一种桩的施工方法及专用钻杆系统与流程

本发明涉及一种桩的施工方法。

背景技术：

由于地质情况的复杂性，现有硬土区搅拌技术存在搅不动有问题；软土区潜孔锤技术存在冲不了的问题；往往水泥土桩做好了，复合桩的插芯植桩时效性有问题，影响了水泥土复合桩技术的发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供施工方便，效果好的桩的施工方法及专用钻杆系统。

本发明的技术解决方案是：

一种桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）施工第一桩：

（1）移机就位：将钻杆系统移动就位于设定桩位上；

（2）旋压下沉：将钻杆系统旋压下沉至设定的深度；

（3）旋拉上提：将钻杆系统旋位上提至设定的高度；

（4）重复步骤（2）和（3），至第一桩满足设定要求；

步聚（1）中钻杆系统包含：钻杆为光滑或螺旋刀片钢管，内设喷气、喷水、喷浆、喷灰通道中至少一种，钻杆上部设可调功率的动力头，钻杆下部设水平向搅拌刀片，钻杆下部设机械或液压扩孔的潜孔锤，组成钻杆系统。

步聚（2）中遇到硬土层、地下障碍物时，潜孔锤钻头部分在高压空气驱动下冲剪破坏工体；遇到软土层时，钻头上的水平向搅拌刀片搅拌土体；遇到特殊土层时，潜孔锤冲剪，螺旋刀片切削、水平向搅拌刀片搅拌土体；

步聚（2）和/或步聚（3）中，还通过喷气、喷水、喷浆、喷灰中的至少一种及冲剪、切削、搅拌，软化、固化土体；

步聚（2）和/或步聚（3）中，钻杆外选配尺寸匹配的外管护筒，桩机的液压抱压油缸抱住外管护筒向下沉管至一定深度，防止水泥浆硬凝粘结设备器件，影响正常工作；

步聚（2）、（3）中，潜孔锤在下沉、上提过程及正钻、反钻过程中，采用机械扩孔装置或液压扩孔装置进行扩径、扩底；

步聚（4）中，重复步骤（2）和（3），至第一桩形成满足直径要求的扩径、扩底的冲剪搅拌水泥土桩；

（二）施工第二桩：将第二桩植入第一桩中，具体方法包括下列方法之一：

（1）同步一体化植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后6小时内，起吊预制桩就位于水泥土桩上方，与水泥土桩同心，通过静压、锤击振动或自重力植入流态水泥土中；两节桩或多节桩植桩接桩过程中，采用静压一体化设备，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压抱压油缸抱住上节桩固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；或者，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压顶压油缸顶住上节桩头固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；

（2）流水作业植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后，12小时内起吊制桩就位于水泥土桩上方，与水泥土桩同心，通过静压，锤击植入初凝水泥土中；两节桩或多节桩植桩接桩过程中，采用静压一体化设备，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压抱压油缸抱住上节桩固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；或者，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压顶压油缸顶住上节桩头固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；

（3）空心桩作业植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后，24小时内采用长螺旋钻进方法或静压方法形成空心桩；如水泥土能立壁，则钻杆或静压桩管进入第一桩后直接拔出，形成水泥土空心桩；如水泥土不能立壁，则钻杆或静压桩管拔出时回灌散粒体填充料，根据设定要求待水泥土硬凝后，再掏取散粒体填充料，形成水泥土空心桩；如水泥土不能立壁，钻杆或静压桩管外套外管护筒，钻沉管或静沉静压桩管和外管护筒，钻杆或静压桩管拔出，外管护筒留下护壁，待水泥土硬凝后再拔出外管，形成水泥土空心桩；最后将预制桩植入空心桩内；

（4）交互作业植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后，120小时内采用静压交互方法，作为第二桩的预制桩外套外管：

a）桩架上下设置的两套液压抱压油缸分别抱住外管、预制桩交互下沉；b）桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住外管、上一套液压顶压油缸顶住预制桩，交互下沉；c）内夯交互方法：外管依靠外力下沉，预制桩自落体下沉，外管、预制桩交互下沉；d）交互作业方法：外管依靠势能下沉，预制桩依靠势能下沉，外管、预制桩交互下沉。

一种所述的桩的施工方法专用钻杆系统，其特征是：包括钻杆，钻杆为光滑或螺旋刀片钢管，内设喷气、喷水、喷浆、喷灰通道中至少一种，钻杆上部设可调功率的动力头，钻头上部设水平向搅拌刀片，钻杆下部设机械扩孔或液压扩孔的潜孔锤。

本发明采用钻杆系统，潜孔锤冲剪、螺旋刀片切削、水平向刀片搅拌土体，喷气、喷水、喷浆、喷灰喷气，软化固化土体；钻杆系统外选配尺寸匹配的外管，主要起到护筒的作用，防止水泥浆粘住设备器件影响设备的正常工作；潜孔锤在下沉上提过程中，潜孔锤中的设备扩孔装置在正转过程中，不凸伸器件；反转过程中，机械凸伸扩孔器件形成扩径；潜孔锤底的设备装置，液压作用下液压凸伸扩底器件扩底；形成扩径、扩底软硬通吃的潜孔水泥土桩。

本发明根据水泥土的初凝时间、硬凝时间采用多种时间段的植桩方法，突破了普通复合桩必须在12小时工内植入的规程限定，提高了时效性、工效性；又通过静压设备桩架上下设置的两套液压油缸，下一套油缸抱住下节桩，上一套液压油缸工抱住或顶住预制桩，解决了两节桩、多节桩的接桩问题。

本发明既发明了冲、切、搅喷一体化可扩径可扩底潜孔水泥土桩，又发明了不受规程限定时间的时效性、工效性较高的植桩技术，还发明了两节桩多节桩的接桩技术，一举三得，推进了水泥土复合桩的发展。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是钻杆系统的结构示意图。

具体实施方式

一种桩的施工方法，其特征是：包括下列步骤：

（一）施工第一桩：

（1）移机就位：将钻杆系统移动就位于设定桩位上；

（2）旋压下沉：将钻杆系统旋压下沉至设定的深度；

（3）旋拉上提：将钻杆系统旋位上提至设定的高度；

（4）重复步骤（2）和（3），至第一桩满足设定要求；

步聚（1）中钻杆系统包含：钻杆为光滑或螺旋刀片钢管，内设喷气、喷水、喷浆、喷灰通道中至少一种，钻杆上部设可调功率的动力头，钻杆下部设水平向搅拌刀片，钻杆下部设机械或液压扩孔的潜孔锤，组成钻杆系统。

步聚（2）中遇到硬土层、地下障碍物时，潜孔锤钻头部分在高压空气驱动下冲剪破坏工体；遇到软土层时，钻头上的水平向搅拌刀片搅拌土体；遇到特殊土层时，潜孔锤冲剪，螺旋刀片切削、水平向搅拌刀片搅拌土体；

步聚（2）和/或步聚（3）中还通过喷气、喷水、喷浆、喷灰中的至少一种及冲剪、切削、搅拌，软化、固化土体；

步聚（2）和/或步聚（3）中，钻杆外选配尺寸匹配的外管护筒，桩机的液压抱压油缸抱住外管护筒向下沉管至一定深度，防止水泥浆硬凝粘结设备器件，影响正常工作；

步聚（2）、（3）中，潜孔锤在下沉、上提过程及正钻、反钻过程中，采用机械扩孔装置或液压扩孔装置进行扩径、扩底；

步聚（4）中，重复步骤（2）和（3），至第一桩形成满足直径要求的扩径、扩底的冲剪搅拌水泥土桩；

第一桩既可采用钻搅一体化设备一次完成，也可采用钻搅设备流水化完成。

（二）施工第二桩：将第二桩植入第一桩中，具体方法包括下列方法之一：

（1）同步一体化植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后6小时内，起吊预制桩就位于水泥土桩上方，与水泥土桩同心，通过静压、锤击振动或自重力植入流态水泥土中；两节桩或多节桩植桩接桩过程中，采用静压一体化设备，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压抱压油缸抱住上节桩固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；或者，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压顶压油缸顶住上节桩头固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；

（2）流水作业植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后，12小时内起吊制桩就位于水泥土桩上方，与水泥土桩同心，通过静压，锤击植入初凝水泥土中；两节桩或多节桩植桩接桩过程中，采用静压一体化设备，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压抱压油缸抱住上节桩固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；或者，桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住下节桩固定好，上一套液压顶压油缸顶住上节桩头固定好，保证上下节桩的叠合度与垂直度；

（3）空心桩作业植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后，24小时内采用长螺旋钻进方法或静压方法形成空心桩；如水泥土能立壁，则钻杆或静压桩管进入第一桩后直接拔出，形成水泥土空心桩；如水泥土不能立壁，则钻杆或静压桩管拔出时回灌散粒体填充料，根据设定要求待水泥土硬凝后，再掏取散粒体填充料，形成水泥土空心桩；如水泥土不能立壁，钻杆或静压桩管外套外管护筒，钻沉管或静沉静压桩管和外管护筒，钻杆或静压桩管拔出，外管护筒留下护壁，待水泥土硬凝后再拔出外管，形成水泥土空心桩；最后将预制桩植入空心桩内；

（4）交互作业植桩法：第一桩水泥土桩施工完成后，120小时内采用静压交互方法，作为第二桩的预制桩外套外管：

a）桩架上下设置的两套液压抱压油缸分别抱住外管、预制桩交互下沉；b）桩架上下设置的两套液压油缸，下一套液压抱压油缸抱住外管、上一套液压顶压油缸顶住预制桩，交互下沉；c）内夯交互方法：外管依靠外力下沉，预制桩自落体下沉，外管、预制桩交互下沉；d）交互作业方法：外管依靠势能下沉，预制桩依靠势能下沉，外管、预制桩交互下沉。

一种所述的桩的施工方法专用钻杆系统，包括钻杆1，钻杆为光滑或螺旋刀片钢管，内设喷气、喷水、喷浆、喷灰通道中至少一种，钻杆上部设可调功率的动力头2，钻头上部设水平向搅拌刀片3，钻杆下部设机械扩孔或液压扩孔的潜孔锤4。