CN107726935A - 大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，包括如下步骤：于坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置；利用潜水钻于所述炮孔位置进行钻孔以形成炮孔；提供套管，将所述套管放入所述炮孔中；提供起爆药卷，将所述起爆药卷上引出的导线绑扎在一根线绳上；将所述起爆药卷通过所述套管装入到对应的炮孔的底部，并对所述炮孔进行填塞；通过所述线绳拉出导线并连接起爆网络，通过所述起爆网络对所述炮孔内的起爆药卷进行起爆，以将所述坚硬岩层的大角度斜面炸平形成平缓面；以及利用冲击钻于所述平缓面上施工桩基。本发明利用竖井式全断面微差爆破的方法，将大角度坚硬岩层破碎形成平缓面，能够有效解决大角度斜面坚硬岩层的钻孔偏心的问题。

Description

大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法

技术领域

本发明涉及桩基施工领域，特指一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法。

背景技术

钻孔灌注桩是桥梁工程最为基本的形式，铁路、公路工程经常采用。钻孔灌注桩通常在地表下或水下进行，地质情况复杂多样，无法全部了解清楚，在施工过程中，经常出现岩层或溶洞等复杂地质情况，一旦碰到高硬度斜坡岩，尤其是大角度的，因大角度斜面的高硬度岩层会使得桩基施工过程中容易发生钻孔偏心，使得钻孔施工处理就相对困难。

现有处理的方式有两种：

一种是采用桩底浇筑高强度混凝土的方法。在桩基出现斜面岩的位置先用冲击钻的锤头冲击清理岩面的土层，然后停止钻进，在斜面岩位置清孔导管法浇筑水下高强度混凝土(C50及以上)，等强15-28天以后，继续钻进。

该种方式存在的缺点包括：施工周期长，钻孔桩上部易发生塌孔；无法处理高硬度斜坡岩，岩层比混凝土强度高，冲击钻将混凝土冲击破碎后，原来的斜坡岩没有变化，冲击锤对岩层不起作用，孔内偏位不能纠正。

另一种是采用桩底回填高强度石块的方法。在桩基出现斜面岩的位置，分多次回填高强度石块，替代斜面岩处土层，以提高其强度，平衡冲击锤对桩底各个部分的冲击力。

该种方式存在的缺点包括：石块为松散体，密实度差、冲击的过程中不能有效的处理孔位偏心的问题；需要反复回填冲击，施工周期长，施工成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，解决现有方法中存在的施工周期长和不能有效解决钻孔偏心的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，包括如下步骤：

于坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置；

利用潜水钻于所述炮孔位置进行钻孔以形成炮孔；

提供套管，将所述套管放入所述炮孔中；

提供起爆药卷，将所述起爆药卷上引出的导线绑扎在一根线绳上；

将所述起爆药卷通过所述套管装入到对应的炮孔的底部，并对所述炮孔进行填塞；

通过所述线绳拉出导线并连接起爆网络，通过所述起爆网络对所述炮孔内的起爆药卷进行起爆，以将所述坚硬岩层的大角度斜面炸平形成平缓面；以及

利用冲击钻于所述平缓面上施工桩基。

本发明利用潜水钻进行钻孔，并利用套管法装起爆药卷，利用竖井式全断面微差爆破的方法，将大角度坚硬岩层破碎形成平缓面，为冲击钻的钻头提供平整的施工作业面，能够有效解决大角度斜面坚硬岩层的钻孔偏心的问题。将起爆药卷的导线绑扎在线绳上，该线绳既可作为提绳使用，还能够保护导线，避免在装起爆药卷时破坏了导线而引起起爆药卷无法起爆的问题。

本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的进一步改进在于，于坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置，包括：

于所述坚硬岩层的大角度斜面的中心区域均匀布设炮孔位置。

本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的进一步改进在于，所述套管包括位于底部的管脚、与所述管脚连接的第一管段、与所述第一管段连接的花管以及与所述花管连接的第二管段，所述管脚的底部设有锯齿状结构，所述花管的外周开设有排渣孔。

本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的进一步改进在于，所述起爆药卷包括震源柱药筒或者牛皮纸裹蜡包装的药筒。

本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的进一步改进在于，还包括：

于每一炮孔内装设相互连接的一个起爆药卷和两个起爆雷管。

本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的进一步改进在于，利用潜水钻于所述炮孔位置进行钻孔以形成炮孔，包括：

利用所述潜水钻实施钻孔达到设计深度后，再来回提钻数次以使得所形成的炮孔的孔壁光滑。

本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的进一步改进在于，将所述起爆药卷通过所述套管装入到对应的炮孔的底部，并对所述炮孔进行填塞，包括：

利用送药杆检查所述炮孔的深度和孔壁的光洁度，达到设计要求后再进行装药；

装药时，利用所述送药杆压住所述起爆药卷的顶部，同时拉住所述线绳，通过所述套管缓慢地将所述起爆药卷送入对应的炮孔的底部；

利用所述送药杆压住所述起爆药卷的顶部，抽出所述线绳，并利用粗砂和卵石填塞所述炮孔；

拔出所述送药杆并提起所述套管。

附图说明

图1为本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法的流程图。

图2为本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法中套管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，用于解决大角度斜面的斜坡岩层在桩基施工时容易产生钻孔偏心的问题。本发明的施工工法通过地质钻机钻孔形成炮孔，利用套管法装起爆药卷，采用竖井式全断面微差爆破的方法，松动斜坡岩层，将高硬度、大角度斜面的岩层破碎形成平缓面，从而为桩基的钻孔施工提供平整的作业施工面，有效地解决了钻孔偏心的问题。下面结合附图对本发明大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，包括如下步骤：

执行步骤S11，定位炮孔位置，在坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置；接着执行步骤S12。

执行步骤S12，钻孔，利用潜水钻于炮孔位置进行钻孔以形成炮孔，所要形成的炮孔的孔径远远小于桩基的孔径，所以潜水钻在坚硬岩层的大角度斜面上进行钻孔施工时不易发生钻孔偏心的问题。接着执行步骤S13。

执行步骤S13，下套管，结合图2所示，提供套管21，将套管21放入到炮孔中；接着执行步骤S14。

执行步骤S14，装起爆药卷，提供起爆药卷，将所提供的起爆药卷上引出的导线绑扎在一根线绳上，在绑扎时，将起爆药卷的导线松弛地绑扎在线绳上，通过线绳作为起爆药卷的提绳，并对导线起到了保护作用。较佳地，该线绳为尼龙绳。将起爆药卷通过套管21装入到对应的炮孔的底部，接着执行步骤S15。

执行步骤S15，堵塞炮孔，在炮孔内装完起爆药卷之后，将炮孔进行填塞，接着执行步骤S16。

执行步骤S16，拔套管21，将炮孔堵塞后，将套管21拔出，接着执行步骤S17。

执行步骤S17，连接起爆网络，通过线绳拉出导线并连接起爆网络，起爆网络采用导线制成。接着执行步骤S18。

执行步骤S18，起爆，通过起爆网络对炮孔内的起爆药卷进行起爆，炮孔内的起爆药卷同时起爆，以将坚硬岩层的大角度斜面炸平形成平缓面，接着执行步骤S19。

执行步骤S19，施工桩基，利用冲击钻于平缓面上施工桩基。

本发明利用潜水钻进行钻孔，并利用套管法装起爆药卷，利用竖井式全断面微差爆破的方法，将大角度坚硬岩层破碎形成平缓面，为冲击钻的钻头提供平整的施工作业面，能够有效解决大角度斜面坚硬岩层的钻孔偏心的问题。将起爆药卷的导线绑扎在线绳上，该线绳既可作为提绳使用，还能够保护导线，避免在装起爆药卷时破坏了导线而引起起爆药卷无法起爆的问题。

作为本发明的一较佳实施方式，定位炮孔位置的步骤包括：在坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置时，根据大角度斜面的坡度和位置确定炮孔的位置，利用全站仪放出具体位置。具体地，可在坚硬岩层的大角度斜面的中心区域均匀布设炮孔位置，还可以在坚硬岩层的大角度斜面的中心位置布设一个炮孔位置。将炮孔位置设置在斜面的中心区域，能够在爆破的时候顺利地将大角度斜面的坚硬岩层破碎；还可以在坚硬岩层上对应桩基的区域处均匀布设炮孔位置，从而利用爆破将坚硬岩层上对应桩基的区域炸平而便于桩基的施工。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图2所示，套管21包括位于底部的管脚211、与管脚211连接的第一管段212、与第一管段212连接的花管213以及与花管213连接的第二管段214，管脚211的底部设有锯齿状结构，便于管脚立设在炮孔的底部，花管213的外周开设有排渣孔，通过该排渣孔将钻孔时的石渣和泥浆排出。该套管21可以在潜水钻钻孔形成炮孔后插入到炮孔内，还可以跟潜水钻一起边钻边下套管。套管21的长度可根据施工时炮孔位置和斜坡岩层所在位置的桩基长度来确定，配接好套管21的长度，将花管213设置靠近管脚211，第一管段212与花管213之间通过套管接头215连接，花管213与第二管段214之间通过套管接头215连接。

作为本发明的又一较佳实施方式，起爆雷管，采用8号金属壳雷管，可以是电雷管，也可以是导爆管毫秒雷管。起爆药卷包括震源柱药筒或者牛皮纸裹蜡包装的药筒，这样的起爆药卷具有防水作用，适合于水下爆破。

作为本发明的再一较佳实施方式，在装起爆药卷时，还包括：于每一个炮孔内装设相互连接的一个起爆药卷和两个起爆雷管，将该起爆药卷连接安装两个起爆雷管，设置一个起爆网络，将每一炮孔内的一个起爆药卷串连在该一个起爆网络上，通过起爆网络进行同时引爆。

作为本发明的再又一较佳实施方式，利用潜水钻于炮孔位置进行钻孔以形成炮孔包括：利用潜水钻实施钻孔达到设计深度后，再来回提钻数次以使得所形成的炮孔的孔壁光滑，最后提出钻杆，检查验收炮孔。

作为本发明的再又一较佳实施方式，将起爆药卷通过套管21装入到对应的炮孔的底部，并对炮孔进行填塞，包括：

利用送药杆检查炮孔的深度和孔壁的光洁度，达到设计要求后再进行装药；若未达到设计要求对炮孔进行返工，利用潜水钻进行钻孔返工。

装药时，利用送药杆压住起爆药卷的顶部，同时拉住线绳，通过套管缓慢地将起爆药卷送入对应的炮孔的底部，使得起爆药卷的底部与炮孔的底部相接触；

利用送药杆压住起爆药卷的顶部，抽出线绳，并利用粗砂和卵石填塞炮孔；

拔出送药杆并提起套管。

作为本发明的再又一较佳实施方式，在连接好起爆网络后，起爆前，于桩基施工范围的周围设置警戒线，将钻机等设备移动到安全位置，再进行起爆。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

于坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置；

利用潜水钻于所述炮孔位置进行钻孔以形成炮孔；

提供套管，将所述套管放入所述炮孔中；

提供起爆药卷，将所述起爆药卷上引出的导线绑扎在一根线绳上；

将所述起爆药卷通过所述套管装入到对应的炮孔的底部，并对所述炮孔进行填塞；

通过所述线绳拉出导线并连接起爆网络，通过所述起爆网络对所述炮孔内的起爆药卷进行起爆，以将所述坚硬岩层的大角度斜面炸平形成平缓面；以及

利用冲击钻于所述平缓面上施工桩基。

2.如权利要求1所述的大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，于坚硬岩层的大角度斜面上确定炮孔位置，包括：

于所述坚硬岩层的大角度斜面的中心区域均匀布设炮孔位置。

3.如权利要求1所述的大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，所述套管包括位于底部的管脚、与所述管脚连接的第一管段、与所述第一管段连接的花管以及与所述花管连接的第二管段，所述管脚的底部设有锯齿状结构，所述花管的外周开设有排渣孔。

4.如权利要求1所述的大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，所述起爆药卷包括震源柱药筒或者牛皮纸裹蜡包装的药筒。

5.如权利要求1所述的大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，还包括：

于每一炮孔内装设相互连接的一个起爆药卷和两个起爆雷管。

6.如权利要求1所述的大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，利用潜水钻于所述炮孔位置进行钻孔以形成炮孔，包括：

利用所述潜水钻实施钻孔达到设计深度后，再来回提钻数次以使得所形成的炮孔的孔壁光滑。

7.如权利要求1所述的大角度斜面坚硬岩层的桩基施工方法，其特征在于，将所述起爆药卷通过所述套管装入到对应的炮孔的底部，并对所述炮孔进行填塞，包括：

利用送药杆检查所述炮孔的深度和孔壁的光洁度，达到设计要求后再进行装药；

装药时，利用所述送药杆压住所述起爆药卷的顶部，同时拉住所述线绳，通过所述套管缓慢地将所述起爆药卷送入对应的炮孔的底部；

利用所述送药杆压住所述起爆药卷的顶部，抽出所述线绳，并利用粗砂和卵石填塞所述炮孔；

拔出所述送药杆并提起所述套管。