[发明专利]高地震烈度地区大直径钢-混结合桩施工方法

说明书

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种高地震烈度地区大直径钢‑混结合桩施工方法；先埋设钢套筒再钻孔，钻孔成孔后经一次清孔后下入钢筋笼并安放导管，二次清孔后灌注桩身混凝土，桩基混凝土灌注完毕养护3‑7天后，其砼强度达到设计值75%以上时，利用注浆管对桩底进行压浆，桩头破除后，对钢套筒内钢筋笼外顶口钢筋利用直螺纹套筒进行接长，钢筋背向钢套筒弯折在钢套筒上方围成一个锥口；钢套筒采用旋挖钻机边钻孔边埋设的方法进行均匀压进，并辅以振动锤竖向振动埋设，与现有钻孔技术相比能够大大提高钢套筒埋设的效率；在钢套筒埋设过程中通过工装提高了钢套筒埋设平面位置精度及垂直度精度，与现有技术相比能够大大提高钢套筒埋设的精度。

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种高地震烈度地区大直径钢-混结合桩施工方法。

背景技术

抗震设防烈度为8度及以上属高烈度地震区。高烈度地震区的结构承受水平地震作用很大，8度和9度区多遇地震下水平地震影响系数最大值分别为0.16和0.32，结构传给基础的水平剪力也很大，因此高烈度地震区不仅需要验算桩基在地震作用下的竖向承载力，桩的水平承载力验算也是非常重要的。

软弱场地因为上部土层较差或存在液化土层，一般采用桩基础形式。而桩的水平承载力与上部土层水平抗力系数的比例系数m值相关，软弱场地土如淤泥、淤泥质土、流塑到软塑的粘土和松散粉土砂土的m值为2~6MN/m4，软弱土提供给桩的水平抗力都不高。对于桩的地震验算，如场地存在液化土层，需要验算地震持续过程中液化土折减后的竖向承载力和水平承载力验算；其次，当地震停止时，需要验算液化土层以上摩阻力为零的竖向承载力。桩基础在水平地震作用下，除了承受轴向压力之外，还可能会受到水平剪力和竖向上拔力的作用，由于普通预应力混凝土管桩水平抗剪和竖向抗拔能力较差，故一般不能应用于地震高烈度区桩基中。

发明内容

为了解决普通预应力混凝土管桩抗震性能较差的缺点，本发明提供了一种大直径钢-混结合桩的施工方法，适用于地震高烈度地区桥梁基础。

本发明提供了如下技术方案：一种高地震烈度地区大直径钢-混结合桩施工方法，先埋设钢套筒再钻孔，钻孔成孔后经一次清孔后下入钢筋笼并安放导管，二次清孔后灌注桩身混凝土，桩基混凝土灌注完毕养护3-7天后，其砼强度达到设计值75%以上时，利用注浆管对桩底进行压浆，注浆管均匀固定在钢筋笼上，采用钢注浆管，注浆管上端高出地面，下端与单项阀式注浆器相连，浆体7天抗压强度不小于5MPa，28天抗压强度不小于桩身混凝土强度，桩头破除后，钢套筒内钢筋笼外顶口设计一圈钢筋，钢筋与钢套筒采用双面焊焊接，钢筋背向钢套筒弯折在钢套筒上方围成一个锥口；其中，钢套筒安装完成后保证钢套筒顶部伸入承台底10cm。

进一步地，钢套筒内壁设剪力环，剪力环采用矩形实心截面，剪力环与钢套筒材质相同，剪力环采用上下两道角焊缝与钢套筒内壁相连，钢套筒顶以下6m以内剪力环间距为1m，其余下部剪力环间距均为2m。

进一步地，钢套筒埋设过程中通过边钻孔边埋设的方法进行均匀压进，并辅以振动锤竖向振动埋设，施工过程中，为保证钢套筒整体性，施工时钢护筒从地面跟进至设计钢套筒底标高。

进一步地，埋设钢护筒时通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底，再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部作出参照，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合，同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直，此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填粘土，分层夯实。

进一步地，钻孔采用旋挖钻钻进，钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度，由硬地层钻到软地层时，加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，减速慢进，在易缩径的地层中，增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，砂层采用慢转速慢钻进并增加泥浆比重和粘度。