一种泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，具体而言，涉及一种泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法。

背景技术：

目前，城市的建筑越来越密集，高度越来越高，这就对建筑行业的地基、基础有了更高的要求。而建筑形式从传统的多层、高层结构逐步转变为超高层结构，深基坑、深基础也越来越多，特别是桩基础可以达到数十米甚至上百米。

随着技术的发展，桩基由原始的人工挖孔桩逐步被预制管桩、旋挖钻、正反循环钻、冲孔机等大型机械设备所取代。机械设备解决了人工挖孔桩安全上的问题同时也提高了施工的效率。就各桩机而言，旋挖钻虽提高了效率，但存在遇高密度的粘土施工时容易掉钻头或若遇到坚硬的岩石时无法钻进的弊端。而冲孔桩机可以有效的解决高密度的粘土易掉钻口或坚硬的岩石无法钻进的弊端，但在普通土体及砂层的施工效率较低。

中国专利公开号为cn104120716a的发明专利申请，公开了一种钻孔灌注桩施工方法，具体公开了该方法包括如下步骤：桩孔定位步骤；护筒埋设步骤，护筒的位置埋设准确和稳定，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒排浆口与泥浆沟相通，护筒中心线与桩位线偏差不大于50mm，护筒在粘性土中埋深1.0米，护筒上口高出地面100-200mm，为壁免泥浆面上下浮动，冲刷孔壁引出引起坍孔，保持孔内浆面高出地下水位1.0m以上；钻机就位步骤，钻机就位保持平衡，在钻进作业时，不发生倾斜移位，事先在两个方向用经纬仪测定钻杆垂直度，使钻杆垂直度偏差控制在0.2%以内，钻头对孔准确，钻头中心与护筒偏差小于15mm；制备合格泥浆步骤；成孔与清孔步骤；钢筋笼吊放步骤；浇筑水下混凝土步骤。

上述技术方案中，通过在两个方向上用经纬仪测定钻杆垂直度，使钻杆垂直度偏差控制在0.2%以内，并控制钻头中心与护筒的偏差来解决桩孔偏斜的问题，施工质量难以保证。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法，旨在解决现有岩桩成孔效率较低且质量较差的问题。

一个方面，本发明提出了一种泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法，该方法包括以下步骤：桩孔定位步骤，将每个桩位的十字中心线固定在桩孔附近的木桩上并作标记；护筒埋设步骤，在上述各所述桩孔中的预设位置处分别埋设护筒；

分层成孔步骤，对其中一个所述桩位的砂土层采用旋挖钻孔的方式钻孔至岩石层面后，采用冲孔钻机冲孔至该桩位岩石层的设计底标高处；第一次清孔步骤，把泥浆注入所述分层成孔步骤中的所述桩孔孔底的对沉渣进行清理；钢筋笼及导管放置步骤，先将钢筋笼下放至所述分层成孔步骤中的所述桩孔的孔底后，再将导管下放至所述分层成孔步骤中的所述桩孔的孔底；第二次清孔步骤，待所述钢筋笼和所述导管下放后，进行第二次清孔，直至泥浆比重和含砂率达到设计要求；混凝土浇筑步骤，将所述混凝土填入所述桩孔孔底，待所述混凝土达到所述桩孔的桩顶标高，满足超灌量后停止混凝土浇筑；导管拆卸步骤，混凝土灌注过程中所述导管始终埋入混凝土内，并随混凝土浇筑逐步分段拆除。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述护筒埋设步骤中，所述护筒为工具式钢护筒。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述分层成孔步骤中，利用旋挖机对其中一个所述桩位的砂土层采用旋挖钻孔的方式钻孔至岩石层面后，采用冲孔打桩机钻孔至该桩位岩石层的设计底标高处；同时，将所述旋挖机移位至另一桩位进行旋挖钻孔；所述旋挖机和所述冲孔打桩机交替使用以对各所述桩位进行钻进。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述分层成孔步骤中，在所述砂土层进行钻孔时，选取鱼尾钻或笼式钻头。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述钢筋笼及导管放置步骤中，采用所述冲孔打桩机的吊钩下放所述导管。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述混凝土浇筑步骤中，采用所述冲孔打桩机吊放浇灌漏斗。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述混凝土浇筑步骤中，灌注时间控制在填入所述导管中的混凝土不丧失流动性的时间内，同时向所述混凝土中加入缓凝剂。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述导管拆卸步骤中，所述混凝土灌注应控制最后一次灌注量，第一斗混凝土浇筑满足首灌量要求。

进一步地，上述泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法中，所述导管拆卸步骤中，采用所述冲孔打桩机将所述导管上提至地面。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法，通过旋挖机对桩孔的砂土层进行钻孔至岩石层界面，采用冲孔打桩机对桩端持力层进行钻孔至该桩位岩石层的设计底标高处，利用了旋挖机在砂土层的施工效率高的优势，以及冲孔打桩机可以有效避免旋挖机在高密度的粘土中易掉钻头或在坚硬的岩石无法钻进的弊端的优势，将二者根据具体的成孔环境进行有效配合，大大加快了施工速度，缩短了工期并且提高了成孔质量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的泥浆护壁钻孔灌注桩采用旋挖机钻孔的示意图；

图3为本发明实施例提供的泥浆护壁钻孔灌注桩采用冲孔打桩机钻孔的示意图；

图4为本发明实施例提供的泥浆护壁钻孔灌注桩采用冲孔打桩机钻孔的又一示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1，本发明实施例的泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法包括：

桩孔定位步骤s1，将每个桩位的十字中心线固定在桩孔附近的木桩上并作标记。

具体而言，在施工前，可以根据桩的轴线，引出每个桩位的十字中心线，中心线用钉子钉牢在桩孔1附近的木桩上，桩位偏差控制在10mm以内，且标桩埋设牢固有醒目标记。

护筒埋设步骤s2，在上述各桩孔中的预设位置处分别埋设护筒；

结合图2，护筒可以选用工具式钢护筒，具体实施时，护筒2与孔壁之间用粘土填实，护筒2排浆口与泥浆池相通，护筒中心线与桩位线偏差不大于50mm，护筒2在粘性土中埋深1.0米，护筒2上口高出地面100-200mm，为壁免泥浆面上下浮动，冲刷孔壁引起坍孔，保持桩孔1内浆面高出地下水位1.0m以上。

分层成孔步骤s3，对其中一个桩位的砂土层h1采用旋挖钻孔的方式钻孔至岩石层面后，采用冲孔钻机冲孔至该桩位岩石层h2的设计底标高处。

结合图2和图3，由于旋挖钻由多节钻杆伸缩组合而成，成孔越深孔的垂直度越难以保证，而冲孔打桩机4的冲锤41自由落体成孔的过程中可以弥补旋挖钻成孔不垂直的弊端。因此，本实施例利用旋挖机3对其中一个桩位的砂土层h1采用旋挖钻孔的方式钻孔至岩石层h2面后，再采用冲孔打桩机4钻孔至该桩位岩石层h2的设计底标高处；同时，将旋挖机3移位至另一桩位进行旋挖钻孔；其他桩位的钻孔过程以此循环。例如，①号桩位先用旋挖机3钻进至岩面然后将旋挖机3移动至②号桩位钻进，与此同时①号桩位利用冲孔打桩机4的冲锤进行冲击，完成岩面至岩石段设计低标高处的成孔施工，其他的桩位以此循环。具体实施时，旋挖机3的型号及钻头大小、冲孔打桩机4的型号及冲锤大小可以根据实际情况进行选择，本实施例对其不做任何限定。例如，在砂土层h1进行钻孔时，可以选取鱼尾钻或笼式钻头；在岩石层h2钻孔时，可以选用ck系列冲孔桩机。此外，可以根据施工现场桩位的数量以及不同设备的不同施工效率选择旋挖机3与冲孔打桩机4的数量，使得旋挖机3和冲孔打桩机4更好的配合，以提高成孔质量及效率。

第一次清孔步骤s4，把泥浆注入分层成孔步骤中的桩孔孔底对沉渣进行清理。

具体而言，当钻孔到设计深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查，利用泥浆泵把自然泥浆注入孔口内，反复冲洗，最后对孔底清理沉渣，并利用空压机往孔底注入空气，利用其在孔内和泥浆5混合产生的水压，把沉砂和沉渣一齐冲洗出来，终孔孔底沉渣厚度不得超过50mm。

钢筋笼及导管放置步骤s5，先将钢筋笼下放至分层成孔步骤中的桩孔的孔底后，再将导管下放至分层成孔步骤中的桩孔的孔底。

具体而言，钢筋笼预选按设计图纸制作成型，为保证钢筋笼在运输、吊装过程中不发生变形，用螺旋或焊接环形箍筋，每隔一段长度米加设一道加强箍筋，并逐点与主筋焊牢，钢筋的保护层用预制混凝土小圆盘套在加强箍盘上，既可防止下放钢筋碰撞孔壁，又起控制钢筋笼保护层作用，钢筋笼吊起并垂直扶正后，缓缓下放，不得碰撞孔壁，成孔后尽快安放钢筋笼，以减少桩孔底回淤，顶面和底面标高符合设计要求，误差应小于±50mm；待钢筋笼全部下至孔底后，再下导管，为了保证导管在混凝土浇捣完成后能提管，在最后一节导管尾部用钢筋焊接一个u型吊环，使下入桩孔内的钢丝绳连接到吊环上。具体实施时，可以采用冲孔打桩机4的吊钩下放导管。

第二次清孔步骤s6，待钢筋笼和导管下放后，进行第二次清孔，直至泥浆比重达到设计要求。

具体而言，钢筋笼和导管下入后，即可进行第二次清孔，使沉淀物漂流溢出，在混凝土灌注前桩孔底沉渣厚度小于100mm。

混凝土浇筑步骤s7，将所述混凝土填入所述桩孔孔底，待所述混凝土达到所述桩孔的桩顶标高，满足超灌量后停止混凝土浇筑，在混凝土灌注过程中将所述导管始终埋入混凝土内，并随着混凝土的浇筑将所述导管分段拆除。

具体而言，混凝土浇注前，复测桩孔底沉渣厚度，导管搭配及组装需根据孔深事先进行计算，确定合理的搭配利于混浇灌和导管的拆卸，导管上口与混凝土浇灌漏斗6下口直接相连，且高于泥浆面，浇灌漏斗6内混凝土储存量必须满足剪塞要求。混凝土灌注应控制最后一次灌注量，第一斗混凝土浇筑满足首灌量要求，首次灌注时导管底端以一次埋入混凝土0.8-1.2米为准，混凝土应连续浇注，在灌注过程中经可以用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升导管并将导管分段拆除，根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身混凝土的连续均匀，混凝土灌注的上升速度大于或等于2m/h。具体实施时，可以采用冲孔打桩机4吊放浇灌漏斗6，灌注时间应该控制在填入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内，同时向混凝土中加入缓凝剂；可以采用冲孔打桩机4将导管上提至地面。

上述显然可以得出，本实施例中提供的泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法，通过旋挖机3对桩孔的砂土层h1进行钻孔至岩石层h2界面，采用冲孔打桩机4对桩端持力层进行钻孔至该桩位岩石层h2的设计底标高处，利用了旋挖机3在砂土层h1的施工效率高的优势，以及冲孔打桩机4可以有效避免旋挖机3在高密度的粘土中易掉钻头或在坚硬的岩石无法钻进的弊端的优势，将二者根据具体的成孔环境进行有效配合，大大加快了施工速度，缩短了工期并且提高了成孔质量。此外，利用冲孔打桩机4进行下放导管、吊放浇灌漏斗6、拆卸导管等操作，提高了履带吊或汽车吊的使用效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。