一种钻孔灌注桩的施工方法与流程

本发明涉及建筑领域，特别涉及一种钻孔灌注桩的施工方法。

背景技术：

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩的施工方法通常包括两种，一种是泥浆护壁施工法，其施工过程为：钻孔-埋设护筒-泥浆制备-钻孔-清孔-灌注混凝土；另一种是全套管施工法，其施工过程为：平场地-铺设工作平台-安装钻机-压套管-钻进成孔-安放钢筋笼-放导管-浇注混凝土-拉拔套管-检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随时用水准仪及铅垂校核其垂直度。

相对于全套管施工法来说，泥浆护壁施工法的施工过程更简单，但是，泥浆护壁施工法在安装护筒后缺少对桩基孔的有效保护，在吊放钢筋笼时，如若钢筋笼未垂直进入桩基孔，容易导致钢筋笼与桩基孔内侧壁抵触碰撞，造成桩基孔内壁的坍塌，进而导致地下水进入桩基孔内影响灌注混凝土的凝结，使得桩基不牢固。

为此，亟需一种钻孔灌注桩的施工方法，该施工方法有利于防止钢筋笼与桩基孔内侧壁抵触碰撞，保证了桩基孔内壁的完好，有利于防止地下水渗入桩基孔内而影响到制成桩基的质量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种钻孔灌注桩的施工方法，该施工方法有利于防止钢筋笼与桩基孔内侧壁抵触碰撞，保证了桩基孔内壁的完好，有利于防止地下水渗入桩基孔内而影响到制成桩基的质量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钻孔灌注桩的施工方法，包括：

步骤一、使用钻孔机钻桩基槽，期间多次检测桩基槽内侧壁的垂直度，防止桩基槽偏斜；

步骤二、第一次清孔，清理桩基槽内的碎渣杂物；

步骤三、安装套筒，将套筒设置在桩基槽内并将套筒与桩基槽内壁通过混凝土浇筑固定；

步骤三、拌制护壁泥浆，将护壁泥浆倒入套筒内；

步骤四、钻桩基孔，使用钻孔机通过套筒钻桩基孔，使得套筒内的护壁泥浆随钻孔机钻头的深入而与桩基孔内壁接触凝结，期间不断补充套筒内的护壁泥浆，直至桩基孔成型；

步骤五、第二次清孔，清理桩基孔内的泥渣杂物；

步骤六、吊放钢筋笼，使用吊放机吊放钢筋笼竖直进入桩基孔内，吊放机包括设置于桩基孔开口处的基座、固定于所述基座上的固定架、固定于所述固定架顶部的上安装板、套设于钢筋笼上端并与之可拆卸连接固定的固定盖、固定于所述上安装板上的升降所述固定盖的吊放装置、设置于钢筋笼内并与所述固定盖内顶壁固定的防护气囊以及设置于所述固定盖上的鼓气装置，所述防护气囊的外侧壁上设有多个防护凸起，所述防护凸起突出钢筋笼外侧壁；

步骤六、拆除所述吊放机，将所述固定盖以及所述防护气囊分别与钢筋笼分离，然后移走所述吊放机；

步骤七、灌注混凝土，将导管吊放至桩基孔内底处，然后使用混凝土泵车不间断朝向桩基孔内灌注混凝土，直至混凝土溢满套筒；

步骤八、混凝土养护，待桩基孔内的混凝土凝结即可完成桩基的建造。

通过采用上述技术方案，当吊放机设置于桩基孔处时，吊放装置升降固定盖，使得与固定盖下降，从而使得钢筋笼吊放至桩基孔内，在钢筋笼吊放至桩基孔内之前，鼓气装置朝向防护气囊内鼓气，使得防护气囊鼓起，从而使得防护凸起穿过钢筋笼上钢筋之间的空格，有效避免了钢筋笼与桩基孔内侧壁的抵触碰撞，保证了桩基孔内壁的完好，有利于防止地下水渗入桩基孔内而影响到制成桩基的质量。

本发明进一步设置为，所述鼓气装置包括固定于所述固定盖顶部上的鼓风机以及一端与所述鼓风机连通另一端穿过所述固定盖并与所述防护气囊连通的进气管。

通过采用上述技术方案，当鼓风机工作时，鼓风机鼓动空气通过进气管朝向防护气囊内流动，使得防护气囊鼓起。

本发明进一步设置为，所述固定盖上还设有用于收取防护气囊的收取装置，所述收取装置包括固定于所述固定盖顶部的转动架、转动连接于所述转动架上转动辊、与所述转动辊端部固定的转动手轮、设置于所述防护气囊底部的连接块、一端与穿过所述固定盖并与所述转动辊固定另一端与所述连接块固定的收放绳以及一端与所述防护气囊内侧壁固定另一端与所述连接块固定的第一连接绳。

通过采用上述技术方案，当拆除吊放机时，鼓风机停止工作，防护气囊漏气，操作人员转动转动手轮，使得转动辊转动，收放绳缠绕在转动辊上，带动连接块朝向固定盖移动，使得与连接块固定的第一连接绳拉动防护气囊底部朝向固定盖内收卷，从而使得防护气囊与钢筋笼分离。

本发明进一步设置为，所述收放绳上套设有多个沿收放绳长度方向排列的连接环，所述连接环与所述防护气囊内侧壁之间固定有第二连接绳。

通过采用上述技术方案，随着防护气囊的收卷，连接块依次拉动多个连接环上移，使得防护气囊从底部到顶部依次收卷，从而使得防护气囊的收卷更有层次，使得防护气囊收卷整齐。

本发明进一步设置为，所述防护凸起内设有固定于防护凸起内顶壁上的第一磁铁以及固定于防护凸起内底壁上的第二磁铁。

通过采用上述技术方案，当防护气囊鼓起时，第一磁铁与第二磁铁分离，防护凸起鼓起并穿过钢筋笼，起到防护桩基孔内侧壁的效果，而当防护气囊泄气时，防护凸起收缩，使得第一磁铁与第二磁铁吸住，从而使得防护凸起收缩完全，方便防护凸起在防护气囊收卷时移出钢筋笼的钢筋网格。

本发明进一步设置为，所述吊放装置包括固定于所述上安装板底面上的安装架、转动连接于所述安装架上的吊放辊、一端与所述吊放辊的辊面固定另一端与所述固定盖上表面固定的吊放绳、套设于所述吊放辊端部上并与之固定的同步锥齿轮、固定于所述上安装板底面上的吊放架、转动连接于所述吊放架上的蜗杆以及固定于所述吊放架上的吊放电机，所述吊放辊共设有三根，三根所述吊放辊呈三角形排列分布，且所述吊放辊端部上的所述同步锥齿轮相互啮合；所述吊放辊靠近所述吊放架的端部上固定有蜗轮，所述吊放电机的输出轴穿过所述吊放架并与所述蜗杆的端部固定，且所述蜗杆与所述蜗轮啮合。

通过采用上述技术方案，当吊放机就位时，钢筋笼对准套筒，此时吊放电机工作，带动蜗杆转动，使得与蜗杆啮合的蜗轮转动，从而使得一根吊放辊转动，通过同步锥齿轮的转动，带动其他两根吊放辊同步转动，从而使得与三根吊放辊连接的吊放绳等速绕卷在吊放绳上，从而使得固定盖升降时保持平衡，有利于防止钢筋笼吊放至桩基孔内的过程中与桩基孔内壁触碰。

本发明进一步设置为，所述固定盖上还设有固定装置，所述固定装置包括固定于所述固定盖内顶壁上的固定板、一端与所述固定板转动连接另一端穿出所述固定盖外侧壁的丝杆、固定于所述丝杆位于固定盖外的一端上的驱动手轮、与所述固定盖内顶壁滑动连接的驱动块、滑动连接于所述驱动块上的夹紧块以及开设于固定盖内侧壁上的夹紧槽；所述丝杆与所述固定盖转动连接，所述丝杆穿过所述驱动块并与之螺纹连接；所述夹紧块靠近所述夹紧槽的侧壁朝下倾斜，所述夹紧槽远离所述夹紧块的内侧壁朝上倾斜。

通过采用上述技术方案，当固定盖套设于钢筋笼上端时，钢筋笼上端与固定盖内顶壁相抵，此时操作人员转动驱动手轮，驱动了丝杆转动，使得与丝杆螺纹连接的驱动块朝向夹紧槽移动，直至夹紧块朝向夹紧槽内移动，且夹紧块的倾斜侧壁与夹紧槽的倾斜内壁相抵，使得夹紧块随着驱动块的移动相对于驱动块朝上滑动，直至夹紧块与钢筋笼的钢筋圈相抵，从而使得钢筋笼与固定盖固定。

本发明进一步设置为，所述夹紧块上表面开设有弧形槽，所述弧形槽内固定有橡胶垫。

通过采用上述技术方案，当夹紧块与钢筋笼的钢筋圈相抵时，夹紧块上的弧形槽与钢筋圈相合，使得弧形槽内的橡胶垫与钢筋圈相抵，有效防止了夹紧块对钢筋圈的磨损。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.当吊放机设置于桩基孔处时，吊放装置升降固定盖，使得与固定盖下降，从而使得钢筋笼吊放至桩基孔内，在钢筋笼吊放至桩基孔内之前，鼓气装置朝向防护气囊内鼓气，使得防护气囊鼓起，从而使得防护凸起穿过钢筋笼上钢筋之间的空格，有效避免了钢筋笼与桩基孔内侧壁的抵触碰撞，保证了桩基孔内壁的完好，有利于防止地下水渗入桩基孔内而影响到制成桩基的质量；

2.当拆除吊放机时，鼓风机停止工作，防护气囊漏气，操作人员转动转动手轮，使得转动辊转动，收放绳缠绕在转动辊上，带动连接块朝向固定盖移动，使得与连接块固定的第一连接绳拉动防护气囊底部朝向固定盖内收卷，从而使得防护气囊与钢筋笼分离；

3.当吊放机就位时，钢筋笼对准套筒，此时吊放电机工作，带动蜗杆转动，使得与蜗杆啮合的蜗轮转动，从而使得一根吊放辊转动，通过同步锥齿轮的转动，带动其他两根吊放辊同步转动，从而使得与三根吊放辊连接的吊放绳等速绕卷在吊放绳上，从而使得固定盖升降时保持平衡，有利于防止钢筋笼吊放至桩基孔内的过程中与桩基孔内壁触碰。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是吊放装置的结构示意图；

图3是防护气囊的结构示意图；

图4是固定装置的结构示意图。

图中：01、套筒；011、限位圈；1、基座；11、安装孔；2、固定架；3、上安装板；4、固定盖；41、升降块；5、吊放装置；51、安装架；52、吊放辊；53、吊放绳；54、同步锥齿轮；55、蜗轮；56、吊放架；57、蜗杆；58、吊放电机；6、防护气囊；61、防护凸起；62、第一磁铁；63、第二磁铁；7、鼓气装置；71、鼓风机；72、进气管；8、收取装置；81、转动架；82、转动辊；83、转动手轮；84、连接块；85、收放绳；86、第一连接绳；87、连接环；88、第二连接绳；9、固定装置；91、固定板；92、丝杆；93、驱动手轮；94、驱动块；95、夹紧块；951、弧形槽；952、橡胶垫；96、夹紧槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种钻孔灌注桩的施工方法，包括：

步骤一、使用钻孔机钻桩基槽，桩基槽的开口呈圆形，且桩基槽深1米，期间多次检测桩基槽内侧壁的垂直度（＜%1），防止桩基槽偏斜；

步骤二、第一次清孔，清理桩基槽内的碎渣杂物；

步骤三、安装套筒01；

如图1所示，套筒01呈管状，轴线竖直，且套筒01上端套设并固定有限位圈011，限位圈011呈圆环状，其上表面与套筒01上端端面齐平。施工人员将套筒01设置在桩基槽内，使得套筒01外侧壁与桩基槽内侧壁之间留有间隙，然后在套筒01与桩基槽内侧壁之间浇筑混凝土，待混凝土凝结后，套筒01与桩基槽固定。

步骤三、拌制护壁泥浆，用水、黏土（或膨润土）按一定比例配制成护壁泥浆，并将护壁泥浆倒入套筒01内，使得护臂泥浆液位至套筒01高度三分之二处；

步骤四、钻桩基孔，使用钻孔机通过套筒01钻桩基孔，使得套筒01内的护壁泥浆随钻孔机钻头的深入而与桩基孔内壁接触并凝结，期间不断补充套筒01内的护壁泥浆，使得套筒01内的护壁泥浆的液位区间在套筒01高度的三分之一至三分之二之间，待桩基孔即将成型时，停止添加护壁泥浆，直至桩基孔成型；

步骤五、第二次清孔，清理桩基孔内的泥渣杂物；

步骤六、吊放钢筋笼，使用吊放机吊放钢筋笼竖直进入桩基孔内；

如图1所示，吊放机包括基座1、固定架2、上安装板3、固定盖4、吊放装置5、防护气囊6、鼓气装置7、收取装置8以及固定装置9。基座1呈矩形板状结构，其底面与桩基孔处的地面贴合相抵，且基座1上表面开设有安装孔11。安装孔11的截面呈圆形，且当基座1安装就位时，基座1的安装孔11内侧壁与套筒01的限位圈011外侧壁贴合并相抵。固定架2为矩形板状结构，其长度方向竖直，且其下端底面与基座1的上表面固定。固定架2共设有两个，两个固定架2分别设置于安装孔11两侧，且两个固定架2相互靠近的侧壁均与安装孔11的开口相切。上安装板3为矩形板状结构，其较大的表面水平，上安装板3的上表面与固定架2的上端齐平，且上安装板3两端分别与两个固定板91相互靠近的侧壁固定。固定盖4呈圆形盖状结构，其开口朝下设置并套设于钢筋笼上端，且固定盖4外侧壁上固定有升降块41。升降块41为矩形块状，其一侧侧壁贴合固定盖4的外侧壁并固定，另一侧侧壁与固定架2靠近另一固定架2的侧壁滑动连接，且升降块41的滑动方向竖直，使得固定盖4沿固定架2竖直滑动。

如图1、图2所示，吊放装置5包括安装架51、吊放辊52、吊放绳53、同步锥齿轮54、蜗轮55、吊放架56、蜗杆57以及吊放电机58。安装架51为水平截面呈V形的条状结构，其长度方向竖直，且其上端与上安装板3的底面固定。安装架51侧壁之间的夹角呈60度，安装架51共设有三个，三个安装架51于上安装板3底面上呈三点处分布，且三个安装架51相互之间的距离相等，使得相邻安装架51之间相互靠近的侧壁平行。吊放辊52为圆辊状，其轴线水平，且吊放辊52两端分别与安装架51之间相互靠近的侧壁转动连接。吊放辊52共设有三根，三根吊放辊52分别设置于三个安装架51之间，使得三根吊放辊52的轴线相交形成等边三角形。吊放绳53为高强度绳，其一端与吊放辊52的辊面固定，另一端延伸至固定盖4上并与固定盖4的上表面固定，且吊放绳53共设有三根，三根吊放绳53分别与三根吊放辊52连接，且三根吊放绳53与固定盖4上表面的连接处之间的连线形成等边三角形。同步锥齿轮54套设于吊放辊52的端部上并与之固定，同步锥齿轮54共设有六个，六个同步锥齿轮54分别设置于三根吊放辊52的两端，且相互靠近的两个同步锥齿轮54相互啮合。此外，三根吊放辊52中的一根吊放辊52的一端穿过该处的安装架51，且该吊放辊52穿出安装架51的一端上套设并固定有蜗轮55。吊放架56为竖直截面呈倒U形的板状结构，其两端竖直朝下设置，且其上表面与上安装板3底面固定。蜗杆57设置于吊放架56内，其轴线水平，且其两端分别与吊放架56的两侧内侧壁转动连接。吊放电机58为高扭矩伺服电机，其固定于吊放架56的一侧外侧壁上，且吊放电机58的输出轴穿过吊放架56并与蜗杆57的端部固定。

如图1、图3所示，防护气囊6为圆管状，其管壁内部中空，由耐磨橡胶材料制成，防护气囊6竖直设置于钢筋笼内，且防护气囊6上端朝向其自身轴线收缩并与固定盖4内顶壁固定。防护气囊6的外侧壁上设有防护凸起61，防护凸起61呈矩形块状，其内部中空并与防护气囊6外侧壁一体成型，且防护凸起61与防护气囊6内连通。防护凸起61远离防护气囊6的一端水平穿过钢筋笼上钢筋条与钢筋圈形成的空格，且防护凸起61内设有第一磁铁62以及第二磁铁63。第一磁铁62与第二磁铁63，第一磁铁62与第二磁铁63为片状磁铁，且第一磁铁62与第二磁铁63相互吸引。第一磁铁62固定于防护凸起61内顶壁上，而第二磁铁63固定于防护凸起61内底壁上，当防护凸起61内没气时，第一磁铁62与第二磁铁63相互吸引，从而使得防护凸起61收缩完全。此外，防护凸起61设有多个，多个防护凸起61均匀布满防护气囊6外侧壁。结合图4所示，鼓气装置7包括鼓风机71以及进气管72，鼓风机71固定于固定盖4上表面，其上设有出风口，用于固定空气从出风口流出。进气管72为软管，其一端与鼓风机71的出风口固定并连通，另一端穿过固定盖4并与防护气囊6上端表面固定，且进气管72与防护气囊6内部连通。当钢筋笼与固定盖4安装就位时，鼓风机71工作，鼓动大量空气进入防护气囊6，使得防护气囊6鼓起，从而使得防护气囊6上的防护凸起61穿出钢筋笼上的网格。

如图1、图3所示，收取装置8包括转动架81、转动辊82、转动手轮83、连接块84、收放绳85、第一连接绳86、连接环87以及第二连接绳88。转动架81为矩形板状结构，其竖直设置于固定盖4上并与固定盖4上表面固定，且转动架81共设有两个，两个转动架81平行设置。转动辊82为圆辊状，其轴线水平，转动辊82两端分别与转动架81相互靠近的侧壁转动连接，且转动辊82一端穿出转动架81。转动手轮83固定于转动辊82穿出转动架81的一端，其转动轴线与转动辊82的轴线重合。连接块84为圆形块状，其设置于防护气囊6底部，且连接块84的轴线与防护气囊6的轴线重合。收放绳85一端与转动辊82的辊面固定，另一端穿过固定盖4并与连接块84上表面中部固定。第一连接绳86一端与连接块84侧壁固定，另一端与防护气囊6内侧壁固定，第一连接绳86的长度方向水平，且第一连接绳86共设有四根，四根第一连接绳86环绕连接块84的轴线均匀分布。连接环87为圆环状，其套设于收放绳85上，且连接环87设有多个，多个连接环87沿收放绳85的长度方向排列。第二连接绳88一端与连接环87的外侧壁固定，另一端与防护气囊6的内侧壁固定，且第二连接绳88设有四根，四根第二连接绳88环绕连接环87的轴线均匀分布。

如图1、图4所示，固定装置9包括固定板91、丝杆92、驱动手轮93、驱动块94、夹紧块95以及夹紧槽96。固定板91为矩形板状结构，其竖直设置于固定盖4内，且固定板91上表面与固定盖4内顶壁固定。丝杆92的轴线水平，其一端穿过固定盖4内侧壁并与固定板91远离固定盖4轴线的侧壁转动连接，另一端穿出固定盖4外侧壁，且丝杆92与固定盖4转动连接。驱动手轮93设置于固定盖4外，其与丝杆92穿出固定盖4的一端固定，且驱动手轮93的转动轴线与丝杆92的轴线重合。驱动块94为矩形块状，其设置于固定板91远离固定盖4轴线的侧壁与固定盖4内侧壁之间，驱动块94上表面与固定盖4内顶壁滑动连接，且驱动块94的滑动方向与固定板91远离固定盖4轴线的侧壁垂直，此外，丝杆92穿过驱动块94平行于固定板91的侧壁并与之螺纹连接。夹紧块95为矩形块状，其长度方向水平，夹紧块95一端与驱动块94远离固定板91的侧壁滑动连接，另一端朝向固定盖4内侧壁，且夹紧块95的滑动方向竖直。夹紧槽96开设于固定盖4内侧壁靠近夹紧块95的位置，其开口呈矩形，且其远离驱动块94的内侧壁朝上倾斜，此外，夹紧块95远离驱动块94的一端侧壁朝下倾斜并延伸至夹紧槽96内与夹紧槽96的倾斜内侧壁相抵。夹紧块95上表面开设有弧形槽951，弧形槽951的竖直截面呈弧形，且弧形槽951内固定有橡胶垫952。橡胶垫952呈弧形条状，其横断面呈弧形，且橡胶垫952较大的弧形表面与弧形槽951的内壁贴合并固定。固定装置9共设有四组，四组固定装置9环绕固定盖4的轴线均匀分布。当固定盖4套设于钢筋笼上端上时，钢筋笼上端与固定盖4内顶壁相抵，此时，施工人员转动驱动手轮93，使得丝杆92转动，带动了驱动块94朝向夹紧槽96移动，使得夹紧块95朝向夹紧槽96移动，使得夹紧块95的倾斜侧壁与夹紧槽96内的倾斜内侧壁相抵，驱动块94继续移动，使得夹紧块95朝上滑动，直至夹紧块95上的弧形槽951与钢筋笼上端的钢筋圈底部相抵，从而使得钢筋笼与固定盖4固定。

当吊放钢筋笼时，吊放机设置于桩基孔处，使得基座1上的安装孔11套设于套筒01上的限位圈011上并与之相抵，然后吊放电机58工作，带动蜗杆57以及蜗轮55转动，使得三根吊放辊52同步转动，从而使得三根吊放绳53同步放下固定盖4，使得与固定盖4固定的钢筋笼通过套筒01并朝向桩基孔内移动，直至钢筋笼完全进入桩基孔。

步骤六、拆除吊放机；

当钢筋笼就位后，鼓风机71停止工作，使得防护气囊6内的空气逐渐流失，此时，施工人员转动转动手轮83，带动转动辊82转动，使得收放绳85逐渐收卷在转动动辊上，从而拉动连接块84以及连接环87朝上移动，使得防护气囊6逐渐收放在固定盖4内，然后施工人员转动驱动手轮93，使得夹紧块95在其自身重力作用下与钢筋笼上的钢筋圈分离，从而解除了固定盖4与钢筋笼的固定，然后操作人员取下固定盖4即可使得钢筋笼与吊放机脱离，最后施工人员移走吊放机。

步骤七、灌注混凝土，将导管吊放至桩基孔内底处，然后使用混凝土泵车不间断朝向桩基孔内灌注混凝土，直至混凝土溢满套筒01；

步骤八、混凝土养护，待桩基孔内的混凝土凝结即可完成桩基的建造。

本实施例的工作原理为：在钢筋笼朝向桩基孔内吊放的过程中，防护气囊6上的防护凸起61穿出钢筋笼上的空格，有效避免了钢筋笼与桩基孔内侧壁的抵触碰撞，保证了桩基孔内壁的完好，有利于防止地下水渗入桩基孔内而影响到制成桩基的质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。