一种后注浆配套旋挖钻机干法成孔灌注桩结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于旋挖钻机械成孔灌注粧技术领域，具体是涉及一种后注浆配套旋挖钻机干法成孔灌注粧结构及施工方法。
【背景技术】
[0002]常规旋挖钻机成孔灌注粧具有施工速度快、操作灵活方便等优点，受到越来越多的施工单位青睐成孔。目前旋挖钻机械成孔有两种方式:
[0003]第一种是泥浆护壁成孔，泥浆在粧基施工的主要作用是护壁和悬浮泥渣，可实现孔粧混凝土浇筑前的二次清孔；
[0004]第二种是在地质条件较好，土层较为稳定的条件下采用干法成孔；
[0005]上述两种成孔方式在实施过程中，只有当混凝土灌注粧孔粧出现下列情况时，才采用后注浆技术实施粧基处理:
[0006](1)、经检测发现沉渣过厚等质量问题，采用在已经浇筑混凝土的粧内钻孔进行注浆，对粧端沉渣进行固结处理；
[0007](2)、粧基承载能力不能满足设计要求，在粧内预埋注浆管注浆；
[0008](3)、现场不能实施较大直径的旋挖钻成孔灌注粧，在粧内预埋注浆管注浆。
[0009]现有的灌注粧结构多种多样，例如，公开号为CN103850251A的中国专利公开了一种机械钻孔灌注粧，属于机械钻孔灌注粧荷载箱的埋设技术领域。它包括一荷载箱，上段钢筋笼与下段钢筋笼分别与荷载箱的上端和下端连接，在上段钢筋笼与荷载箱之间焊接有导向筋；在所述上段钢筋笼与下段钢筋笼的外缘设置有钢筋笼外箍筋，在所述下段钢筋笼的下端设置有环形板。下段钢筋笼底端加焊环形板，可使钢筋笼与荷载箱在埋设时尽量保持在粧孔中心处，在后期检测过程中不会造成两根下位移杆数据偏差过大。但是，现有旋挖钻机成孔灌注粧质量可靠性低，特别是在地质条件复杂的情况下，粧端沉渣厚度难控制，严重影响端承粧的承载能力，给工程带来极大安全隐患，严重制约旋挖钻机械成孔灌注粧的应用情景。
[0010]采用上述灌注粧及其施工技术，在实际应用中，主要存在如下不足:
[0011](1)、旋挖钻机泥浆护壁成孔灌注粧，在成孔过程中需要制备泥浆和泥浆处理，存在一定程度上的环境污染问题。由于泥浆制备，就必须存在泥浆池、泥浆制备材料和泥浆栗等设施、设备，施工成本高。同时也会存在因泥浆浓度、清孔不彻底等原因，孔底沉渣厚度超标的现象时有发生，严重粧基承载能力；
[0012](2)、旋挖钻干法成孔，只能在终孔后和钢筋笼吊装前进行清孔，钢筋笼吊装就位后，就无法实现二次清孔。一旦在钢筋笼吊装、混凝土导管安装过程中，发生孔壁掉渣就会增加孔底沉渣，导致成渣厚度超标；
[0013](3)、经检测发现粧底沉渣过厚等质量问题时，再在粧内钻孔注浆，是一种补救加固方式，成本高、施工工期长。也存在粧内钻孔时因垂直度控制不好存在穿孔或偏移，影响注浆加固效果。
【发明内容】
[0014]为解决上述问题，本发明提供了一种后注浆配套旋挖钻机干法成孔灌注粧结构及施工方法。
[0015]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0016]—种后注浆配套旋挖钻机干法成孔灌注粧结构，包括设置于地坪内的孔粧本体，所述孔粧本体由混凝土及设置于混凝土内的钢筋笼组成，所述钢筋笼包括均匀分布成圆柱形的主筋，在主筋的外侧和内侧分别设置有箍筋和加强箍，所述钢筋笼沿圆周方向均匀布置有若干注浆管；所述孔粧本体下部位于岩层下方为侧壁注浆段，并在侧壁注浆段底部设置有沉渣固结段；所述注浆管由钢管段及位于钢管段下部的花管段组成，且钢管段上部设置成带丝扣的接头。
[0017]所述钢管段上部设置有三通阀，并在三通阀上设置有球阀A，同时在钢管段上位于三通阀上方还设置有球阀B。
[0018]所述注浆管采用DN25的无缝钢管，管壁厚度为3mm，当注浆管兼超声波检测管时为DN25的无缝钢管，管壁厚度为3mm，使用机械连接。
[0019]所述花管段为在注浆管下部分加工若干出浆孔形成，且花管段的长度为孔粧本体嵌入岩层内的长度，出浆孔的孔径为6?8mm，并在花管段上成梅花形均匀布置，出浆孔在花管段上的竖向布置间距为50mm。
[0020]所述出浆孔用图钉封闭包扎，出浆孔外用胶带缠绕。
[0021]所述注浆管的数量为3?5根。
[0022]—种后注浆配套旋挖钻机干法成孔灌注粧结构的施工方法:包括如下方法步骤:
[0023](1)清理及平整场地:将场地进行清理平整、夯实，适宜起重吊车、混凝土罐车出入施工现场，粧孔周边的平整度和压实度须满足旋挖钻机的钻孔作业要求；
[0024](2)测量放线及埋设粧位:采用测量仪器测量地面标高，根据施工需要定出施工平台标高，并测量定出粧基中心位置，设置十字护粧；
[0025](3)钻机就位钻进表层并埋设钢护筒:具体操作方法如下:
[0026]A、确定钻机位置，并在钻机位置四周洒白灰线标记；
[0027]B、标记位置，定位，将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动；
[0028]C、连接护粧、拉十字线调整钻头中心对准粧位中心，通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定；
[0029]D、开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为400?500_，当孔深满足护筒安装深度时，停止钻进安装钢护筒；
[0030](4)复核粧中心线:当钢护筒就位后，用场内测量控制粧复核须复核粧中心坐标，同时对护粧进行复核，检查其是否被位移；
[0031](5)粧孔钻进:通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定；钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40?50cm，确认地下是否为不利地层，进尺5米后如钻进正常，加大进尺，每次控制在70?90cm ；
[0032](6)持力层及成孔检查:钻孔孔底达到设计要求的持力层标高时，由地勘人员对持力层进行现场确认；经确认持力层满足设计要求后，进行嵌岩钻进，当孔底标高满足嵌岩深度时，对持力层、孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度进行检查；
[0033](7)清孔:孔底清理紧接终孔检查后进行，持力层及成孔检查验收合格后，将钻头换成清孔器，在原深处进行空转清土，转速为10转/分钟，然后停止转动，提起钻杆，提钻时不得回转钻杆；
[0034](8)注浆管制作及安装；
[0035](9)钢筋笼吊装就位:在钢筋笼吊装前，复核钢筋笼的规格尺寸、钢筋规格及数量和注浆管的安装是否可靠；在吊车安放钢筋笼时，每节钢筋笼保证有三个吊点，且吊车大小钩配合使用将钢筋笼吊起；钢筋笼在入孔前应对中，保证钢筋笼的中心与粧孔中心一致；
[0036](10)安装混凝土饶筑导管；
[0037](11)混凝土浇筑；
[0038](12)清水劈通注浆管:混凝土终凝后对注浆管做清水劈通，除起到检查设备及系统的密封性与完好率外，在粧底注浆中还有两个重要作用:一是疏通注浆通道；二是将沉渣及泥层中的细粒部分压至注浆范围内；清水劈通压水量一般控制在0.2?0.6m3，压水时间为2?3分钟，以压通为准，即压通后栗压会明显下降；
[0039](13)注浆:
[0040]A、注浆前压水试验，注浆前必须先进行压水试验，以确认注浆管是否重新堵塞，确定注浆初压力；
[0041]B、后注浆作业起始时间、顺序和速率应满足下列要求:
[0042]a、注浆作业时混凝土强度大于设计值的80%，注浆前进行超声波检测；
[0043]b、注浆作业与成孔作业点的距离宜为8?10m ;
[0044]c、对同一根粧的各注浆管依次实施等量注浆；
[0045]d、对于粧群注浆宜先外围、后内部；
[0046]C、注楽:参数应满足下列要求:
[0047]a、注浆采用P0 42.5级普通硅酸盐水泥配制的浆液，水灰比取0.5?0.6，注浆时先稀楽■后浓楽.;
[0048]b、注浆压力达到要求的终压，并保持终压为lOmin?15min，终压力为初压力的2倍?3倍；注浆结束后，注浆管端部应采取机械封堵闭浆，闭浆时间一般至少应保持24h?48h才能撤离，以防地下水对浆液的局部稀释，造成浆液固结强度的降低；
[0049]c、注楽流量不宜超过75L/min ;
[0050]d、如出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围孔串浆，应更改为间歇注浆，间歇时间宜为30?60min，或调低浆液水灰比；
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