法，其施工步骤是:
(1)移走钻机，清理孔口
在下部支承桩浇灌完成之后，移走钻机，清理孔口，并在孔口周边铺设钢板；
(2)在护筒内安装导向纠偏装置
在6m长钢护筒I内安装四副导向纠偏装置2，导向纠偏装置2呈对称、互垂布置并固定牢固；如图1 ；
(3)连接液压油管
将每副导向纠偏装置与配套的油管3进行连接，并进行调试，确保可以使用；
(4)后插法调直设备安装、对中、调平
安装后插法调直设备4，将后插法调直设备4的底座和上部主机分两次吊装，分别定位之后对整个后插法调直设备4进行调平、对中；如图2 ;
(5)将孔内导向纠偏装置的液压油管与后插法调直设备的控制台连接
将孔内导向纠偏装置2的液压油管3与后插法调直设备4的控制台连接，并利用控制台对导向纠偏装置2进行调试，确保可以使用；
(6)钢管柱通过后插法调直设备插入至孔内砼面以上50cm
将钢管柱5利用后插法调直设备4下放至混凝土面以上50cm，在此期间导向纠偏装置2全部收缩，不对钢管柱5进行限位导向；如图3 ;
(7)将导向纠偏装置支架张开，同时顶住钢管柱
钢管柱5插入至砼面以上50cm后，将四副导向纠偏装置2下部的支架张开，尽量同时顶住钢管柱5，此时支架并不对钢管柱5施加作用力；如图4 ；
(8)调节钢管柱垂直度
根据吸附式测斜仪反应的钢管柱5垂直度偏位方位，配合调直设备4，针对性的伸展/收缩导向纠偏装置2的支架，对钢管柱5垂直度进行调节；
(9)锁死导向纠偏装置
钢管柱5垂直度调整至设计要求精度后，将导向纠偏装置2的支架通过液压锁死，限定钢管柱5行走路径；
(10)将钢管柱插入至设计深度
将钢管柱5按照地面调直设备4及导向纠偏装置2限定的路径插入至设计深度，此时限定的路径基本满足设计的精度要求；如图4 ；
(11)校核钢管柱垂直度
校核钢管柱5垂直度，若有偏差，则通过调直设备4配合导向纠偏装置②微调至设计精
度；
(12)导向纠偏装置拆除、吊离
待本桩位施工完成、周边回填密实、下部支撑桩混凝土初凝且具有一定强度后将孔内导向纠偏装置2拆除、吊离；如图5。
【权利要求】
1.一种基于一柱一桩后插法的孔内导向纠偏和钢管柱调直的方法，其特征在于，其步骤是: (1)移走钻机，清理孔口 在下部支承桩混凝土浇灌完成后，移走钻机，清理孔口，重新测量校核桩位中心，并在孔口周边对称铺设钢板； (2)在护筒内安装导向纠偏装置 沿6m长钢护筒内壁对称安放四副导向纠偏装置，导向纠偏装置成垂直布置并固定牢固； (3)连接液压油管 将每副导向纠偏装置与配套的油管进行连接，并进行调试，确保正常使用； (4)后插法调直设备安装、对中、调平 安装液压调直设备，将液压调直设备的底座和上部主机分两次吊装，分别定位之后对整个液压调直设备进行对中、调平； (5)孔内导向纠偏装置的液压油管与后插法调直设备的控制台连接 将孔内导向纠偏装置的液压油管与后插法调直设备的控制台连接，并利用控制台对导向纠偏装置进行调试，确保正常使用； (6)钢管柱通过后插法调直设备插入至孔内砼面以上50cm 将钢管柱通过后插法调直设备的上下抱箍下放至下部支承桩混凝土面以上50cm，同时收回导向纠偏装置的支架； (7)将导向纠偏装置支架张开，同时顶住钢管柱 钢管柱插入至砼面以上50cm后，将四副导向纠偏装置下部的支架伸出，四个支架顶端同时接触顶住钢管柱外壁，此时支架并不对钢管柱施加水平作用力； (8)调节钢管柱垂直度 根据钢管柱本身的吸附式测斜仪或测斜管检测的钢管柱垂直度偏位方位，换算出孔内纠偏装置需要施加的水平顶推力，配合地上调直设备的抱箍支点，针对性的伸出/缩回对称的导向纠偏装置的支架，通过对柱身施加某个方向的水平顶推力实现对钢管柱垂直度的调节； (9)锁死导向纠偏装置 待钢管柱垂直度调整至设计要求精度后，将导向纠偏装置的支架通过液压锁死，限定钢管柱下插的行走路径； (10)将钢管柱插入至设计深度 将钢管柱按照地面调直设备及导向纠偏装置限定的路径插入至设计深度，此时限定的路径基本满足设计的精度要求； (11)校核钢管柱垂直度 校核钢管柱垂直度，若有偏差，则通过调直设备配合导向纠偏装置微调至设计精度； (12)导向纠偏装置拆除、吊离 待下部支承桩混凝土初凝且具有一定强度后将孔内导向纠偏装置拆除、吊离。
【文档编号】E02D35/00GK103967058SQ201410167377
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】刘加峰, 吴洁妹, 李耀良, 张国磊, 郭宏斌 申请人:上海市基础工程集团有限公司