CN112392400B - 复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺,属于地基施工的技术领域,其包括以下步骤:不良地层层位划分,将不良地层划分为N层;逐层进行钻孔、向钻孔内浇筑素混凝土,待素混凝土强度达到要求后在混凝土层上进行二次钻孔形成所在层位的桩孔;清孔,下一步的成桩施工做准备。本申请具采用混凝土分层护壁的方法成孔,避免了采用传统方式成孔时容易出现塌孔的问题,尤其对于杂填土层中存在地下水的情况下的作用更加明显。
Description
技术领域
本申请涉及地基施工的领域,尤其是涉及一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺。
背景技术
随着城市高层建筑的建设发展,相应的深基坑开挖和支护技术也相应提高。在基坑放坡有效宽度工作面不够的情况下,采用护坡桩的方式对基坑边缘进行支护从而防止边坡坍塌。护坡桩又称“排桩”,通常采用钻机一次成孔。
但是,由于人类活动的影响,很多工程施工的地基往往不再是原状土层而是回填后的杂填土。这类土由于填料物质不一,其颗粒尺寸相差较为悬殊,颗粒之间的孔隙大小不一,因此往往都比较疏松。在杂填土层进行护坡桩成孔时,虽然具有较高的成孔效率,但是钻孔的过程中孔壁容易坍塌,成孔后的孔壁的稳定性较差,在下放钢筋笼以及浇筑混凝土的过程中掉落的土块会造成护坡桩桩身中混杂渣土的问题。
发明内容
为了避免护坡桩成孔过程中以及成孔后孔壁坍塌的问题,本申请提供一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺。
一方面,本申请提供的一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺采用如下的技术方案:
一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺,包括以下步骤:
S1、不良地层层位划分,根据不良地层的厚度,将不良地层由上到下划分成N层;测量放线,确定好所有护坡桩桩孔的位置和施工序号;旋挖钻机就位并准备N+1个旋挖钻头且标号,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小,在钻进时采用直径依次减小的旋挖钻头进行钻进;
S2、第一土层桩孔成孔,利用旋挖钻头在第一土层内钻进形成第一钻孔,之后向第一钻孔内浇筑素混凝土形成第一混凝土层,待素混凝土强度达到要求后利用旋挖钻机在第一混凝土层上钻进,钻进深度不小于第一混凝土层的厚度,形成第一土层的桩孔,桩孔周围形成第一层护壁;
S3、第2-N土层桩孔成孔,N不小于2,利用旋挖钻头在上层土层的桩孔成孔后继续钻进形成下层土层的钻孔,之后向钻孔内浇筑素混凝土形成混凝土层,待素混凝土强度达到要求后利用旋挖钻头在混凝土层上钻进,钻进深度不小于混凝土层的厚度;
从第二土层到第N土层逐层施工,第N土层内的素混凝土强度达到要求后,利用旋挖钻头在混凝土层上钻进,旋挖钻头钻透混凝土层后继续向下钻进,直到达到设计深度;
S4、清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工。
通过采用上述技术方案,在不良地层内采用逐层钻孔、浇筑、二次钻孔的方式,既能够保证在向下钻孔的过程中上方土层的孔壁不发生坍塌,也能够保证在成孔后整个桩孔的孔壁均为浇筑成的混凝土护壁,从而使得在后期成桩过程中下放钢筋笼以及浇筑桩身时都不会有杂填土块落入桩孔内,桩身内无渣土混杂,保证桩身的浇筑质量。
优选的,在进行第N土层的钻孔时,旋挖钻头钻入下方正常地层的深度不小于500mm。
通过采用上述技术方案,在对第N层的钻孔进行混凝土层浇筑后,不良地层和正常地层的交界被混凝土填充,保证了交界处的桩孔也能够形成稳定的护壁。
优选的,在S3中,在对下层土层的钻孔进行素混凝土浇筑时,混凝土的液面高出上层土层的底面100~150mm。
通过采用上述技术方法,能够使得上下土层的混凝土护壁之间形成重叠段,对土层颗粒或者地下水进行了封堵,避免地下水进入桩孔内影响后期成桩作业施工。
优选的,在进行层位划分时,每层的厚度为1~1.5m。
通过采用上述技术方案,使得旋挖钻机每次钻进施工更加容易。
另一方面,本申请提供的一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺采用如下的技术方案:
一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺,包括以下步骤:
S1、不良地层层位划分,根据不良地层的厚度,将不良地层由上到下划分成N层;测量放线,确定好所有护坡桩桩孔的位置和施工序号;旋挖钻机就位并准备N+1个旋挖钻头且标号,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小,在钻进时采用直径依次减小的旋挖钻头进行钻进;
S2、第一土层桩孔成孔,利用旋挖钻头在第一土层内钻进形成第一钻孔,之后下放第一护筒,第一护筒的外径小于第一钻孔直径从而在第一护筒的外壁与第一钻孔的孔壁之间形成空间;之后在第一护筒和第一钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土形成第一层护壁;当素混凝土强度达到要求后回收第一护筒,第一层护壁之间为第一土层的桩孔;
S3、第2-N土层桩孔成孔,N不小于2,利用旋挖钻头在上层土层的桩孔成孔后钻进形成下层土层的钻孔,之后下放护筒,护筒的外壁与钻孔的孔壁之间留有空间;向护筒与钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土,待素混凝土强度达到要求并形成护壁后回收护筒,
从第二土层到第N土层逐层施工,第N土层内的素混凝土强度达到要求后,回收第N护筒,之后利用旋挖钻头继续向下钻进,直到达到设计深度;
S4、清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工;
所有护筒的直径由上到小依次减小。
通过采用上述技术方案,在不良地层内采用逐层钻孔、下放护筒、浇筑混凝土、回收护筒的方式,形成每层桩孔的混凝土护壁,保证了成孔过程中不会发生塌孔的问题,也保证后期成桩过程中桩孔的稳定性。
优选的,在S3中,下放护筒的底端***下层土层内100~150mm,顶端高出上层土层的底面100~120mm。
通过采用上述技术方法,避免浇筑混凝土时混凝土从护筒下方流入桩孔内,同时也能够保证上下混凝土护壁之间能够形成重叠。
优选的,所有护筒的外壁上涂刷有脱模剂。
通过采用上述技术方法,减轻护筒与混凝土层的摩擦力,方便护筒的提升回收作业。
第三方面,本申请提供的一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺采用如下的技术方案:
一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺,包括以下步骤:
S1、不良地层层位划分,根据不良地层的厚度,将不良地层由上到下划分成N层;测量放线,确定好所有护坡桩桩孔的位置和施工序号;旋挖钻机就位并准备N+1个旋挖钻头且标号,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小,在钻进时采用直径依次减小的旋挖钻头进行钻进;
S2、第一土层桩孔成孔,利用旋挖钻头在第一土层内钻进形成第一钻孔,之后下放第一护筒,第一护筒的外壁与第一钻孔的孔壁贴合,第一护筒起到临时护壁的作用;
S3、第2-N土层桩孔成孔,N不小于2,利用旋挖钻头在上层土层的桩孔成孔后钻进形成下层土层的钻孔,之后下放护筒,护筒的外壁与钻孔的孔壁之间贴合,
从第二土层到第N土层逐层施工,第N层的护筒下放完毕后,利用旋挖钻头继续向下钻进,直到达到设计深度;
S4、清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工。
通过采用上述技术方法,在不良地层内采用逐层钻孔、下放护筒的方式形成护坡桩桩孔的临时护壁,避免发生塌孔,在后期下放钢筋笼后,采用逐层灌浆、逐层回收护筒的方式进行成桩作业。
优选的,在S3中,下放护筒的底端***下层土层内100~150mm,顶端高出上层土层的底面100~120mm。
通过采用上述技术方法,使得上下土层的护筒之间形成重叠部分,对孔壁形成完全封堵,避免地下水以及土层颗粒落入桩孔内。
优选的,所述不良地层为杂填土层。
通过采用上述技术方法,由于杂填土层的成分较复杂,密实度较差,采用传统过的成孔方式容易出现塌孔,而地下水的发育更容易导致成孔困难的问题,而采用本申请的施工方法能够有效地解决杂填土塌孔的问题。
综上所述,本申请的护坡桩桩孔穿过杂填土层的部分采用混凝土分层护壁的方法成孔,避免了采用传统方式成孔时容易出现塌孔的问题,尤其对于杂填土层中存在地下水的情况下的作用更加明显。
附图说明
图1是本申请的实施例一的复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺的流程图;
图2是本申请的复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺的施工结构图;
图3是本申请的实施例二的复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺的流程图;
图4是本申请的实施例三的复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺的流程图;
图5是本申请的实施例三的复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺的施工结构图。
附图标记说明:1、杂填土层;2、第一层护壁。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺。本实施例中的护坡桩成孔过程中需要经过厚度为10m的杂填土层1,且杂填土层1内出现地下水。由于杂填土层1的成分较复杂,密实度较差,采用传统过的成孔方式容易出现塌孔,而地下水的发育更容易导致成孔困难的问题,从而影响工程进度。
实施例一
参照图1、图2,复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺包括以下步骤;
S1、护坡桩待成孔土层层位划分
根据杂填土层1的厚度进行层位划分,由上到下按照每层厚度1.5m将10m厚的杂填土层1划分为N层,本实施例中N的值为7,1-6层的厚度均为1.5m,最下一层的厚度为1m。
测量放线,在地面上确定好护坡桩桩孔的位置并做好序号标记,在成孔作业时按照标号顺序进行钻孔施工。
本实施例中采用干成孔施工方法。钻机就位,钻机采用旋挖钻头,所用旋挖钻头的数量为8个并按照1-8的顺序标记好,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小。
S2、第一土层桩孔成孔
S21、第一土层成孔
将1号旋挖钻头安装在旋挖钻机上,在杂填土层1表面竖直向下钻进1.5m到达第二土层的顶面,形成第一钻孔,第一钻孔长度与第一土层的厚度相等。
S22、混凝土浇筑
向第一钻孔内浇筑素混凝土,本实施例中素混凝土采用C20混凝土。素混凝土充满第一钻孔并将孔壁上的孔洞充填形成第一混凝土层。素混凝土浇筑完成后等待素混凝土凝固。
S23、桩孔成孔
待素混凝土强度达到10MP以上、满足混凝土护壁的标准时,在第一混凝土层的中心位置利用2号旋挖钻头进行钻进,钻进深度为1.5m形成第一土层的桩孔,桩孔周围形成第一层护壁2。
S3、第n土层桩孔成孔(n为二至六)
利用n号旋挖钻头在完成上层土层的桩孔成孔后继续向下钻进,钻进深度为1.5m到达下层土层的顶面,形成第n钻孔;向第n钻孔内浇筑素混凝土,素混凝土的液面高出上层土层的底面100mm,形成第n混凝土层。素混凝土浇筑完成后等待素混凝土凝固。上下混凝土层之间存在100mm长度的重叠段,从而保证上下两层混凝土之间无缝结合,对杂填土中的地下水进行了封堵,避免地下水进入桩孔内影响后期成桩作业施工。
待素混凝土强度达到10MP以上、满足混凝土护壁的标准时,在第n混凝土层的中心位置利用n+1号旋挖钻头进行钻进,钻进深度为1.5m形成第n土层的桩孔,桩孔周围形成第n层护壁。
按照第二土层到第六土层逐层重复以上步骤,直到利用第7号旋挖钻头钻进形成第六土层的桩孔。
在钻进的过程中,保证所有钻孔和桩孔的中心位于同一竖直直线上。
S4、第七土层桩孔成孔
S41、第七土层成孔
利用7号旋挖钻头钻进到第七土层的顶面时继续向下钻进,直到钻过第七土层后钻入下方原状土层或者岩层500mm,停止钻进,形成第七钻孔。
S42、混凝土浇筑
向第七钻孔内浇筑素混凝土,素混凝土的液面高出第六土层的桩孔的底面100mm,形成第七混凝土层。素混凝土浇筑完成后等待素混凝土凝固。第七混凝土层深入下方的地层100mm。由于混凝土层向下浇筑到原状土层或者岩层内,从而保证杂填土层与下方地层交界处的孔壁强度。
S43、桩孔成孔
待素混凝土强度达到10MP以上、满足混凝土护壁的标准时,在第七混凝土层的中心位置利用8号旋挖钻头进行钻进,直到钻进到设计深度。
所有层位的桩孔的直径由上到下逐层减小。
S5、清孔
清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工。
通过在杂填土层内采用逐层钻孔、浇筑、二次钻孔的方式,既能够保证在向下钻孔的过程中上方土层的孔壁不发生坍塌,也能够保证在成孔后整个桩孔的孔壁均为浇筑成的混凝土护壁,从而使得在后期成桩过程中下放钢筋笼以及浇筑桩身时都不会有杂填土块落入桩孔内,桩身内无渣土混杂,保证桩身的浇筑质量。
同时,混凝土护壁也能够对杂填土中的地下水进行封堵,避免地下水进入桩孔内影响成桩施工。
实施例二
参照图2、图3,复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺包括以下步骤;
S1、护坡桩待成孔土层层位划分
根据杂填土层1的厚度进行层位划分,由上到下按照每层厚度1.5m将10m厚的杂填土层1划分为7层,1-6层的厚度均为1.5m,最下一层的厚度为1m。
测量放线,在地面上确定好护坡桩桩孔的位置并做好序号标记,在成孔作业时按照标号顺序进行钻孔施工。
本实施例中采用干成孔施工方法。钻机就位,钻机采用旋挖钻头,所用旋挖钻头的数量为8个并按照1-8的顺序标记好,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小。
S2、第一土层桩孔成孔
S21、第一土层成孔
将1号旋挖钻头安装在旋挖钻机上,在杂填土层1表面竖直向下钻进1.5m到达第二土层的顶面,形成第一钻孔,第一钻孔长度与第一土层的厚度相等。
S22、下放第一护筒
在第一钻孔内下放第一护筒,第一护筒的底端***第二土层内100mm。本实施例中所有护筒的外壁上均涂刷脱模剂。第一护筒的外径小于第一钻孔直径从而在第一护筒的外壁与第一钻孔的孔壁之间形成空间。
S23、混凝土浇筑
向第一护筒与第一钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土,本实施例中采用C20混凝土。待素混凝土凝固后形成第一层护壁2。素混凝土强度达到10MP以上。
S24、护筒回收
将第一护筒提升,第一层护壁2之间为第一土层的桩孔。
S3、第n土层桩孔成孔(n为二至六)
利用n号旋挖钻头在上层土层的桩孔成孔完成后开始钻进,钻进深度为1.5m到达下层土层的顶面,形成第n钻孔;向第n钻孔内下放第n护筒。第n护筒的顶端高出上层土层的底面100mm,第n护筒的底端***下层土层内100mm。第n护筒的外径小于第n钻孔的直径从而在第n护筒的外壁与第n钻孔的孔壁之间形成空间。
向第n护筒与第n钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土。待混凝土凝固后形成第n层护壁。素混凝土强度达到10MP以上。
提升第n护筒,第n层护壁之间为第n土层的桩孔。
按照第二土层到第六土层逐层重复以上步骤。
S4、第七土层桩孔成孔
S41、第七土层成孔
利用7号旋挖钻头从第七土层的顶面向下钻进,直到钻过第七土层后钻进到下方原状土层或者岩层500mm,停止钻进,形成第七钻孔。
S42、下放第七护筒
在第七钻孔内下放第七护筒,第七护筒的顶端高出上层土层的底面100mm。第七护筒的外径小于第七钻孔直径从而在第七护筒的外壁与第七钻孔的孔壁之间形成空间。
S43、混凝土浇筑
向第一护筒与第一钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土,待素混凝土凝固后形成第七层护壁。素混凝土强度达到10MP以上。
S44、护筒回收
将第七护筒提升,第七层护壁之间为第七土层的桩孔。
在第七土层的桩孔形成后,利用8号旋挖钻头进行钻进,直到钻进到设计深度。
所有土层的桩孔的直径由上到小逐层减小。所有护筒的直径由上到下逐层减小。
S5、清孔
清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工。
通过在杂填土层内采用逐层钻孔、下放护筒、浇筑混凝土、回收护筒的方式,形成每层桩孔的混凝土护壁,保证了成孔过程中不会发生塌孔的问题,也保证后期成桩过程中桩孔的稳定性。
本申请的实施例一和实施例二的护坡桩桩孔穿过杂填土层的部分采用混凝土分层护壁的方法成孔,避免了采用传统方式成孔时容易出现塌孔的问题,尤其对于杂填土层中存在地下水的情况下的作用更加明显。
实施例三
参照图4、图5,复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺包括以下步骤;
S1、护坡桩待成孔土层层位划分
根据杂填土层1的厚度进行层位划分,由上到下按照每层厚度1.5m将10m厚的杂填土层1划分为N层,本实施例中N的值为7,1-6层的厚度均为1.5m,最下一层的厚度为1m。
测量放线,在地面上确定好护坡桩桩孔的位置并做好序号标记,在成孔作业时按照标号顺序进行钻孔施工。
本实施例中采用干成孔施工方法。钻机就位,钻机采用旋挖钻头,所用旋挖钻头的数量为8个并按照1-8的顺序标记好,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小。
S2、第一土层桩孔成孔
S21、第一土层成孔
将1号旋挖钻头安装在旋挖钻机上,在杂填土层1表面竖直向下钻进1.5m到达第二土层的顶面,形成第一钻孔,第一钻孔长度与第一土层的厚度相等。
S22、下放第一护筒
在第一钻孔内下放第一护筒,第一护筒的底端***第二土层内100mm。第一护筒的外壁与第一钻孔的孔壁贴合。第一护筒内形成第一土层的桩孔,第一护筒起到临时护壁的作用。
S3、第n土层桩孔成孔(n为二至六)
利用n号旋挖钻头在上层土层的桩孔成孔完成后开始钻进,钻进深度为1.5m到达下层土层的顶面,形成第n钻孔;向第n钻孔内下放第n护筒。第n护筒的顶端高出上层土层的底面100mm并与上层护筒的内壁贴合,第n护筒的底端***下层土层内100mm。第n护筒的外壁与第n钻孔的孔壁贴合。第n护筒内形成第n土层的桩孔,第n护筒起到临时护壁的作用。
按照第二土层到第六土层逐层重复以上步骤。
S4、第七土层桩孔成孔
S41、第七土层成孔
利用7号旋挖钻头从第七土层的顶面向下钻进,直到钻过第七土层后钻进到下方原状土层或者岩层500mm,停止钻进,形成第七钻孔。
S42、下放第七护筒
在第七钻孔内下放第7护筒,第7护筒的顶端高出上层土层的底面100mm。第7护筒的外壁与第7钻孔的孔壁贴合。第7护筒内形成第7土层的桩孔,第7护筒起到临时护壁的作用。
在第七土层的桩孔形成后,利用8号旋挖钻头进行钻进,直到钻进到设计深度。
所有护筒的直径由上到下逐层减小。
S5、清孔
清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工。
通过在杂填土层内采用逐层钻孔、下放护筒的方式形成护坡桩桩孔的临时护壁,避免发生塌孔,在后期下放钢筋笼后,采用逐层灌浆、逐层回收护筒的方式进行成桩作业。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种复杂地质环境护坡桩成孔施工工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、不良地层层位划分,根据不良地层的厚度,将不良地层由上到下划分成N层;测量放线,确定好所有护坡桩桩孔的位置和施工序号;旋挖钻机就位并准备N+1个旋挖钻头且标号,旋挖钻头的直径按照顺序的增大而减小,在钻进时采用直径依次减小的旋挖钻头进行钻进;
S2、第一土层桩孔成孔,利用旋挖钻头在第一土层内钻进形成第一钻孔,之后下放第一护筒,第一护筒的外径小于第一钻孔直径从而在第一护筒的外壁与第一钻孔的孔壁之间形成空间;之后在第一护筒和第一钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土形成第一层护壁;当素混凝土强度达到要求后回收第一护筒,第一层护壁之间为第一土层的桩孔;
S3、第2-N土层桩孔成孔,N不小于2,利用旋挖钻头在上层土层的桩孔成孔后钻进形成下层土层的钻孔,之后下放护筒,护筒的外壁与钻孔的孔壁之间留有空间;所有护筒的外壁上涂刷有脱模剂;向护筒与钻孔的孔壁之间浇筑素混凝土,待素混凝土强度达到要求并形成护壁后回收护筒,
从第二土层到第N土层逐层施工,第N土层内的素混凝土强度达到要求后,回收第N护筒,之后利用旋挖钻头继续向下钻进,直到达到设计深度;
下放护筒的底端***下层土层内100~150mm,顶端高出上层土层的底面100~120mm;
S4、清孔,完成护坡桩成孔作业,下放钢筋笼进行后期的成桩施工;
所有护筒的直径由上到小依次减小。
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