CN105064336A - 一种三段式扩底桩的成孔施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三段式扩底桩的成孔施工方法，包括以下步骤：第一步：平整场地，经过实地勘测定位桩基的位置；第二步：运用旋挖钻在桩基处钻孔，在钻孔内埋设钢护筒，然后经过测量定位后，使用旋挖钻开始进行垂直钻孔；第三步：使用旋挖钻钻孔取土，钻深至岩质层；第四步：更换使用冲击钻继续向岩质层冲孔，直至桩孔达到设计深度；第五步：达到桩基深度后，使用带有扩孔锤的旋挖钻进行扩孔；第六步：扩孔步骤完成时，使用旋挖钻钻出桩孔内的渣土，实现清理桩孔；第七步：当桩孔内的渣土被清理出去，成孔完成。有益效果是适用于需要入岩较深或基底岩层强度较高的桩基成孔施工，所挖钻的成孔具有垂直度保证，而且不会过度耗费钻头。

Description

一种三段式扩底桩的成孔施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，尤其是涉及一种三段式扩底桩的成孔施工方法。

背景技术

扩底桩是底部直径大于上部桩身直径的灌注桩，其单桩承载力比桩身直径相同的直桩的承载力有较大提高，现有的扩底桩的施工是利用旋挖钻和扩孔钻头进行施工，但这种施工方法对于有入岩要求的扩底桩施工效率低下，旋挖钻头磨损严重，即便是勉强成孔后，在桩基入岩深度大时，桩基垂直度不能得到保证。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种三段式扩底桩的成孔施工方法，特别适用于需要入岩较深或基底岩层强度较高的桩基成孔施工，所挖钻的成孔具有垂直度保证，而且不会过度耗费钻头，施工效率高，节省人力物力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种三段式扩底桩的成孔施工方法，包括以下步骤：

第一步：平整场地，经过实地勘测定位桩基的位置；

第二步：运用旋挖钻在桩基处钻孔，在钻孔内埋设钢护筒，然后经过测量定位后，使用旋挖钻开始进行垂直钻孔；

第三步：使用旋挖钻钻孔取土，钻深至岩质层；

第四步：更换使用冲击钻继续向岩质层冲孔，直至桩孔达到设计深度；

第五步：达到桩基深度后，使用带有扩孔锤的旋挖钻进行扩孔；

第六步：扩孔步骤完成时，使用旋挖钻钻出桩孔内的渣土，实现清理桩孔；

第七步：当桩孔内的渣土被清理出去，三段式扩底桩的成孔完成。

进一步的，所述第二步中埋设钢护筒的操作方法，桩基位置测量放样后用旋挖钻钻孔至钢护筒需埋设深度，旋挖钻移开，使用人工配合吊车埋设钢护筒，钢护筒的长度根据需要设置成不少于2米，钢护筒的直径比桩直径大200毫米，钢护筒的壁厚不小于10毫米，钢护筒埋深大于或等于1.5米，地面预留0.15—0.3米，钢护筒埋设的中心位置偏差不大于5厘米，倾斜度不大于1％。

进一步的，所述第三步中，在旋挖钻钻孔取土至岩质层的过程中，在钻孔前，将旋挖钻吊装就位，保持旋挖钻底座平衡，滑轮与钻盘中心孔和钢护筒的中心在同一铅垂线上，并进行测量定位，复测桩位无误；在钻进中，使用两台经纬仪双向随时检测钻机钻杆的垂直度，当钻孔有倾斜时，往复进行扫孔修正，保持桩孔的中心垂直，并严格控制稳定液的质量，及时向孔内注入稳定液使孔内水位高出地下水位，同时在匀速钻进的过程中，根据地层的变化调整钻进参数，在粘土层中钻进速度为70～120转/分，在淤泥质土、亚砂土及粉砂层的钻进速度宜为40～70转/分，同时还根据钻机负荷、地层的变化、钻孔的深度、含砂量的大小等具体情况，及时采取相应的钻进速度，从而保证成孔质量，防止钻孔偏斜。

进一步的，在所述第三步，旋挖钻钻孔取土至岩质层的过程中，旋挖钻钻取出的黏土制造成泥浆。

进一步的，在所述第四步中，使用冲击钻对岩质层进行冲孔，冲击钻成孔过程中，采用超声波检测仪进行垂直度检测，确保成孔垂直度。

进一步的，在所述第四步中，冲击钻成孔过程中或成孔后出现孔壁坍塌时，轻度塌孔应加大稳定液密度和提高水位；严重塌孔时，使用泥浆进行回填，待桩孔硬化后再继续低速钻进。

进一步的，所述第五步中，所使用的带有扩底铲斗的旋挖钻为AM工法可视全液压扩底旋挖钻的扩底魔力铲斗，在进行扩孔作业中，在映像监视系统和自动管理中心指示下施工，严格控制每次扩孔量和铲斗出土体积，慢速钻进，通过回转扩底铲斗将土体平分成二份或四份进行切削挖掘，并及时将泥土提升并带到地面，实施水平扩底，同时扩孔过程中，及时补充稳定液，以保证护壁质量。

相对于现有技术，本发明所述的三段式扩底桩的成孔施工方法具有以下优势：

本发明采用三段式扩底桩的成孔施工方法，首先是使用旋挖钻进行钻孔至岩质层，因为旋挖钻在土质地层钻孔效率高，并能够利用取出的黏土制造泥浆；其次是钻到岩质层后，采用冲击钻继续钻孔，同时使用旋挖钻制造的泥浆进行护壁，与直接采用旋挖钻成孔相比较，冲击钻对于岩质层成孔效率高，能够很好的保证成孔的垂直度，且避免了旋挖钻钻头的磨损，延长了钻头的使用寿命；最后到达设计标高时采用带有扩孔锤的旋挖钻进行单次或多次扩孔，再利用旋挖钻进行清孔即可成孔，特别适用于需要入岩较深或基底岩层强度较高的桩基成孔施工，所挖钻的成孔具有垂直度保证，而且不会过度耗费钻头，施工效率高，节省人力物力。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的施工流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供一种三段式扩底桩的成孔施工方法，包括以下步骤：

第一步：平整场地，经过实地勘测定位桩基的位置；

第二步：运用旋挖钻在桩基处钻孔，在钻孔内埋设钢护筒，然后经过测量定位后，使用旋挖钻开始进行垂直钻孔。埋设钢护筒时，桩基位置测量放样后用旋挖钻钻孔至钢护筒需埋设深度，旋挖钻移开，使用人工配合吊车埋设钢护筒，钢护筒的长度根据需要设置，但不少于2米，钢护筒的直径比桩直径大200毫米，钢护筒的壁厚不小于10毫米，钢护筒埋深大于或等于1.5米，地面预留0.15—0.3米，钢护筒埋设的中心位置偏差不大于5厘米，倾斜度不大于1％，钢护筒埋设完毕并检验合格后应将护筒四周回填密实，必要时可进行适当硬化。

第三步：使用旋挖钻钻孔取土，钻深至将要钻至岩质层。护筒埋设完毕后，将型号为SR280R的旋挖钻机吊装就位并进行测量定位，桩位复测无误后开始钻孔，需要注意以下八点：

①旋挖钻就位后，旋挖钻底座须平衡、坚固，滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心，在同一铅垂线上；

②旋挖钻下放前，做好检查工作，钻进过程中，注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时吊紧钻具，均匀钻进，须指定专人操作；

③钻进中根据地层的变化调整钻进参数，在粘土层中钻进速度为70～120转/分，在淤泥质土、亚砂土及粉砂层的钻进速度宜为40～70转/分，同时还根据钻机负荷、地层的变化、钻孔的深度、含砂量的大小等具体情况，及时采取相应的钻进速度，从而保证成孔质量，防止钻孔偏斜；

④在容易缩径的地层中，采取钻完一段再复扫一遍的方法，在提拔钻具时，发现有受阻现象的孔段，指定专人进行纠正，复扫的工作，必须认真对待和操作、处理；

⑤钻进中泥浆的控制：在粘土、亚粘土地层中，泥浆的比重一般控制在1.1～1.3；在砂层和松散易塌的地层中，泥浆的比重一般控制在1.2～1.4，粘度18～24秒；

⑥加接钻杆先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2～3分钟后再拧卸加接钻杆；

⑦钻进中严格控制稳定液的质量，及时向孔内注入稳定液使孔内水位高出地下水位；

⑧旋挖钻钻孔过程中，用两台经纬仪双向随时检测钻机钻杆的垂直度，当钻孔有倾斜时，可往复进行扫孔修正，直至垂直度符合要求；

第四步：更换使用冲击钻继续向岩质层冲孔，直至桩孔达到设计深度。使用的冲击钻的型号为CZ-8冲击钻，在使用冲击钻向岩质层冲孔的过程中，采用超声波检测仪进行垂直度检测；在成孔过程中或成孔后孔壁坍塌，轻度塌孔应加大稳定液密度和提高水位，严重塌孔，应用回填泥浆，待一定时间后采用低速钻进。

第五步：达到桩基深度后，所使用的带有扩底铲斗的旋挖钻为AM工法可视全液压扩底旋挖钻的扩底魔力铲斗。扩底时注意以下6点：

①扩孔施工前，应检查魔力铲斗张开和闭合状态的尺寸与施工管理装置是否相符，并检查扩孔铲斗液压系统、电源信号系统、确保正常工作；

②扩底桩设计相关数据应在施工前输入施工管理装置电脑，并根据指令系统进行操作管理；

③扩底施工时，应在映像监视系统和自动管理中心指示下施工，通过回转扩底铲斗旋转将土体平分成二份或四份进行切削挖掘，实施水平扩底；

④扩底过程中应慢速钻进，确保扩孔质量，铲斗所容纳泥土应及时提升并带到地面；

⑤扩孔施工时，应在映像装置监控下，严格控制每次扩孔量和铲斗出土体积，减少沉渣产生；

⑥扩孔过程中，应及时补充稳定液，以保证护壁质量；

第六步：扩孔步骤完成时，使用旋挖钻钻出桩孔内的渣土，实现清理桩孔。所使用的旋挖钻为AM工法可视全液压扩底旋挖钻的扩底魔力铲斗，进行扩孔作业；清理桩孔时使用扩底魔力铲斗钻进桩孔内的渣土里，随后从桩孔内取出钻开的渣土。

第七步：当桩孔内的渣土被清理出去，三段式扩底桩的成孔完成。清孔结束后必须在30分钟内灌注混凝土，否则必须重新清孔，单桩浇注混凝土的浇注时间应控制在4小时内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (7)

1.一种三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：平整场地，经过实地勘测定位桩基的位置；

第二步：运用旋挖钻在桩基处钻孔，在钻孔内埋设钢护筒，然后经过测量定位后，使用旋挖钻开始进行垂直钻孔；

第三步：使用旋挖钻钻孔取土，钻深至岩质层；

第四步：更换使用冲击钻继续向岩质层冲孔，直至桩孔达到设计深度；

第五步：达到桩基深度后，使用带有扩孔锤的旋挖钻进行扩孔；

第六步：扩孔步骤完成时，使用旋挖钻钻出桩孔内的渣土，实现清理桩孔；

第七步：当桩孔内的渣土被清理出去，三段式扩底桩的成孔完成。

2.根据权利要求1所述的三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：所述第二步中埋设钢护筒的操作方法，桩基位置测量放样后用旋挖钻钻孔至钢护筒需埋设深度，旋挖钻移开，使用人工配合吊车埋设钢护筒，钢护筒的长度根据需要设置成不少于2米，钢护筒的直径比桩直径大200毫米，钢护筒的壁厚不小于10毫米，钢护筒埋深大于或等于1.5米，地面预留0.15—0.3米，钢护筒埋设的中心位置偏差不大于5厘米，倾斜度不大于1％。

3.根据权利要求1所述的三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：所述第三步中，在旋挖钻钻孔取土至岩质层的过程中，在钻孔前，将旋挖钻吊装就位，保持旋挖钻底座平衡，滑轮与钻盘中心孔和钢护筒的中心在同一铅垂线上，并进行测量定位，复测桩位无误；在钻进中，使用两台经纬仪双向随时检测钻机钻杆的垂直度，当钻孔有倾斜时，往复进行扫孔修正，保持桩孔的中心垂直，并严格控制稳定液的质量，及时向孔内注入稳定液使孔内水位高出地下水位，同时在匀速钻进的过程中，根据地层的变化调整钻进参数，在粘土层中钻进速度为70～120转/分，在淤泥质土、亚砂土及粉砂层的钻进速度宜为40～70转/分，同时还根据钻机负荷、地层的变化、钻孔的深度、含砂量的大小等具体情况，及时采取相应的钻进速度，从而保证成孔质量，防止钻孔偏斜。

4.根据权利要求1所述的三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：在所述第三步，旋挖钻钻孔取土至岩质层的过程中，旋挖钻钻取出的黏土制造成泥浆。

5.根据权利要求1所述的三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：在所述第四步中，使用冲击钻对岩质层进行冲孔，冲击钻成孔过程中，采用超声波检测仪进行垂直度检测，确保成孔垂直度。

6.根据权利要求4所述的三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：在所述第四步中，冲击钻成孔过程中或成孔后出现孔壁坍塌时，轻度塌孔应加大稳定液密度和提高水位；严重塌孔时，使用泥浆进行回填，待桩孔硬化后再继续低速钻进。

7.根据权利要求1所述的三段式扩底桩的成孔施工方法，其特征在于：所述第五步中，所使用的带有扩底铲斗的旋挖钻为AM工法可视全液压扩底旋挖钻的扩底魔力铲斗，在进行扩孔作业中，在映像监视系统和自动管理中心指示下施工，严格控制每次扩孔量和铲斗出土体积，慢速钻进，通过回转扩底铲斗将土体平分成二份或四份进行切削挖掘，并及时将泥土提升并带到地面，实施水平扩底，同时扩孔过程中，及时补充稳定液，以保证护壁质量。