CN114059921A - 岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，包括如下步骤：根据灌注桩桩基的桩位开挖护筒孔，在护筒孔中埋设护筒；在护筒与护筒孔的孔壁之间填充粘性土夯；将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔；向护筒中注入泥浆，并保持泥浆的高度高于护筒底脚；钻孔过程中测量桩孔孔壁的垂直度；当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态。在钻孔施工过程中，向护筒中注入泥浆，相对于以往采用混凝土填充的方式，可有效节省混凝土成本，并能够节约施工完成之后超方混凝土造成的步骤，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及灌注桩施工技术领域，具体涉及一种岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺。
背景技术
地处岩溶发育区石灰岩地区的地铁施工项目中，多存在溶洞发育区，且底层复杂，入岩量高，在灌注桩施工过程中，因溶洞漏浆易导致塌方事故的发生，通常采用混凝土回填溶洞，进而增加后期基坑开挖时凿除桩身超方混凝土的工作量。并且，在钻机钻孔的过程中，钻头遇到溶洞容易偏斜，严重制约施工工期。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够有效节省混凝土的材料成本，并对钻机的钻头进行纠偏，以提高施工效率。
本申请提供了一种岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，包括如下步骤：
根据灌注桩桩基的桩位开挖护筒孔，在护筒孔中埋设护筒；
在护筒与护筒孔的孔壁之间填充粘性土夯；
将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔；
向护筒中注入泥浆，并保持泥浆的高度高于护筒底脚；
钻孔过程中测量桩孔孔壁的垂直度；
当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态。
一种实施例中，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，采用直径大于桩孔的钻头进行扩孔，并扩孔至偏斜位置上部，采用清压慢磨向下施工，待垂直度稳定后，再加压施工。
一种实施例中，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，对于偏斜过大的桩位或者长钻头纠偏效果差以及不适宜扩孔纠偏的桩位，可采取回填混凝土进行纠偏，回填混凝土至偏斜发生未知以上1-2m处，重新钻进施工。
一种实施例中，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，对于偏斜过大的冲孔桩位，回填片石或者钢筋头至偏斜发生位置上部1-2m处，操作提拉杆进行吊打纠偏。
一种实施例中，所述将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔的步骤中，在岩层顶部或者溶洞顶部位置以上80cm处，采用岩心钻进行钻进以钻出导向定位孔，所述导向定位孔用于定位钻头。
一种实施例中，述将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔的步骤中，采用泥浆由桩边泥浆循环供给装置供给泥浆，所述泥浆循环供给装置包括：泥浆池，泥浆泵，以及泥浆管；所述泥浆池设置在灌注桩桩基的外侧，用于储存泥浆，所述泥浆管的一端连通所述泥浆泵，所述泥浆管的另一端连通护筒上的泥浆孔，所述泥浆泵用于将泥浆通过所述泥浆管泵送至护筒内部。
一种实施例中，所述泥浆采用钠基膨润土与水混合搅拌而成，其中，1立方米的泥浆中钠基膨润土掺入量为用水量的8％。
一种实施例中，所述向护筒中注入泥浆，并保持泥浆的高度高于护筒底脚的步骤中，保持泥浆的高度高于护筒底脚0.5cm以上。
依据上述实施例所提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，在钻孔施工过程中，向护筒中注入泥浆，相对于以往采用混凝土填充的方式，可有些节省混凝土成本，并能够节约施工完成之后超方混凝土造成的步骤，提高施工效率。
附图说明
图1为本申请所提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺的流程图；
图2为本申请所提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中桩边泥浆循环供给装置的结构示意图；
图3为本申请所提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中护筒埋设的示意图；
图4为本申请提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中一种实施例中对钻头纠偏的示意图；
图5为本申请提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中在另一种实施例中对钻头纠偏的示意图一；
图6为本申请提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中在另一种实施例中对钻头纠偏的示意图二；
图7为本申请提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中在另一种实施例中对钻头纠偏的示意图三。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
参见图1所示，本实施例所提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺包括如下步骤：
施工准备步骤，准备施工所需设备，例如，吊装设备，钻机等。
桩位放样步骤，根据施工要求确定灌注桩的桩基的桩位，桩位即为桩基的中心位置。具体的是，采用十字护桩拉线交汇处即为桩基的桩位，其中，十字拉线中，两个拉线的端部所在的点之间的连线即为桩基桩孔的直径。
埋设护筒步骤，根据灌注桩桩基的桩位开挖护筒孔，在护筒孔中埋设护筒。
如图3所示，根据桩位开挖护筒孔，除规范要求护筒200的直径比护筒孔100的直径大20cm、护筒200的长度应满足护筒200的底部进入黏土层不小于1.5m，护筒200的顶部高出地面0.3m的要求外，在不透水层中埋设护筒200的深度宜为护筒外径的1.0～1.5倍，砂土和粉土等透水层中护筒200埋设深度同上但宜用黏性土回填护筒200的底部以上0.5m范围。
护筒填充步骤，在护筒200埋设过程中，放入护筒后，护筒孔再次精放桩位，吊线锤校验垂直度，校正护筒位置和垂直度并固定，并在护筒200与护筒孔100的孔壁之间填充粘性土夯填实，确保护筒200的位置持久准确及稳定。
钻孔步骤，移动旋挖钻，并使旋挖钻的钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔。
具体的是，使钻头底部中心钻齿的尖部对准桩位中心，桩位可通过十字护桩拉线交出，两点处于同一铅垂线上的偏差在允许偏差范围内即可，旋挖钻上通常设置有用于对钻机的平面位置进行记忆的记忆***，通过该记忆***即可对钻机的平面位置进行记忆，保证工作中自动对中归位。
在本实施方式中，在岩层顶部或者溶洞顶部位置以上80cm处，首先采用岩心钻进行钻进以钻出导向定位孔，该导向定位孔用于定位钻头。
泥浆注入步骤，向护筒中注入泥浆，并保持泥浆的高度高于护筒底脚，并保持泥浆的高度高于护筒的底脚0.5cm以上。
本实施例中，采用泥浆由桩边泥浆循环供给装置300供给泥浆，参见图2所示，该泥浆循环供给装置300包括：泥浆池301，泥浆泵302，以及泥浆管303；泥浆池301设置在灌注桩桩基的外侧，用于储存泥浆，泥浆管303的一端连通泥浆泵301，泥浆管303的另一端连通护筒200上的泥浆孔201，泥浆泵302用于将泥浆通过泥浆管303泵送至护筒内部。
具体的，施工人员需保持泥浆池301与护筒200中的泥浆处于同一平面内，当钻机钻至溶洞时，通过泥浆泵将泥浆从护筒上的泥浆孔泵送至护筒的内部，以通过泥浆填充溶洞，相对于以往采用混凝土填充的方式，可有效节省混凝土成本，并能够节约施工完成之后超方混凝土凿除的步骤，提高施工效率。
更为具体的是，泥浆池300可采用开挖的方式开挖在桩基的外侧。
本实施例中，所述泥浆采用钠基膨润土与水混合搅拌而成，其中，1立方米的泥浆中钠基膨润土掺入量为用水量的8％。泥浆在使用前应进行室内性能测试，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标，对于不符合要求的泥浆作为废弃泥浆处理。
垂直度测量步骤，在钻孔过程中测量桩孔孔壁的垂直度，若垂直度发生偏斜，表明钻头产生偏斜。
具体的，在测量孔壁发生偏斜后，应对孔位进行侧壁，根据测壁图显示的结果判断偏孔位置的深度，以计算设计桩基桩顶位置的距离，根据测壁图上的位置判断孔偏斜的程度，从而再根据该程度采用不同的纠偏措施。
钻头纠正步骤，当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态。
在一实施例中，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，采用直径大于桩孔的钻头进行扩孔，并扩孔至偏斜位置上部，采用清压慢磨向下施工，待垂直度稳定后，再加压施工。待纠偏完成后，可重新换回原来的钻头进行钻进施工。
具体而言，在上述扩孔纠偏过程中，采用双钻头进行钻孔，参见图4所示，该双钻头由第一钻头500和第二钻头600组成，其中，第二钻头600安装在第一钻头500的端部，第一钻头600的直径即为原先采用的钻头直径，第一钻头500的直径大于第二钻头600的直径，通过第一钻头500进行扩孔，第二钻头600钻的孔可对第一钻头500进行导向。
在一实施例中，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，对于偏斜过大的桩位或者长钻头纠偏效果差以及不适宜扩孔纠偏的桩位，可采取回填混凝土进行纠偏，回填混凝土至偏斜发生未知以上1-2m处，重新钻进施工。
在本实施方式中，对于偏斜过大的冲孔桩位，回填片石或者钢筋头至偏斜发生位置上部1-2m处，然后人工操作提拉杆进行吊打纠偏。
在一实施例中，如图5-图7所示，采用长钻头400进行纠偏，具体而言，现场钻孔施工中发生的偏斜部位基本都出现在溶洞区域和中、微风化入岩面位置，上部桩位垂直度良好。采用长钻头纠偏时，钻头上部有垂直度良好的桩孔位可以对钻头上部筒体进行限制，使钻头在钻进时不会沿着已偏斜的孔位顺斜进尺。钻头将偏斜进孔内的岩块磨掉，一直钻进至已施工深度位置，即可完成纠偏。之后再更换原有钻头进行钻进施工。
综上所述，本申请所提供的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺中，在钻孔施工过程中，向护筒中注入泥浆，相对于以往采用混凝土填充的方式，可有些节省混凝土成本，并能够节约施工完成之后超方混凝土造成的步骤，提高施工效率。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.一种岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
根据灌注桩桩基的桩位开挖护筒孔，在护筒孔中埋设护筒；
在护筒与护筒孔的孔壁之间填充粘性土夯；
将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔；
向护筒中注入泥浆，并保持泥浆的高度高于护筒底脚；
钻孔过程中测量桩孔孔壁的垂直度；
当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态。
2.如权利要求1所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，采用直径大于桩孔的钻头进行扩孔，并扩孔至偏斜位置上部，采用清压慢磨向下施工，待垂直度稳定后，再加压施工。
3.如权利要求1所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，对于偏斜过大的桩位或者长钻头纠偏效果差以及不适宜扩孔纠偏的桩位，可采取回填混凝土进行纠偏，回填混凝土至偏斜发生未知以上1-2m处，重新钻进施工。
4.如权利要求1所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述当孔壁产生偏斜时，对钻头纠偏以保持其处于垂直状态的步骤中，对于偏斜过大的冲孔桩位，回填片石或者钢筋头至偏斜发生位置上部1-2m处，操作提拉杆进行吊打纠偏。
5.如权利要求1所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔的步骤中，在岩层顶部或者溶洞顶部位置以上80cm处，采用岩心钻进行钻进以钻出导向定位孔，所述导向定位孔用于定位钻头。
6.如权利要求1所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述将钻头对位至桩位中心，调整钻头垂直度，沿护筒的轴心线方向进行钻孔的步骤中，采用泥浆由桩边泥浆循环供给装置供给泥浆，所述泥浆循环供给装置包括：泥浆池，泥浆泵，以及泥浆管；所述泥浆池设置在灌注桩桩基的外侧，用于储存泥浆，所述泥浆管的一端连通所述泥浆泵，所述泥浆管的另一端连通护筒上的泥浆孔，所述泥浆泵用于将泥浆通过所述泥浆管泵送至护筒内部。
7.如权利要求6所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述泥浆采用钠基膨润土与水混合搅拌而成，其中，1立方米的泥浆中钠基膨润土掺入量为用水量的8％。
8.如权利要求1所述的岩溶强发育区灌注桩成孔施工工艺，其特征在于，所述向护筒中注入泥浆，并保持泥浆的高度高于护筒底脚的步骤中，保持泥浆的高度高于护筒底脚0.5cm以上。
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