本发明属于桥梁、房屋等钻孔灌注桩桩基领域，特别涉及冲刷区域桩基的钻孔灌注桩的制备方法。
背景技术：
钻孔灌注桩因其施工方便，在我国桥梁、房屋桩基工程中大量使用。但在桥梁检测和维修加固施工中，经常遇到钻孔灌注桩桩顶部分钢筋裸露，混凝土松散，强度等级低，出现空洞等病害。特别是河床下降，钻孔灌注桩桩顶裸露，经水流冲刷后病害更为严重。导致这种病害的主要原因是：普通混凝土浇筑通过机械振捣而密实，确保了混凝土强度，但钻孔灌注桩混凝土主要依靠混凝土自重压密，桩基顶部灌注混凝土高度小，混凝土自重产生的压强不足，混凝土压密不够，造成混凝土强度不足。这类桩基的存在给桥梁、房屋的使用造成安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种多强度等级混凝土钻孔灌注桩的制备方法，以解决桩顶段混凝土强度不足引起的病害，该方法具有施工方便，成本增加微小，大幅度提高桩基耐久性的特点。
本发明提供的技术方案是：多强度等级混凝土钻孔灌注桩的制备方法，依序按以下步骤进行：
1)施工准备
桩基放样，钻孔桩施工平台搭设；泥浆制作及泥浆循环系统准备；
2)埋设钢护筒
护筒内径较钻孔灌注桩直径增大20cm～40cm，钢护筒总长度根据施工最高水位和河床地质确定；振动打桩机插打或人工挖孔埋设就位；
3)钻孔
钻机就位后再进行调平并固定；向护筒内注入泥浆，启动钻机并开启泥浆循环系统开始钻孔，直到桩底设计标高；
4)清孔
清孔，直至孔内泥浆浓度、沉渣满足要求，清孔过程注意保持孔内水头，防止塌孔；
5)灌注h1段桩顶混凝土
下完钢筋笼和混凝土导管后，h1段桩顶混凝土首先灌注，h1段桩顶混凝土强度采用h2段桩身混凝土强度+5mpa配合比混凝土；提高5mpa混凝土灌注长度为h1段+加灌长度；
6)灌注h2段桩身混凝土
提高5mpa混凝土灌注完毕后，将混凝土配合比调整为h2段桩身混凝土配合比继续灌注；随着混凝土灌注的连续进行，首灌混凝土逐渐向上抬升，最终到达桩顶；同时控制提拔导管速度，严禁将导管拔出高度高于h1段与h2段的交接面；
7)凿桩头
混凝土终凝后，将加灌长度混凝土凿除，完成桩基施工。
所述h2段桩身混凝土强度为设计强度。
所述h1段桩顶混凝土强度为设计强度+5mpa。
所述h1长度为2～3m。
所述步骤4)在第一次清孔、下完钢筋笼和混凝土导管后，若沉渣厚度不满足设计和规范要求时，需进行第二次清孔。
水下混凝土必须连续施工。
所述步骤5)采用的提高5mpa配合比混凝土，坍落度180～220mm。
本发明的有益效果是：由于h1段桩顶混凝土强度等级提高5mpa，弥补了原有混凝土不能达到要求压密程度、所造成的混凝土强度降低的问题，可大幅度提高灌注桩的使用寿命和桩基的耐久性；此外，该方法还具有施工方便，成本增加微小的特点。
附图说明
图1是本发明所述灌注桩的结构示意图。
图中有：1—h1段桩顶混凝土(为提高5mpa混凝土强度等级段)、2—h2段桩身混凝土(为设计混凝土强度等级段)、h—钻孔灌注桩设计桩长。
具体实施方式
本发明依据桩基受力特性及施工工艺，提出桩身自桩顶向桩底分段设计混凝土强度的方法，桩顶段h1混凝土强度等级较桩身段h2混凝土强度等级提高5mpa，h1长度为2～3m；例如：若桩身设计混凝土强度等级为水下c25，则桩顶段h1混凝土强度等级为水下c30。
多强度等级混凝土钻孔灌注桩的制备方法，依序按以下步骤进行：
1)施工准备
桩基放样，场地清理，钻孔桩施工平台搭设；泥浆制作及泥浆循环系统准备；
2)埋设钢护筒
护筒内径较钻孔灌注桩直径增大20cm～40cm，钢护筒总长度应根据施工最高水位和河床地质确定；振动打桩机插打或人工挖孔埋设就位；
3)钻孔
钻机就位后用水准仪测量出钻机底盘顶面四角的高差，对钻机进行调平，并固定好钻机；向护筒内注入泥浆，启动钻机并开启泥浆循环系统开始钻孔，直到桩底设计标高；
4)清孔
清孔分两次进行，第一次清孔：终孔后，及时进行清孔；清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头，防止塌孔；第二次清孔：下完钢筋笼和混凝土导管后，若沉渣厚度不满足设计和规范要求时，进行第二次清孔；
5)灌注h1段混凝土
桩顶h1段混凝土首先灌注。通知混凝土拌和站按提高5mpa配合比供应混凝土(该h1段桩顶混凝土强度为设计强度+5mpa；混凝土和易性良好，坍落度180～220mm)；提高5mpa混凝土灌注长度为h1+加灌长度，加灌长度按现行规范执行；随着混凝土灌注的连续进行，首灌混凝土在混凝土导管外部逐渐向上抬升；水下混凝土必须连续施工，并应控制提拔导管速度，严禁将导管拔出h1段与h2段的交接面；
6)灌注h2段混凝土
提高5mpa混凝土灌注完毕后，将混凝土配合比调整为h2段桩身混凝土配合比(h2段桩身混凝土强度为设计强度)；直到全桩灌注完毕，桩顶h1段混凝土最终到达桩顶，单桩混凝土灌注时间小于h1段混凝土初凝时间；
7)凿桩头
混凝土终凝后，将加灌长度混凝土凿除，完成桩基施工。