一种填海区复杂地质条件钻孔灌注桩多机联合施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，具体的说，是涉及一种填海区复杂地质条件钻孔灌注桩多机联合施工方法。

背景技术：

钻孔灌注桩因其成本低、施工效率高成了桩基础设计的首选，然而，钻孔灌注桩受地层条件、成孔方式等因素影响较大。

另外，填海区地质条件复杂、多变，往往桩基施工采用单一的施工工法很难达到预期效果，钻孔灌注桩施工技术的研究成了制约沿海城市建设发展的关键。

上述缺陷，值得解决。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种填海区复杂地质条件钻孔灌注桩多机联合施工方法。

本发明技术方案如下所述：

一种填海区复杂地质条件钻孔灌注桩多机联合施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1：场地准备：布置施工场地，整平场地、清除杂物、夯打密实；

s2：桩位放样：根据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔的平面位置，利用全站仪进行定位，将所有桩位放出；

s3：埋设护筒：进行护筒的埋设，埋设后其四周用夯机压实；

s4：旋挖钻机就位：旋挖钻机就位时，其钻头对准所述护筒的中心；

s5：旋挖钻进：顺时针旋转开孔；

s6：终孔、成孔检测：钻孔达到设计深度后，对孔深、孔径、孔型进行检查；

s7：钢筋笼的制作与安装：制作钢筋笼，并缓慢下方所述钢筋笼；

s8：浇筑混凝土：采用导管法进行桩基混凝土的浇筑。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s3中，采用人工挖埋法进行护筒的埋设。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s3中，所述护筒的钢板厚度为10mm。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s3中，所述护筒的边检焊接有加劲圈。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s3中，所述护筒埋设后，其筒顶高于地面0.3m。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s4中，还包括所述旋挖钻机的试运转过程。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s5中，在钻进时原地顺时针旋转开孔，后以所述旋挖钻机的钻斗自重、钻杆自重加液压力作为钻进压力，钻速先慢后快。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s5的钻进过程中，不断补给泥浆，使得孔内始终保持高于地下水位1-1.5m的水头高度。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s5中，还包括了地层核对和冲击钻进的过程，其中：

地层核对：在钻进的过程中，通过查看钻渣判断土层地质情况，并记入钻孔记录表；

冲击钻进：冲击钻对准所述护筒中心开始低锤慢击，并加块石与粘土泥浆护壁，直至孔深达所述护筒下3-4m后，加快速度，加大冲程，转入正常连续冲击。

进一步的，在所述冲击钻慢击的过程中，锤高位0.4-0.6m；在加快冲击速度后，锤高位1.5-2.0m。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s8中，导管的壁厚不小于3mm，管径为200-250mm。

根据上述方案的本发明，其特征在于，在所述步骤s8中，所述导管包括一节底管、若干节中管及两节上管，所述底管的长度不小于4m，每节所述中管的长度为2m，每节所述上管的长度为1m。

进一步的，相邻两节所述导管之间通过法兰接头或双螺纹丝扣连接。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于：

1、本发明应用范围广，尤其适用于填海区复杂地层桩基施工；

2、本发明综合了旋挖钻机旋挖成孔和冲击钻机冲击成孔在不同地层的优势，成孔速度快，减少塌孔、缩孔、桩倾斜等情况，保证了桩基成孔质量；

3、本发明提高了生产效率、缩短了工期。

4、本发明泥浆量少、噪音小，减少了环境污染，具有较高的推广价值和广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的施工流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1所示，一种填海区复杂地质条件钻孔灌注桩多机联合施工方法，在施工前，根据地质情况制定不同的施工参数，包括互通的高度、旋挖钻机的转速、锤高等，具体施工过程如下：

一、场地准备

根据施工位置，合理布置施工场地，平整场地、清除杂物、夯打密实。

优选的，在旋挖钻机的前后排钻孔桩之间设置临时弃渣堆放场地，在施工中边施工边外运弃渣。

二、桩位放样

定出桩孔平面位置。用全站仪对桩进行定位，将所有桩位放出，钉好十字保护桩，并进行测量复核。

三、护筒的埋设

为保持护筒的竖直度，护筒采用人工挖埋法进行施工，埋设后，护筒的四周用夯机压实，且护筒顶高于原地面0.3m,以便钻头定位及保护桩孔。

在本实施例中，护筒钢板的厚度为10mm；埋设前在护筒下边缘加焊加劲圈，防治在埋设过程中护筒下缘发生变形。

四、旋挖钻机就位

钻机就位时，钻头对准护筒中心，偏离不大于20mm；钻机就位后，接通电源，检测钻具，进行试运转。

五、旋挖钻进

1、钻孔前，调平钻机，保持钻机垂直稳固。开钻前将钻头着地，进尺深度调整为零。

2、钻进时，原地顺时针旋转开孔，然后以钻斗自重、钻杆自重加液压力作为钻进压力，钻速先慢后快。

旋挖钻机钻压选择在90～100kpa，转速控制在20～25转/分钟，进尺控制在0.5m～0.8m；采用冲击钻时，锤高控制在1.5m～2.0m，冲击速度控制在20～25次/分钟。

3、不同地质条件采取不同类别的旋挖钻机钻头进行施工：细砂、中砂、砾砂、角砾土、圆砾土及强风化层采用筒式钻头；对于强度不均匀地质、易偏孔地质以及风化岩采用短螺旋嵌岩钻头；岩层软硬不均、存在孤石及抗压强度较高的岩石地质采用筒式嵌岩钻头。

4、因短螺旋嵌岩钻头出渣能力有限，出渣时换用筒式钻头。

5、钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时根据土质情况调整泥浆配方和比重。

六、地层核对

钻进过程注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处查看钻渣，判断土层地质情况，记入钻孔记录表。

七、冲击钻进

首先，冲击钻对准护筒中心，偏差不大于±20mm，开始低锤慢击，锤高0.4～0.6m；及时加块石与粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3～4m；然后加快速度，加大冲程，将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外。

八、终孔、成孔检测

钻孔达到设计深度后，核实地质情况：通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测孔仪进行检测。

九、钢筋笼制作与安装

钢筋笼采取在钢筋场集中加工制作，采用钢筋笼运输车进行运输，履带吊进行吊装安放。

十、浇筑混凝土

桩基混凝土浇筑采用导管法，导管用无缝钢管制作，导管壁厚不小于3mm，管径采用200～250mm。

导管分节长度：底管长度不小于4m，中间每节长2m，上部两节各为1m；节与节之间用法兰接头或双螺纹丝扣快速接头连接。

首批灌注混凝土的数量要满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m。

本发明具有以下特点：

1、适应范围广，尤其适用于填海区复杂地层桩基施工；

2、适综合了旋挖钻机旋挖成孔和冲击钻机冲击成孔在不同地层的优势，成孔速度快，减少塌孔、缩孔、桩倾斜等情况，保证了桩基成孔质量；

3、适缩短工期；

4、适节约成本；

5、适泥浆量少、噪音小，减少环境污染。

本发明的施工效益分析：

经济效益：成孔质量好、减少塌孔、缩孔等质量处理措施费用；施工效率高，比一般单一的冲击钻和旋挖钻施工效率提高2～9倍，单根桩能节约施工成本30%；

社会效益：所需泥浆量少、减少对环境的污染；无需采用大功率电源，节约施工用电；适用范围广，具有可推广性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。