一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝，包括以下步驟：(1)場地平整；(2)樁基放線；(3)旋挖鉆機(jī)就位；(4)埋設(shè)護(hù)筒；(5)泥漿穩(wěn)定液制備及護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充泥漿穩(wěn)定液；(6)旋挖鉆進(jìn)成孔(遇到溶洞或半邊巖時(shí)要放慢鉆進(jìn)速度，沒有遇到溶洞或半邊巖時(shí)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高)；(7)一次清孔、檢查孔深；(8)安裝鋼筋籠和導(dǎo)管；(9)氣舉反循環(huán)二次清孔；(10)澆筑水下混凝土(考慮溶洞的存在，需多準(zhǔn)備30～40立方混凝土，防止溶洞擊穿、混凝土急劇下降導(dǎo)致廢樁)；(11)成樁、拔出護(hù)筒。
【專利說明】一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注粧成孔工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種樁基施工工藝，具體地說，涉及一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆孔灌注樁施工工藝是近年來興起的樁基施工工藝。目前，現(xiàn)有的旋挖鉆孔灌注樁施工工藝是:平整場地一樁位放線一旋挖鉆機(jī)就位一埋設(shè)護(hù)筒一護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充穩(wěn)定液—旋挖成孔一清孔、檢查孔深一安裝鋼筋籠和導(dǎo)管一二次清孔一澆筑水下混凝土一成樁、拔出護(hù)筒?，F(xiàn)有的施工工藝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒有具體的國家工法標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的施工工藝是針對(duì)一般的地質(zhì)情況的，如果在地質(zhì)情況較為復(fù)雜的巖溶地區(qū)照搬一般地質(zhì)的旋挖鉆孔灌注樁施工工藝將會(huì)出現(xiàn)不同的問題，最主要的問題有鉆孔偏斜、卡鉆、鉆頭掉落、清孔不徹底和出現(xiàn)斷樁和廢樁現(xiàn)象等。由于鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差、作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲、地面軟弱或軟硬不均勻等原因?qū)е裸@孔偏斜；由于溶洞和半邊巖的存在，若旋挖鉆進(jìn)時(shí)不注意，就會(huì)導(dǎo)致卡鉆或鉆頭掉落等問題；巖溶區(qū)旋挖成孔過程中產(chǎn)生的巖石碎片比一般地質(zhì)中要多，用一般的清孔方式將會(huì)出現(xiàn)清孔不徹底現(xiàn)象，從而會(huì)導(dǎo)致樁底沉渣較多，嚴(yán)重影響樁基的質(zhì)量；由于溶洞的存在，在澆筑混凝土?xí)r可能會(huì)出現(xiàn)溶洞被擊穿，導(dǎo)致混凝土急劇下降，從而出現(xiàn)斷樁和廢樁現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝。其技術(shù)方案如下:
[0004]一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝，包括以下步驟:
[0005]I)場地平整。施工前清除障礙、換除軟土、碾壓密實(shí)。規(guī)劃行車路線，使道路與鉆孔位置保持一定的距離(避免影響孔壁穩(wěn)定性，同時(shí)還應(yīng)考慮旋挖鉆孔施工中清運(yùn)土方的方便)；
[0006]2)樁基放線、旋挖鉆機(jī)就位。采用全站儀進(jìn)行定位放線，放線誤差控制小于1cm。樁機(jī)定位要準(zhǔn)確，鉆機(jī)導(dǎo)桿中心線、回旋盤中心線、樁基中心線應(yīng)保持在同一直線；
[0007]3)埋設(shè)護(hù)筒。根據(jù)樁基定位點(diǎn)拉十字線放四個(gè)控制樁，以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)埋設(shè)鋼護(hù)套筒，筒高一般不小于2m，為保護(hù)孔壁，露出地面高度一般不小于0.3m ；
[0008]4)泥漿穩(wěn)定液制備及護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充泥漿穩(wěn)定液。巖溶區(qū)旋挖鉆孔過程中，鉆渣較多，所以控制泥漿穩(wěn)定液的比重很關(guān)鍵，控制泥漿比重不小于1.1，粘度20s左右，含砂率小于4% ；
[0009]5)旋挖鉆進(jìn)成孔。遇到溶洞或半邊巖時(shí)要放慢鉆進(jìn)速度(可控制在10?20mm/min)，沒有遇到溶洞或半邊巖時(shí)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高；
[0010]6) 一次清孔、檢查孔深。先將鉆頭提高至距孔底80?100mm，輸入比重為1.05?
1.08的新泥漿穩(wěn)定液進(jìn)行循環(huán)，用壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行清孔；
[0011]7)安裝鋼筋籠和導(dǎo)管；
[0012]8)氣舉反循環(huán)二次清孔。反循環(huán)二次清孔使鉆渣清理較為徹底，樁底沉渣少，樁身質(zhì)量明顯提高，而且大大縮短了清孔時(shí)間、提高了成孔效率；
[0013]9)澆筑水下混凝土。導(dǎo)管必須嚴(yán)密，保證導(dǎo)管底端距離孔底30?50cm ;混凝土拌和必須均勻，坍落度控制在18?22cm，且要保證一定量的混凝土初灌量，保證封底成功；混凝土澆筑必須連續(xù)作業(yè)；澆筑過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)記錄，避免導(dǎo)管提升過快或?qū)Ч苈袢脒^深，控制導(dǎo)管下口埋入混凝土深度2?6m，防止斷樁；灌注樁的頂面標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值高不小于60cm，以確保樁頂混凝土的質(zhì)量；
[0014]10)成樁、拔出護(hù)筒。
[0015]在巖溶地質(zhì)使用旋挖灌注樁施工工藝較一般地質(zhì)情況下使用可做以下優(yōu)化:(I)在巖溶地質(zhì)旋挖鉆進(jìn)過程中，進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到溶洞或半邊巖時(shí)，要放慢鉆進(jìn)速度(可控制在10?20mm/min)，保持主動(dòng)鉆桿的垂直度，避免卡鉆或鉆頭掉落。當(dāng)鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次。若土層中夾有大的孤石或溶洞呈斜狀分布，則灌注C15混凝土至偏孔處0.5m以上，到混凝土終凝后重新鉆進(jìn)；(2)在巖溶地質(zhì)成孔后澆筑成樁過程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告選出地質(zhì)情況較為復(fù)雜的(即很可能存在溶洞的)兩根樁進(jìn)行混凝土灌注成樁，當(dāng)溶洞在高壓力作用下可能會(huì)被擊穿，從而出現(xiàn)混凝土急劇下降現(xiàn)象，導(dǎo)致此樁成為廢樁，根據(jù)大量現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)可提前多準(zhǔn)備30?40立方混凝土，(根據(jù)大量現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)可知，如果在灌注混凝土的時(shí)候孔口沒有泥漿返出，就說明有溶洞的存在)，出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)可以及時(shí)補(bǔ)充混凝土，需特別注意的是，此時(shí)一定不能急于拔導(dǎo)管，避免導(dǎo)管拔出后才開始出現(xiàn)混凝土急劇下降，此時(shí)便會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管處于混凝土的上面，從而導(dǎo)致廢樁。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017]本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有旋挖鉆孔灌注樁施工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后更適用于地質(zhì)情況較為復(fù)雜的巖溶地區(qū)，可以提高巖溶地區(qū)旋挖灌注樁的成樁效率。改進(jìn)的技術(shù)可以有效地避免鉆孔偏斜及出現(xiàn)鉆桿偏斜時(shí)及時(shí)的解決偏斜問題；可以有效地避免旋挖鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的卡鉆和鉆頭掉落問題；可以有效地避免因清孔不徹底導(dǎo)致沉渣過厚而影響樁基承載力；可以有效地避免因溶洞存在導(dǎo)致混凝土急劇下降而使樁基成為廢樁。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝流程；
[0019]圖2是水下混凝土澆筑方式；
[0020]圖3是料斗開關(guān)；
[0021 ] 圖4是混凝土初灌示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0023]參照?qǐng)D1，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:巖溶區(qū)改進(jìn)的旋挖成孔灌注樁的施工工藝流程為:平整場地一樁位放線一旋挖鉆機(jī)就位一埋設(shè)護(hù)筒一護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充穩(wěn)定液一旋挖成孔(遇到溶洞時(shí)要放慢鉆進(jìn)速度，沒有遇到溶洞時(shí)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高)一清孔、檢查孔深一安裝鋼筋籠和導(dǎo)管一氣舉反循環(huán)二次清孔一澆筑水下混凝土(考慮溶洞的存在，需多準(zhǔn)備30?40立方混凝土，防止溶洞擊穿、混凝土急劇下降導(dǎo)致廢樁)一成樁、拔出護(hù)筒。
[0024]為了避免鉆進(jìn)過程中鉆孔偏斜，安裝鉆機(jī)時(shí)要求旋挖機(jī)轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm，進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到半邊巖時(shí)，要放慢鉆進(jìn)速度。當(dāng)鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次。若土層中夾有大的孤石或溶洞呈斜狀分布，則灌注C15混凝土至偏孔處0.5m以上，到混凝土終凝后重新鉆進(jìn)。
[0025]在地質(zhì)情況較為復(fù)雜的巖溶地區(qū)采用旋挖灌注樁成孔施工工藝時(shí)需要考慮到溶洞的存在問題，在旋挖成孔過程中，當(dāng)旋挖鉆頭遇到溶洞或者半邊巖時(shí)，一定要放慢鉆進(jìn)速度，保持主動(dòng)鉆桿的垂直度，避免卡鉆或鉆頭掉落。
[0026]成孔后的清孔工作非常關(guān)鍵，旋挖鉆孔灌注樁因孔底沉渣過厚往往會(huì)導(dǎo)致承載力折減，嚴(yán)重影響樁基的質(zhì)量，巖溶區(qū)旋挖成孔過程中產(chǎn)生的巖石碎片比一般地質(zhì)中要多，用一般的清孔方式將很難清孔徹底，從而會(huì)導(dǎo)致樁底沉渣較多，因此巖溶區(qū)的旋挖灌注樁在放入鋼筋籠后及時(shí)采用“氣舉反循環(huán)”進(jìn)行二次清孔，清孔后及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑將會(huì)很好地解決樁底沉渣過多問題。
[0027]首次澆筑水下混凝土?xí)r，確保導(dǎo)管有Im以上的埋深，混凝土初灌量計(jì)算示意圖如圖4所示,初灌量參考計(jì)算公式如下:
r_001 T,、TiD2(H, + H?) ;id2k
[0028]Y >-^~1-+-L
44
[0029]式中:V-混凝土初灌量(m3)；
[0030]D-樁孔直徑(m)；
[0031]H「導(dǎo)管底端到樁孔底部的距離(m)，一般為0.4?0.5m ;
[0032]H2-初次澆灌混凝土后導(dǎo)管埋入混凝土的深度(m)，一般為Im以上；
[0033]Ii1-樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外泥漿壓力所需的高度(m)；
[0034]為了確保首次澆筑水下混凝土?xí)r導(dǎo)管有Im以上的埋深，水下混凝土澆筑采用如圖2所示裝置進(jìn)行澆筑，澆筑時(shí)用吊車通過吊索將混凝土料斗吊起，導(dǎo)管與料斗連接好，澆筑前用料斗開關(guān)(如圖3所示)將料斗關(guān)閉，待混凝土裝滿料斗(一般料斗為3m3左右，樁徑大于2.7m時(shí)用兩個(gè)疊放的料斗)后再將料斗開關(guān)打開，混凝土在重力的作用下，沿著導(dǎo)管沖下去即可完成初灌封底。圖3中料斗開關(guān)是由一個(gè)鋼圓盤和三角支撐組成，料斗裝混凝土之前放下料斗開關(guān)，三角支撐套在導(dǎo)管口上起一個(gè)固定作用，鋼圓盤中間用吊索連接，待混凝土裝滿料斗時(shí)用吊機(jī)將鋼圓盤吊起，混凝土即可沿著導(dǎo)管沖下去即可完成初灌封底。
[0035]在灌注成樁施工過程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告選出很可能存在溶洞的兩根樁進(jìn)行混凝土灌注成樁，當(dāng)溶洞在高壓力作用下可能會(huì)被擊穿，從而出現(xiàn)混凝土急劇下降現(xiàn)象，導(dǎo)致此樁成為廢樁，根據(jù)大量現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)可提前多準(zhǔn)備30?40立方混凝土，(根據(jù)大量現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)可知，如果在灌注混凝土的時(shí)候孔口沒有泥漿返出，就說明有溶洞的存在)，出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)可以及時(shí)補(bǔ)充混凝土，需特別注意的是，此時(shí)一定不能急于拔導(dǎo)管，避免導(dǎo)管拔出后才開始出現(xiàn)混凝土急劇下降，此時(shí)便會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管處于混凝土的上面，從而導(dǎo)致廢樁，采取此措施可以一定程度上提高巖溶區(qū)旋挖灌注樁施工效益。
[0036]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種巖溶地質(zhì)旋挖灌注樁成孔工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)場地平整:施工前清除障礙、換除軟土、碾壓密實(shí)；規(guī)劃行車路線，使道路與鉆孔位置保持一定的距離； 2)樁基放線、旋挖鉆機(jī)就位:采用全站儀進(jìn)行定位放線，放線誤差控制小于Icm;樁機(jī)定位要準(zhǔn)確，鉆機(jī)導(dǎo)桿中心線、回旋盤中心線、樁基中心線應(yīng)保持在同一直線； 3)埋設(shè)護(hù)筒:根據(jù)樁基定位點(diǎn)拉十字線放四個(gè)控制樁，以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)埋設(shè)鋼護(hù)套筒，筒高一般不小于2m，為保護(hù)孔壁，露出地面高度一般不小于0.3m ； 4)泥漿穩(wěn)定液制備及護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充泥漿穩(wěn)定液:巖溶區(qū)旋挖鉆孔過程中，鉆渣較多，所以控制泥漿穩(wěn)定液的比重很關(guān)鍵，控制泥漿比重不小于1.1，粘度20s左右，含砂率小于4% ； 5)旋挖鉆進(jìn)成孔:遇到溶洞或半邊巖時(shí)要放慢鉆進(jìn)速度控制在10?20mm/min，沒有遇到溶洞或半邊巖時(shí)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高； 6)一次清孔、檢查孔深:先將鉆頭提高至距孔底80?100mm，輸入比重為1.05?1.08的新泥漿穩(wěn)定液進(jìn)行循環(huán)，用壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行清孔； 7)安裝鋼筋籠和導(dǎo)管； 8)氣舉反循環(huán)二次清孔； 9)澆筑水下混凝土:導(dǎo)管必須嚴(yán)密，保證導(dǎo)管底端距離孔底30?50cm ;混凝土拌和必須均勻，坍落度控制在18?22cm，混凝土澆筑必須連續(xù)作業(yè)；澆筑過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)記錄，避免導(dǎo)管提升過快或?qū)Ч苈袢脒^深，控制導(dǎo)管下口埋入混凝土深度2?6m，防止斷樁；灌注樁的頂面標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值高不小于60cm ； 10)成樁、拔出護(hù)筒。
【文檔編號(hào)】E02D5/36GK104153352SQ201410376534
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】王家全, 黃柳云, 朱慶盛, 吳輝琴, 黃世斌 申請(qǐng)人:廣西科技大學(xué)