CN203821414U - 一种孔桩护壁结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种孔桩护壁结构,它是利用可塑黏性土回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压,使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系。本实用新型的孔桩结构高回填区地段为新近回填、机械抛填形成,新填土区均匀性差,土质松散,承载力低,压缩性相差悬殊,随之带来的是地基稳定性缺陷,工后沉降,差异沉降;因为回填物中多回填碎石、块石及碎屑的混合物,较松散,且通常具有较大的空隙和空洞,旋挖机钻进过程中容易遇见塌孔等难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及高回填区旋挖钻塌孔预防及快速处理的施工工艺,具体的涉及一种孔桩护壁结构,属于岩土施工技术领域。
背景技术
近年来,人工挖孔桩因井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大、安全风险突出等原因,正在逐步被淘汰。机械旋挖钻孔灌注桩因具有自动化程度高、成孔速度快、安全数高,低噪音、低振动具有绿色环保等特点而得到快速推广。但旋挖钻成孔在高回填区施工时,因回填土土质松散,钻进过程中容易塌孔、卡钻而施工困难,一方面导致严重影响工程的进度,另一方面成本费用也大幅度增加。
发明内容
本实用新型的目的是,提供一种孔桩护壁结构,以克服现有技术中容易塌孔、卡钻及影响施工进度等技术问题。
由于孔桩高回填区回填土多为分散的土石,粘聚性差、密实度差,钻孔后孔壁四周的土体不能形成整体受力而垮塌。本实用新型的原理为利用干湿度合适的可塑黏性土回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压,使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系,增强护壁的实用效果,从而达到不塌孔的目的。
基于这样的原理,本实用新型采用了这样的机械成孔护壁方法,包括如下步骤:孔桩定位——钻孔校正——首节钻进——埋设护筒——加入粘性土——孔桩钻进——形成格构护壁——取运土石——持力层的确认——清孔——成孔检查验收,其中形成的格构护壁是利用可塑黏性土回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压,使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系。
前述工艺中:孔桩定位为场地整平后,组织测量工程师进行放样,根据甲方给定的测量控制点,用全站仪在场区四周布置几个二级控制点,然后采用极坐标法或直角坐标法放出具体每个桩的中心位置或轴线,由于旋挖钻机行走的影响,在放出桩位后,在孔桩周围插A14短钢筋作为标志,钢筋***土体深度不小于300mm,并将标高控制到短钢筋上,做好标记。每根桩定位时还需要复核后才可开始成孔。
前述工艺中:首节钻进为加压反转:在旋挖钻孔校正就位之后,对于回填土质较为松散、级配差、孔洞及缝隙大、容易塌孔的区域,首节钻进前应先加压反转,以增加施钻区域回填土层的密实度,然后再正常钻进,每次取土都重复上述操作。
首节孔径:首节钻进时,孔径应较设计尺寸加大20~40CM,以便于安装钢护筒。
首节深度:首节钻孔深度一般为1.5~2M,按钢护筒高度减30CM施工。
前述工艺中:埋设护筒为以定位钢筋作为基准埋设钢护筒,以保护孔口防止坍塌,护筒选用5㎜~10mm厚钢板卷制而成,护筒内径为设计桩径+20~+40cm,高度2.0m,护筒埋设时顶端高出地面0.3m。护筒埋设时,由人工、机械配合完成,顶端应保持水平,护筒中心竖直线应与桩中心线重合,平面位置允许偏差为5cm,倾斜度的偏差不大于1%。
前述工艺中:孔桩钻进为塌孔预防钻进方法当回填土钻进过程中有塌孔隐患时,每次钻进前,用挖机回填30公分的黏性泥土,用钻机加压反钻,将粘性泥土挤入孔壁四周回填土的缝隙中,增加孔壁四周土体的粘聚力,同时通过加压可将钻头下方及其应力扩散角区域内的回填土压密实,从而防止塌孔。
前述工艺中:分层回填:塌孔后,用挖机挖取黏性土往塌孔孔内分层回填,每次回填深度不得大于1米。
前述工艺中:反转加压:每次回填后,用钻机进行反转挤压,使得黏性土和回填土层和塌孔部分的孔洞和空隙进行充分结合粘聚,另外塌孔后所形成的空腔区域也相当于用粘土进行了换填,故再次施钻不会再塌孔。
前述工艺中:正常钻进:当回填黏性土超过塌孔区域1米,并经反转压实后,即可正常钻进,施工方法中孔桩钻进所述。施工中注意控制成孔钻孔的垂直度符合要求。钻过塌孔区后,可根据地质条件选择其它适宜的钻进方法。
按照本实用新型的机械成孔护壁方法形成的孔桩护壁结构,它的孔桩底部深入中风化石灰岩中,在它的中上部未进入中风化石灰岩的部位设有混合护壁,该混合护壁是由内层的黏性土和外层的回填***同构成;该混合护壁是利用可塑黏性土回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压,使黏性土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系。前述的回填土是由碎石和块石构成的结构。确切的说,回填土是包括混凝土、碎石、块石、孤石、卵石这些杂质土的混合结构。
与传统施工方法的优缺点比较:本实用新型的孔桩结构高回填区地段为新近回填、机械抛填形成,新填土区均匀性差,土质松散,承载力低,压缩性相差悬殊,随之带来的是地基稳定性缺陷,工后沉降,差异沉降;因为回填物中多回填碎石、块石及碎屑的混合物,较松散,且通常具有较大的空隙和空洞,旋挖机钻进过程中容易遇见塌孔等难题。
附图说明
图1是本实用新型的孔桩结构示意图;
图2是图1中的A-A截面示意图。
附图标记说明:1-中风化石灰岩,2-回填土,3-黏性土。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图2所示,本实用新型的孔桩护壁结构,它的孔桩底部深入中风化石灰岩1中,在它的中上部未进入中风化石灰岩1的部位设有混合护壁,该混合护壁是由内层的黏性土3和外层的回填土2共同构成;该混合护壁是利用可塑黏性土3回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土2进行拌合、挤压,使黏性土3挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系。前述的回填土2是由碎石和块石构成的结构。
本实用新型实施时,其步骤包括:孔桩定位→钻孔校正→首节钻进→ 埋设护筒——加入粘性土——孔桩钻进——形成格构护壁——取运土石→持力层的确认→清孔→成孔检查验收,形成的格构护壁是利用可塑黏性土回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压,使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系。
孔桩定位:复核一级控制点,用全站仪在场区四周布置3个二级控制点,然后采用极坐标法或直角坐标法放出具体每个桩的中心位置或轴线,在放出桩位后,在孔桩周围插A14短钢筋作为标志(1),钢筋***土体深度不小于300mm,并将标高控制到短钢筋上,并做标记。
首节钻进:在旋挖钻孔校正就位之后,对于回填土质较为松散、级配差、孔洞及缝隙大、容易塌孔的区域,首节钻进前应先加压反转,以增加施钻区域回填土层的密实度,然后再正常钻进,每次取土都重复上述操作。首节孔径:首节钻进时,孔径应较设计尺寸加大20~40CM,以便于安装钢护筒。首节深度:首节钻孔深度一般为1.5~2M,按钢护筒高度减30CM施工。
埋设护筒:定位钢筋作为基准埋设钢护筒,以保护孔口防止坍塌,护筒选用5㎜~10mm厚钢板卷制而成,护筒内径为设计桩径+20~+40cm,高度2.0m,护筒埋设时顶端高出地面0.3m。护筒埋设时,由人工、机械配合完成,顶端保持水平,护筒中心竖直线应与桩中心线重合,平面位置允许偏差为5cm,倾斜度的偏差不大于1%。
孔桩钻进:对回填土钻进过程中有塌孔隐患时,每次钻进前,用挖机回填30公分的黏性泥土,用钻机加压反钻,将粘性土挤入孔壁四周回填土的缝隙中,增加孔壁四周土体的粘聚力,同时通过加压可将钻头下方及其应力扩散角区域内的回填土压密实,从而防止塌孔。
钻进过程中,遇混凝土、块石、孤石、卵石等硬性杂物必须减压,上下反复钻进以确保钻孔的垂直度符合要求和不垮孔,或者采用取芯钻头钻进。钻进中要做到三慢:提钻慢、旋转慢、进尺慢。
钻进持力层中风化岩层时,应使用取芯钻头,须减小钻进压力和钻进速度加大扭矩以扭断岩石,取出岩芯,钻进嵌岩深度必须达到设计要求且超钻不能大于500mm。
清孔:孔桩钻孔完毕后,采用清孔钻头清孔,一般清孔不少于三次,清孔是钻孔施工中保证成桩质量的重要环节,通过清孔尽可能使沉渣全部清除,使混凝土与基岩完好结合,以保证桩底承载力。
当然,以上只是本实用新型的具体应用范例,本实用新型还有其他的实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型所要求的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种孔桩护壁结构,其特征在于:该孔桩底部深入中风化石灰岩(1)中,在它的中上部未进入中风化石灰岩(1)的部位设有混合护壁,该混合护壁是由内层的黏性土(3)和外层的回填土(2)共同构成;该混合护壁是利用可塑黏性土(3)回填,通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压,使黏性土(3)挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体,构成网格格构体系。
2.根据权利要求1所述的孔桩护壁结构,其特征在于:所述回填土(2)是由碎石和块石构成的结构。
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