一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及地铁、桥梁、建筑等施工技术领域，具体为一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构及其施工方法。


背景技术：

2.在城市化进程中，地铁、桥梁和建筑是基础设施建设中至关重要的部分。然而，由于不同地区的地质条件和环境限制，施工过程中经常遇到不良地质环境，这些不利条件对钢筋笼结构的施工和稳定性产生了巨大的挑战，高楼的基础通常有混凝土灌注桩和预制桩两种形式，这些高楼通常都有一层或多层地下室，这些建筑地下室施工过程需要采用基坑围护和支撑相结合的方式来保证地下室施工全过程的安全和施工质量，同时，每个城市发展到一定阶段都需要增加地铁、brt、轻轨等先进的交通配套设施，所以这些较为先进的交通设施建设环境都在相对发达的城市，而地铁的车站及区间都在地下十几米位置且施工周期较长，施工过程同样需要采用围护结构和支撑相结合的方式来保证施工安全和质量。
3.在高层建筑施工时，高楼的围护结构(排桩、地下连续墙)、灌注桩等混凝土的施工质量受地质影响较大，容易因地质不良导致的涌泥涌砂、清渣清孔不到位等原因产生夹渣或断桩等问题，给工程造成很大的影响，尤其是围护结构工程，如地下连续墙与地下连续墙之间容易夹渣导致渗漏水情况，只能在超声波等检测方法辅助下采用取芯和高压注浆的方式进行针对性的补偿加强，处理难度大、成本高、效果有限且影响施工进度，如处理不到位造成的损失更是巨大。
4.现有技术中，公开号为cn209722955u的中国实用新型专利公开了“一种灌注桩钢筋笼”，将钢筋笼设置在钢筒内，通过钢筒的保护作用，解决了高回填区水泥浆渗透到土壤中，减少混凝土强度以及增加混凝土使用量的问题，又能防止对塌孔造成桩不密实、断桩、分层、扩孔缩孔、孔底沉渣过多、钢筋笼上浮等问题，但是铁皮在地下容易被锈蚀，特别在桥梁工程中，多用于沿海环境，锈蚀的速度更快，一旦发生锈蚀会影响到混凝土质量。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，通过在钢筋笼的内外两侧设置护套，在孔内水压力的作用下，护套紧紧贴在孔壁上，可以进行彻底的清孔，不用担心塌孔等情况，同时浇筑混凝土的首封混凝土将孔底剩余的泥浆、沉渣冲出钢筋笼范围，减少地下连续墙之间接头质量问题，减少和避免需成孔成槽现浇混凝土的桩基、围护结构(地下连续墙等)出现因地质原因导致的夹泥夹渣断桩等情况发生。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，包括钢筋笼，所述钢筋笼的内外两侧均固定套设有若干护套，所述钢筋笼底部也固定套设有兜网，最下方的所述护套为第一护套，所述第一护套外固定套设有斜向加强筋。
8.进一步的，上下相邻的所述护套的搭接处宽度不小于50cm，上下相邻的所述护套的接头错开距离不小于50cm。
9.进一步的，若干所述护套的网格密度从下至上依次增加。
10.进一步的，所述钢筋笼包括横向钢筋、纵向钢筋和加劲钢筋。
11.进一步的，所述护套和兜网外均可涂装抗腐蚀材料。
12.进一步的，所述护套外均覆盖有泥浆涂层。
13.进一步的，所述护套的圆周面上设置有若干拉环。
14.进一步的，纵向钢筋底部设置有套靴，所述套靴同时连接所述第一护套和所述兜网。
15.进一步的，所述护套和兜网由土工材料制成。
16.进一步的，一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构的施工方法，具体包括以下步骤：
17.s1、依据所需钢筋笼的尺寸和吊装高度的限制选择尺寸和数量合适的横向钢筋、纵向钢筋和加劲钢筋以制作钢筋笼的主体框架，钢筋笼的内外侧固定套设有土工材料制成的护套；
18.s2、桩基成孔或地下连续墙成槽，下放钢筋笼后，对钢筋笼内进行清孔清渣处理；
19.s3、首封混凝土冲击钢筋笼底部兜网后进行正常的混凝土浇筑作业。
20.相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
21.1、本发明在钢筋笼的内外两侧设置有护套，与原来没有护套的工艺相比，将减少和避免需成孔成槽现浇混凝土的桩基、围护结构(地下连续墙等)出现因地质原因导致的夹泥夹渣断桩等情况发生，同时下放钢筋笼时如发生刮蹭孔壁、槽壁时，在护套保护下的泥浆护壁不容易发生破坏，满是泥浆的护套将像滑板一样，让钢筋笼整体沿着泥浆护壁滑到设计位置。
22.2、本发明的护套由土工材料制成，有了护套的保护地下水下混凝土桩身或墙身的混凝土整体性、稳定性、耐久性都将得到增强，提高了混凝土的抗压和抗剪承载力、抗震性能，同时增加抗腐蚀、抗微生物影响的能力，保障围护结构(地下连续墙)、桩基工程的施工质量，更好的保障施工安全，适用范围更广。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明中钢筋笼结构示意图；
25.图3为图2中a处的放大示意图；
26.图4为本发明俯视图；
27.图5为本发明用于地下连续墙的结构示意图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、钢筋笼；11、横向钢筋；12、纵向钢筋；13、加劲钢筋；2、护套；21、第一护套；3、兜网；4、斜向加强筋；5、对接型钢；6、泥浆涂层；7、拉环；8、套靴；9、搭接处。
具体实施方式
30.为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式和附图对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
31.实施例一
32.请参阅图1至图5，在桩基或围护结构工程施工中，本发明提供一种技术方案：一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，包括钢筋笼1，钢筋笼1的圆周面上设置有若干拉环7，钢筋笼1的内外两侧均通过拉环7固定套设有若干护套2，可以限制钢筋笼1的位移和变形，保持结构的几何稳定性，钢筋笼1底部也固定套设有兜网3，护套2和兜网3由土工材料缝合而成，可以增加桩身、地下连续墙侧向受压能力，混凝土浇筑前，将钢筋笼1放入桩孔或围护结构槽内，对钢筋笼1、护套2和兜网3进行清孔清渣动作，保证孔内水压，使护套2和兜网3紧贴孔壁，保护孔壁稳定避免塌孔，也避免外侧泥浆绕流入钢筋笼1内和混凝土浆液外漏影响混凝土施工质量，混凝土浇筑时首封混凝土冲击兜网3后开始正常的混凝土浇筑作业，同时在护套2和兜网3的保护作用下，混凝土浇筑过程就不会因地质原因造成涌泥涌沙等情况，混凝土浇筑完成后，护套2和兜网3也将像保护层一样更好的保证混凝土的质量，护套2的底部和兜网3连接，避免后期混凝土浇筑过程中护套2连同钢筋笼1一起上浮，提供额外的支撑和抵抗力，有效减少钢筋笼1在不良地质环境中的沉降风险。
33.作为本实施例的进一步优选，钢筋笼1通常离孔底约30公分，有兜网3的存在，首封混凝土浇注时，在混凝土的冲击下将桩基孔底的泥碴推到外面，减少进入桩身的泥碴量，同时兜网3可以有限防止钢筋笼1上浮，加强整个钢筋笼1外围材料的整体性，不容易发生外翻情况，更容易下放钢筋笼1。
34.结合图2，钢筋笼1包括横向钢筋11、纵向钢筋12和加劲钢筋13，横向钢筋11可以是水平钢筋或螺旋钢筋，每隔两米增设一圈加劲钢筋13对钢筋笼1进行一个加强，相邻地连墙钢筋笼1之间设置有对接型钢5。
35.作为本实施例的进一步优选，护套2和兜网3外均可涂装抗腐蚀材料，增强结构的整体抗腐蚀能力。
36.作为本实施例的进一步优选，护套2外均覆盖有泥浆涂层6，下放钢筋笼1时，在护套2保护下的泥浆涂层6不容易发生破坏。
37.请参阅图3，纵向钢筋12底部设置有套靴8，套靴8同时连接第一护套21和兜网3，将护套2与兜网3相连。
38.实施例二
39.在本实施例中，同样将一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构应用在桩基或围护结构工程施工上。
40.请参照图1和图4，一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，在上述实施例一的基础上，对护套2和兜网3的结构作进一步限定如下：
41.在本实施例中，护套2由土工布制成，在其他等同实施例中，护套2可以替换为土工膜等任何土工材料，土工材料可以将荷载分散到更大的区域，减轻了钢筋笼1的集中压力，提高承载能力，同时土工材料可以暴露在空气中，在使用过程中，土工材料的耐腐蚀性可以有效保护内部的混凝土结构。
42.如图1所示，若干护套2的网格密度从下至上依次增加，最下方的护套2为第一护套
21，第一护套21的孔眼大、纤维也大，同时受力最厉害，需要进行加强，因此第一护套21外固定套设有斜向加强筋4，第一护套21围合后的尺寸要少于孔壁尺寸5公分，不能紧贴在孔壁上面，这样首次混凝土冲击的时候，孔底的泥浆才有往外跑的空间，后面在混凝土整体重量的压力作用下，土工材料的护套2自然会再次紧贴孔壁，将泥浆压在孔壁上面。
43.为了避免护套2的接头过多，应采用整卷土工材料竖向缝制成护套2，护套2尺寸应充分考虑混凝土保护混凝土，确保施工完成后桩径、槽宽符合设计要求，护套2底部应伸入钢筋笼1以下10cm并固定在兜网3上；存在接头时，上下相邻的护套2的搭接处9宽度不小于50cm，上下相邻的护套2的接头错开距离不小于50cm，接头错开可避免钢筋笼1下放过程中由于刮蹭导致整个护套2掉落，同时搭接处9可采用钢丝绳进行加强，必要时可增加一块土工布连接上下两个护套2进行再次加强。
44.进一步的，护套2具备良好的柔韧性，可以适应不同形状和尺寸的钢筋笼1。
45.如图4所示，兜网3的中间孔眼较大，避免首封混凝土将钢筋笼1带到孔底，保证钢筋笼1和孔底之间的距离。
46.实施例三
47.在本实施例中，同样将一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构应用在围护结构工程施工上。
48.一种适用于不良地质环境下的围护结构工程施工方法，应用上述实施例一至三中任一的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构的使用方法包括以下步骤：
49.s1、依据所需钢筋笼1的尺寸和吊装高度的限制选择尺寸和数量合适的横向钢筋11、纵向钢筋12和加劲钢筋13进行焊接以制作钢筋笼1的主体框架，钢筋笼1的内外侧固定套设有土工材料制成的护套2，并预留出保护层厚度；
50.s2、桩基成孔或地下连续墙成槽，下放钢筋笼1后，对钢筋笼1内进行清孔清渣处理，保证孔、槽内水压，使护套2紧贴孔、槽壁，保护孔、槽壁稳定避免塌孔，也可以避免混凝土浇筑过程中外侧泥浆绕流入钢筋笼1内和混凝土浆液外漏影响混凝土施工质量；
51.s3、首封混凝土冲击钢筋笼1底部兜网3后进行正常的混凝土浇筑作业，首封混凝土冲击兜网3，钢筋笼1以下的10cm护套将跟随兜网3向孔内聚拢，防止孔内受冲击扬起泥浆、沉碴进入护套2里面，继续浇筑的混凝土冲满整个孔底，护套2完全贴合孔壁或槽壁，将被冲到护套2外的泥浆、沉碴压在孔壁或槽壁上，避免泥浆、沉碴再次进入桩身、地下连续墙范围内。
52.在实施例一至三中，将一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构应用在围护结构工程施工上，在其他等同实施例中，该结构可以用在桩基等任何需要成孔成槽现浇混凝土的施工作业中。
53.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：包括钢筋笼(1)，所述钢筋笼(1)的内外两侧均固定套设有若干护套(2)，所述钢筋笼(1)底部也固定套设有兜网(3)，最下方的所述护套(2)为第一护套(21)，所述第一护套(21)外固定套设有斜向加强筋(4)。2.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：上下相邻的所述护套(2)的搭接处(9)宽度不小于50cm，上下相邻的所述护套(2)的接头错开距离不小于50cm。3.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：若干所述护套(2)的网格密度从下至上依次增加。4.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：所述钢筋笼(1)包括横向钢筋(11)、纵向钢筋(12)和加劲钢筋(13)。5.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：所述护套(2)和兜网(3)外均可涂装抗腐蚀材料。6.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：所述护套(2)外均覆盖有泥浆涂层(6)。7.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：所述钢筋笼(1)的圆周面上设置有若干拉环(7)。8.根据权利要求4所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：纵向钢筋(12)底部设置有套靴(8)，所述套靴(8)同时连接所述第一护套(21)和所述兜网(3)。9.根据权利要求1所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构，其特征在于：所述护套(2)和兜网(3)由土工材料制成。10.根据权利要求1至9任一项所述的一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、依据所需钢筋笼(1)的尺寸和吊装高度的限制选择尺寸和数量合适的横向钢筋(11)、纵向钢筋(12)和加劲钢筋(13)以制作钢筋笼(1)的主体框架，钢筋笼(1)的内外侧固定套设有土工材料制成的护套(2)；s2、桩基成孔或地下连续墙成槽，下放钢筋笼(1)后，对钢筋笼(1)内进行清孔清渣处理；s3、首封混凝土冲击钢筋笼(1)底部兜网(3)后即可进行正常的混凝土浇筑作业。

技术总结
本发明公开了一种适用于不良地质环境下的钢筋笼结构及其施工方法，包括钢筋笼，所述钢筋笼的内外两侧均固定套设有若干护套，所述钢筋笼底部也固定套设有兜网，最下方的所述护套为第一护套，所述第一护套外固定套设有斜向加强筋，本发明通过在钢筋笼的内外两侧设置护套，减少和避免需成孔成槽现浇混凝土的围护结构(地下连续墙等)、桩基出现因地质原因导致的夹泥夹渣断桩等情况发生。夹泥夹渣断桩等情况发生。夹泥夹渣断桩等情况发生。


技术研发人员：何申忠 王耀 陈才权 吴维国 林宜清
受保护的技术使用者：中建海峡建设发展有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/10/19