CN111827280B - 一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁装置及其施工方法，所述装置包括千斤顶和模板。所述模板由多个有底弧形钢模板拼接而成带外底边的圆筒形结构；有底弧形钢模板（10）由弧形侧模板（1）和底模板（2）构成，采用U型卡连接；底模板为一扇形面；弧形侧模板一端垂直焊接在扇形面底模板小圆弧的端面上；由多块弧形侧模板构成一圆筒，由多块底模板构成环形面；环形面与弧形侧模板下端紧密相联，底模板的环形面用于放置钢筋笼。所述施工方法采用异位浇筑顶升就位的方法，本发明采用有底弧形钢模板拼接而成带外底边的圆筒形模板结构，同时采用异位浇筑，顶升就位的护壁施工方法，避免了错台，使新旧护壁之间能更好的衔接，确保了护壁质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁装置及其施工方法，属土建挖孔桩技术领域。
背景技术
挖孔桩是先用人力挖土形成桩孔，并在向下掘进的同时，将孔壁衬砌以保证施工安全，在清理完孔底后，浇灌混凝土。人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，在桥梁、地铁、民用建筑及挡土墙基础等方面应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁将桩拉结、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。
人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备，挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础都要节省。
但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，尤其是孔壁的支护较为困难。
护壁可有多种方式，最早用木板、砖砌体、钢环梁、喷射混凝土、套筒式金属壳、沉井等方式。但因人工挖孔桩属于人工作业，进度较慢，设备较简单，机械化程度低，现场应用最多的还是采用混凝土现浇，这种方式灵活性强，与现场作业条件匹配、护壁整体性和防渗性更好，构造形式灵活多变，并可做成扩底。
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存在以下问题：（1）存在台阶：由于混凝土护壁是随挖孔桩的开挖顺序从上至下逐层进行的，当施工下一层护壁时，前层护壁已经完成，该层模板立好后，混凝土将无法灌注，只能将模板向孔内偏斜，以便混凝土浇筑与振捣，待混凝土凝固拆模后，便形成了台阶（如图7所示）。（2）限制应用：由于护壁是台阶式的，当挖孔桩桩基混凝土灌注后尚可遮掩，若是竖井之类结构，这种台阶式护壁对美观的影响是较大的，从而限制了挖孔桩的应用范围。（3）增加成本：由于护壁的台阶式，护壁需要增加厚度，挖孔需要外放尺寸，工程成本自然增加。（4）加大风险：由于挖孔桩外放尺寸增加，工程数量增大，进度变慢，施工风险自然加大。
发明内容
本发明的目的是，为了解决护壁混凝土表面平顺无错台，护壁模板组拼方便且能重复使用，施工方法简单易行，施工时间不受限制，提出一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法。
本发明实现的技术方案如下，一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁装置，包括千斤顶和模板。
所述模板由多个有底弧形钢模板拼接而成带外底边的圆筒形结构；有底弧形钢模板由弧形侧模板和底模板构成，底模板为一扇形面，扇形面的底模板小圆弧的半径与弧形模板横截面的弧形半径相同；弧形侧模板一端垂直焊接在扇形面底模板小圆弧的端面上；由多块弧形侧模板构成一圆筒，由多块底模板构成环形面；环形面与弧形侧模板下端紧密相联，底模板的环形面主要用作为护壁混凝土（含钢筋笼）异位浇筑的底模，同时也是完成顶升过程的主要作用面。
所述弧形侧模板与弧形侧模板之间可采用U形卡连接；底模板与底模模板之间也可采用U形卡连接。
所述多个有底弧形钢模板，根据挖孔桩形状及大小可优选方案为2~4个有底弧形钢模板。
所述底模板宽度为护壁厚度，需要根据现场条件通过计算确定，一般为8～15cm。
所述弧形侧模板的高度根据地质条件确定，一般为50～80cm；其上端稍向外（孔内方向）侧弯曲，以便与上部已浇混凝土护壁不发生碰撞。
一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法如下：
（1）在孔口处浇筑混凝土形成第一层护壁支护，当挖孔桩孔口混凝土护壁浇筑完成后，继续向下挖孔，深度根据地质条件确定，通常为0.8～1.2m；
（2）在钢模块接头处安设千斤顶，千斤顶的数量根据模块数量而定；
（3）安放护壁圆环状钢筋笼，
（4）安装有底弧形钢模板，底模板安装在千斤顶与钢筋笼的上下之间；弧形侧模板与弧形侧模板之间采用2个U形卡均匀安装连接；底模板与底模板之间采用1个U形卡安装连接；
（5）护壁混凝土浇注与振捣；
（6）护壁混凝土干后，千斤顶顶推已完成的护壁；模板异位拼装时，本层护壁混凝土上部与上层混凝土护壁间留有0.2～0.3m间隙，供混凝土浇筑与振捣，顶升后形成无错台护壁；
（7）对新浇筑的混凝土进行养护；
（8）在挖孔桩中部附近向下挖孔；
（9）待新浇筑的护壁混凝土初凝后卸去千斤顶并松模、拆模；
（10）继续向下挖孔，重复上述（1）~（9）步，直至挖孔桩完成。
本发明的有益效果是，本发明采用由多个有底弧形钢模板拼接而成带外底边的圆筒形模板结构，同时采用异位浇筑，顶升就位的护壁施工方法，避免了错台，使新旧护壁之间能更好的衔接，确保了护壁质量。本发明解决了长期以来挖孔桩护壁施工的难题，极大地提高了护壁的效率，增强了美观效果，降低了施工成本。
随着现场挖孔桩基施工数量的日益增加，挖孔桩护壁难题的解决将为国家基本建设创造出巨大的经济效益。
附图说明
图1为本发明挖孔桩护壁装置结构示意图；
图2为异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁施工流程图；
图3为挖孔桩护壁装置的俯视图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为护壁异位浇筑施工图；
图6为护壁顶升就位示意图；
图7为现有挖孔桩护壁阶梯形成台阶示意图；
图中，1为弧形侧模板；2为底模板；3为U形卡；10为有底弧形钢模板。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下。
本实施例一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁装置如图2~图4所示。
本实施例一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁装置，包括钢筋笼和模板。
本实施例模板由3个有底弧形钢模板10拼接而成带外底边的圆筒形结构。有底弧形钢模板10由弧形侧模板1和底模板2构成，底模板2为一个120°的扇形面，扇形面底模板小圆弧的半径与弧形模板横截面的弧形半径相同；弧形侧模板1的一端垂直焊接在扇形面底模板小圆弧的端面上；由3块弧形侧模板1构成一圆筒，如图3所示。由3块120°扇形面底模板2构成环形面；环形面与弧形侧模板下端紧密相联，底模板的环形面用于放置钢筋笼。
由图4可见，有底弧形钢模板的垂直方向剖视图为“L”形，垂直部分为弧形侧模板，下面水平部分为底模板。
如图1所示，本实施例一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法如下：
（1）在孔口处浇筑混凝土形成第一层护壁支护，当挖孔桩孔口混凝土护壁浇筑完成后，继续向下挖孔，深度1.2m；
（2）在钢模块接头处安设千斤顶，共安设3个千斤顶；
（3）安放护壁圆环状钢筋笼在千斤顶之上；
（4）安装有底弧形钢模板10，底模板2安装在千斤顶与钢筋笼的上下之间；弧形侧模板与弧形侧模板之间采用2个U形卡3均匀安装连接；底模板与底模板之间采用1个U形卡3安装连接；
（5）护壁混凝土浇注与振捣；
（6）护壁混凝土干后，千斤顶顶推已完成的护壁；模板异位拼装时，本层护壁混凝土上部与上层混凝土护壁间留有0.3m间隙，供混凝土浇筑与振捣，顶升后形成无错台护壁；
（7）对新浇筑的混凝土进行养护；
（8）在挖孔桩中部附近向下挖孔；
（9）待新浇筑的护壁混凝土初凝后卸去千斤顶并松模、拆模；
（10）继续向下挖孔，重复上述（1）~（9）步，直至挖孔桩完成。
如图5所示为护壁异位浇筑施工图。
图5中，桩孔上部为第一层护壁支护，孔的最底部安放千斤顶，沿圆周方向放置3个，每个之间为120°；千斤顶上安装有底弧形钢模板10，3块有底弧形钢模板10沿桩孔的圆周拼接，组成有外底板的圆筒，采用U形卡安装。由底模板组成的环形面上放置钢筋笼。在有底弧形钢模板的上端与第一层护壁支护之间留有混凝土浇筑口的空间，便于浇筑混凝土。
如图6所示为护壁顶升就位示意图。
图6中，护壁混凝土干后，千斤顶顶推已完成的护壁；模板异位拼装时，本层护壁混凝土上部与上层混凝土护壁间留有0.3m间隙，供混凝土浇筑与振捣，顶升后形成无错台护壁。
Claims (5)
1.一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法，包括千斤顶和模板，其特征在于，所述模板由多个有底弧形钢模板拼接而成带外底边的圆筒形结构；有底弧形钢模板由弧形侧模板和底模板构成，底模板为一扇形面，扇形面的底模板小圆弧的半径与弧形模板横截面的弧形半径相同；弧形侧模板一端垂直焊接在扇形面底模板小圆弧的端面上；由多块弧形模板构成一圆筒，由多块底模板构成环形面；环形面与弧形侧模板下端紧密相联，底模板的环形面用于放置钢筋笼；
所述异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法如下：
（1）在孔口处浇筑混凝土形成第一层护壁支护，当挖孔桩孔口混凝土护壁浇筑完成后，继续向下挖孔，深度根据地质条件确定，范围为0.8～1.2m；
（2）在钢模块接头处安设千斤顶，千斤顶的数量根据模块数量而定；
（3）安放护壁圆环状钢筋笼，
（4）安装有底弧形钢模板，底模板安装在千斤顶与钢筋笼的上下之间；弧形侧模板与弧形侧模板之间采用2个U形卡均匀安装连接；底模板与底模板之间采用1个U形卡安装连接；
（5）护壁混凝土浇注与振捣；
（6）护壁混凝土浇注后，千斤顶顶推已完成的护壁；模板异位拼装时，本层护壁混凝土上部与上层混凝土护壁间留有0.2～0.3m间隙，供混凝土浇筑与振捣，顶升后形成无错台护壁；
（7）对新浇筑的混凝土进行养护；
（8）在挖孔桩中部附近向下挖孔；
（9）待新浇筑的护壁混凝土初凝后卸去千斤顶并松模、拆模；
（10）继续向下挖孔，重复上述（1）~（9）步，直至挖孔桩完成。
2.根据权利要求1所述的一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法，其特征在于，所述弧形侧模板与弧形侧模板之间采用U形卡连接；底模板与底模模板之间也采用U形卡连接。
3.根据权利要求1所述的一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法，其特征在于，所述多个有底弧形钢模板，优选方案为2~4个有底弧形钢模板。
4.根据权利要求1所述的一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法，其特征在于，所述底模板宽度为护壁厚度，为8～15cm。
5.根据权利要求1所述的一种异位浇筑顶升就位挖孔桩护壁的施工方法，其特征在于，所述弧形侧模板的高度范围为50～80cm；其上端稍向外侧弯曲。
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