一种大直径嵌岩桩快速施工方法及其结构与流程

本发明属于嵌岩桩施工技术领域，尤其涉及一种大直径嵌岩桩快速施工方法及其结构。

背景技术：

在基础设施建设过程中，桩基的应用十分广泛，从建筑、桥梁基桩到滑坡治理抗滑桩等等。桩基主要分为桩孔开挖和钢筋混凝土浇筑两大部分，对于桩孔的施工，目前主要采用人工挖孔或旋挖机钻孔施工。桩孔人工开挖安全风险大，施工时间长；旋挖机挖孔效率高，但旋挖机械进出场费用高，且受到空间、道路等条件制约。尤其对于中硬岩嵌岩桩，人工挖孔时往往需要石方爆破，安全影响大；对于旋挖机岩体部分钻进困难，机械磨损大，不经济。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大直径嵌岩桩快速施工方法及其结构，以适用于大直径嵌岩桩的施工尤其是中硬岩嵌岩桩施工。

本发明提供的方法具体包括桩基尺寸定位、桩周拉槽钻孔布置、钻机钻孔、护壁施工、覆盖层开挖、基岩劈裂、人工清渣、桩身混凝土浇筑等步骤。具体的，包括如下方案：

首先，本发明是通过地面钻孔拉槽完成覆盖层的井壁钢筋混凝土支护和基岩部分桩周预裂钻孔。另外，本发明还在基岩开挖过程中，结合桩周基岩预裂钻孔，通过地面打击放置于基岩钻孔中的楔子劈裂基岩，完成桩身嵌岩部分的石方开挖。

进一步的，地质钻机沿桩基尺寸外轮廓一周逐步钻孔，相邻钻孔相互间搭接一部分，使得桩基一周完全被钻孔一次拉槽贯通；桩基外轮廓钻孔拉槽贯通后，往拉槽内填入土石渣至基岩与覆盖层分界线高程并夯实。制作好护壁钢筋笼下放入槽内，再灌入混凝土，完成基岩以上覆盖层的护壁支护的施工；待护壁混凝土到达龄期后，人工逐级向下开挖清除覆盖层，边开挖边加强支护，确保井壁稳定，直至覆盖层开挖完成。基岩部分通过在基岩钻孔中打入楔子劈裂岩石逐级向下开挖，人工局部风镐清理，开挖清理完成后即可进行桩身混凝土的浇筑施工。

为实现上述方法，本发明还提供了一种大直径嵌岩桩快速施工结构，包括在地面钻孔形成的桩周钻孔拉槽，在该桩周钻孔拉槽中设有通过填入回填石渣至基岩与覆盖层分界线高程并夯实后下放钢筋笼并灌入混凝土形成的覆盖层护壁结构，沿覆盖层护壁结构设有加强护壁支护锚杆；在孔桩内设有卷扬机吊篮和重锤，在孔桩底部基岩中设有用于劈裂岩石的楔子。

与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的进步：

1、本发明的技术方案适合于不同断面形状的桩基施工，特别适合于大直径中硬岩嵌岩桩的施工。本发明的技术方案施工灵活度高，适合于不种地形地质条件的桩基施工，施工简便、安全、经济快速。

2、通过地面钻孔拉槽完成覆盖层的井壁钢筋混凝土支护和基岩部分桩周预裂钻孔，避免了人工清除覆盖层与井壁支护之间的干扰施工影响，缩短了人工地下桩孔开挖时间，减小了不安全风险，同时加快了施工进度。

3、在基岩开挖过程中，结合桩周基岩预裂钻孔，通过地面打击放置于基岩钻孔中的楔子劈裂基岩，完成桩身嵌岩部分的石方开挖，基岩开挖面整齐美观，避免了传统石方爆破影起围岩松动和其它不安全影响。

附图说明

图1为嵌岩桩钻孔拉槽布置图；

图2为嵌岩桩钻孔拉槽混凝土施工图；

图3为嵌岩桩覆盖层开挖及护壁加强支护图；

图4为嵌岩桩基岩开挖图；

图5为嵌岩桩桩身混凝土施工图。

附图标记说明：1-覆盖层与基岩分界线，2-桩周钻孔拉槽，3-覆盖层护壁结构，4-回填石渣，5-加强护壁支护锚杆，6-卷扬机吊篮，7-重锤，8-楔子，9-岩体劈裂缝，10-桩身钢筋混凝土。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图5所示，本发明是这样实施的：

拟先对桩进行定位，确定桩外轮廓尺寸，绕桩外轮廓钻孔布置桩周钻孔拉槽2，确保桩周钻孔拉槽2能有效贯通，钻孔需搭接一部分，钻孔布置完成后，对钻孔间隔一孔逐步钻进直至桩底高程，待所有钻孔钻进完成后，采取钻具对未搭接部分进行适当修理。钻孔直径或桩周钻孔拉槽2宽度应根据桩开挖支护护壁厚度计算确定。

桩周钻孔拉槽2修整完成后，往桩周钻孔拉槽2内填入石渣至覆盖层与基岩分界线1高程，并通过钻具适当夯实填入回填石渣4；通过起吊设备往桩周钻孔拉槽2内吊入护壁钢筋并灌入护壁混凝土直至桩顶高程，完成嵌岩桩覆盖层部分的钢筋混凝土护壁施工，形成覆盖层护壁结构3。

待护壁钢筋混凝土强度达到70％后，人工进行桩孔覆盖层开挖，覆盖层开挖采用自上而下逐层分级开挖，边开挖边布置加强护壁支护锚杆5，开挖渣料通过卷扬机吊篮6出渣，直至覆盖层开挖完成。

基岩部分开挖，首先在基岩钻孔内埋入楔子8，然后采用重锤7逐一击打楔子8，通过劈裂岩体使得相邻钻孔周围岩体产生贯穿岩体劈裂缝9，局部人工风镐清理，卷扬机出渣，完成基岩部分开挖。

桩孔清理完成后即可进行嵌岩桩的桩身钢筋混凝土10施工。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种大直径嵌岩桩快速施工方法及其结构，是通过地面钻孔拉槽完成覆盖层的井壁钢筋混凝土支护和基岩部分桩周预裂钻孔。在基岩开挖过程中，结合桩周基岩预裂钻孔，通过地面打击放置于基岩钻孔中的楔子劈裂基岩，完成桩身嵌岩部分的石方开挖。本发明适合于不同断面形状的桩基施工，特别适合于大直径中硬岩嵌岩桩的施工。本发明施工灵活度高，适合于不种地形地质条件的桩基施工，施工简便、安全、经济快速。

技术研发人员：张文毅
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2019.01.28
技术公布日：2019.06.21