专利名称：钻孔灌注桩成孔一桩双机施工方法
技术领域：
发明涉及建筑工程桩基施工的一种钻孔灌注桩成孔施工方法，属于建筑施工技术
领域。
背景技术：
在现代的建筑工程中，经常需要对地基和基础进行处理，其中钻孔灌注桩以其适 应性强、成本经济、施工简便等特点被广泛地应用于多种建筑工程领域。影响灌注桩施工质 量的因素很多，如灌注桩成孔施工方法、护壁、灌注等，若成孔方法不当，就会影响施工进度 和质量。现有的钻孔灌注桩施工始终采用一台钻机成孔，直至桩基施工完成。而在复杂地 质条件下，特别在上面是普通土层、下面是坚硬的岩石的地质条件下，采用一种钻机难以顺 利成孔，钻孔进度慢，成孔时间长，成本高，成孔质量差。
发明内容
本发明的目的就是针对现有的工程灌注桩成孔施工存在的上述不足，提供一种采 用两种不同的钻机来成孔的钻孔灌注桩成孔施工方法。 本发明的目的是这样实现的，钻孔灌注桩成孔施工方法，其特征是包括如下施工 步骤 (1)选择旋挖钻机和回转钻机，上部粘土层及全风化岩层采用旋挖钻机钻孔，在桩
位安装旋挖钻机，主钻盘中心要对准桩位，垂直度偏差< 1%，对中偏差< lcm; (2)旋挖钻机是在一个可闭合、开启的钻斗边对称镶焊两片硬质钢板制作的切削
刀具以及两片普通钢板制作的挡土板，在伸縮钻杆旋转驱动下，旋转切削土层，同时使切削
挖掘下来的土渣进入钻斗，钻斗装满后提出孔外卸土，如此循环成孔，旋挖钻机钻孔可以直
接进行干取土，也可以带浆作业； (3)根据土样、泥浆颜色，结合地质报告分析，判断钻头到达的土层、岩层状况，到 达强、中风化岩层，及时将旋挖钻机调换成回转钻机； (4)回转钻机上安装石油勘探工程中广泛使用的特种合金牙轮钻，采用正循环或 反循环钻进工艺，泥浆循环护壁，使钻头在回转中切入岩土层，切削的土或岩层通过泥浆排 渣，开始钻孔时，要轻压慢转，当钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力至正常状态；
(5)进入强、中风化岩层时，适当加大泥浆浓度，确保磨碎的岩粒随浆排出孔外，钻 进时发现排量减少或出水中含钻渣量较多时，应降低给进速度，在钻孔过程中，根据进尺速 度，泥浆颜色、浆液中的岩粒，结合地质报告来判断进入岩层的深度，采用计算钻杆余尺和 测绳直接测量的方法来确定入岩深度及终孔深度； (6)钻孔至设计孔深停钻后，采用空气压縮机清孔或泥浆置换清孔，清孔后泥浆密 度小于1. 25g/cm3，孔内残渣厚度小于50mm。 本发明方法简单、经济适用，钻孔速度提高50 % ，縮短成孔时间，降低成孔成本，减 少用电量，节约能源，减少泥浆的排放，降低环境污染。提高成孔质量及整个建筑工程桩基施工的质量。
具体实施方式
l施工准备 测量定位放线根据总平面图和坐标、高程基准点按图纸测放好轴线、桩位及高程 控制点。埋设护筒钢护筒四周用粘土填实，顶端超过地表约O. 2m，中心线允许偏差5cm。桩 机就位旋挖钻机就位，机架平直，机座垫稳。主钻盘中心要对准桩位，垂直度偏差< 1%， 对中偏差< lcm。制备泥浆上部粘土干取土，可少量清水润滑，硬塑粘土层钻进用原土造 浆，钻进岩层使用。
2旋挖钻机施工 上部粘土采用旋挖钻机钻孔，可带浆作业或直接干取土，硬塑粉质粘土及全风化 岩层带浆作业。上部粘土软土层选小切削角、小刃角、齿宽稍大钻斗，硬土层选较大切削角、 较窄的弯曲齿套钻斗。控制钻斗升降速度(表l)。
表l钻斗升降速度
桩径装满渣土钻斗提升空钻斗升降桩径装满渣土钻斗提升空钻斗升降
(咖)(m/s)(m/s)(mm)(m/s)(m/s)
7000. 9731. 21013000. 6280. 830
12000. 7480. 83015000. 5750. 830 根据土样、泥浆颜色，结合地质报告判断进入深度，到达强、中风化岩层，及时将旋 挖钻机调换成回转钻机。回转钻机就位，机架平直，机座垫稳，主钻盘中心要对准桩位，垂直 度偏差< 1%，对中偏差< 20mm。旋挖钻机钻孔取土结束的半截孔，保持孔内泥浆液面高 度，确保内外压力平衡，大面积施工前进行工艺试验。 3回转钻机施工 下部岩层由回转钻机钻孔施工，采用反循环工艺成孔。钻进参数根据地层、桩径、 砂石泵的合理排量和钻机的经济钻速等加以选择和调整。采用特种合金牙轮钻，开始钻孔 时轻压慢转，钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力。进入强、中风化岩层时，适当加大 泥浆浓度，确保磨碎的岩粒随浆排出孔外。钻进时发现排量减少或出水中钻渣量较多时，应 降低给进速度。钻孔过程中，采用计算钻杆余尺和测绳直接测量的方法确定入岩深度及终 孔深度。钻至设计孔深停钻后，空气压縮机清孔或泥浆置换清孔；清孔后泥浆密度不大于 1. 25g/cm 孔内残渣厚度不大于50mm。
4.在钻好的桩孔中安放钢筋笼与混凝土灌注施工 分段制作的钢筋笼不宜小于6. Om。钢筋笼安放采用两根小10钢筋对称焊接在钢 筋笼两侧主筋上并固定于桩机底盘来控制。安放导管选用螺丝扣连接，每节长度一般2m，底 管长度4 6m，导管底部至孔底50cm左右。混凝土灌注前对桩孔二次清孔，使孔底沉渣厚 度《50mm，孔底500mm以内泥浆密度< 1. 25g/cm3，含砂率《8%，粘度《28s等后安放隔水 栓。二次清孔后浇注混凝土。
权利要求
一种钻孔灌注桩成孔一桩双机施工方法，其特征是包括如下步骤(1)选择旋挖钻机和回转钻机，上部粘土层及全风化岩层采用旋挖钻机钻孔，在桩位安装旋挖钻机，主钻盘中心要对准桩位，垂直度偏差＜1％，对中偏差＜1cm；(2)旋挖钻机是在一个可闭合、开启的钻斗边对称镶焊两片硬质钢板制作的切削刀具以及两片普通钢板制作的挡土板，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗，钻斗装满后提出孔外卸土，如此循环成孔，旋挖钻机钻孔可以直接进行干取土，也可以带浆作业；(3)根据土样、泥浆颜色，结合地质报告分析，判断钻头到达的土层、岩层状况，到达强、中风化岩层，及时将旋挖钻机调换成回转钻机；(4)回转钻机上安装石油勘探工程中广泛使用的特种合金牙轮钻，采用正循环或反循环钻进工艺，泥浆循环护壁，使钻头在回转中切入岩土层，切削的土或岩层通过泥浆排渣，开始钻孔时，要轻压慢转，当钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力至正常状态；(5)进入强、中风化岩层时，适当加大泥浆浓度，确保磨碎的岩粒随浆排出孔外，钻进时发现排量减少或出水中含钻渣量较多时，应降低给进速度，在钻孔过程中，根据进尺速度，泥浆颜色、浆液中的岩粒，结合地质报告来判断进入岩层的深度，采用计算钻杆余尺和测绳直接测量的方法来确定入岩深度及终孔深度；(6)钻孔至设计孔深停钻后，采用空气压缩机清孔或泥浆置换清孔，清孔后泥浆密度小于1.25g/cm3，孔内残渣厚度小于50mm。
全文摘要
本发明公开了一种钻孔灌注桩成孔一桩双机施工方法，包括如下施工步骤上部粘土层及全风化岩层采用旋挖钻机钻孔，在桩位安装旋挖钻机，旋挖钻机的钻斗边镶焊切削刀具，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削土层。旋挖钻机钻孔为干取土，也可以带浆作业。到达强、中风化岩层，将旋挖钻机换成回转钻机，回转钻机上安装特种合金牙轮钻，采用正循环或反循环钻进工艺，泥浆循环护壁，钻孔至设计孔深停钻后，采用空气压缩机清孔或泥浆置换清孔。本发明方法简单、经济适用，钻孔速度提高50％，缩短成孔时间，降低成孔成本，减少用电量，节约能源，减少泥浆的排放，降低环境污染。提高成孔质量及整个建筑工程桩基施工的质量。
文档编号E21B7/00GK101713278SQ200910234010
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者于金涛 申请人:江苏扬建集团有限公司;扬州市桩基有限公司