CN107989033B - 大型基桩的导向式施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了大型基桩的导向式施工方法，所述大型基桩的导向式施工方法用在溶洞区或/及裂隙区覆盖层灌注基桩。所述大型基桩的导向式施工方法包括：在设定的基桩位置钻设预设长度的桩孔，所述桩孔穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层；将预制的护筒防护装置沿所述桩孔下放，至所述护筒防护装置沿桩孔延伸方向的一端至少穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层时为止；将混凝土沿所述护筒防护装置灌注至所述桩孔内，所述混凝土凝固后形成穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层的基桩。本发明提供的大型基桩的导向式施工方法先钻设桩孔，减少了所述护筒防护装置下放时的摩阻力，降低了对振设设备的要求，操作简单方便，并且降低了成本。

Description

大型基桩的导向式施工方法

技术领域

本发明涉及基桩施工领域，具体而言，本发明涉及大型基桩的导向式施工方法。

背景技术

溶岩发育地区灌注基桩的施工往往会由于穿过溶洞或/及裂隙区覆盖层而造成大量漏浆现象，容易出现其周边地面塌陷的事故。现有技术中，通常在桩孔内增设护筒形成防护装置的方法避免上述现象，但是，该方法实施过程中受土层的摩阻力影响，需采用液压振桩锤或者低频振桩锤振设护筒，当护筒入土深度要求较高时，对设备的要求非常高。因此该方法受外部因素的制约影响较大，对于一些入土深度要求非常深的项目，常规机具难以达到相应要求，且达到相应要求的机具的租用成本也非常高。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种操作方便、低成本等优点的大型基桩的导向式施工方法。

大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述大型基桩的导向式施工方法用在溶洞区或/及裂隙区覆盖层灌注基桩，具体步骤包括：在设定的基桩位置钻设预设长度的桩孔，所述桩孔穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层，其中包括在所述设定的基桩位置上分段钻设所述桩孔，所述分段钻设的第一段孔洞深度最大，后续钻设的分段孔洞深度均小于所述第一段孔洞的深度；将预制的护筒防护装置沿所述桩孔下放，其中，所述护筒防护装置包括若干节钢护筒，所述钻设的分段孔洞深度均小于或等于分节钢护筒的长度，桩孔钻设和钢护筒下放工序循环交替实施，至所述护筒防护装置沿桩孔延伸方向的一端至少穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层时为止；将混凝土沿所述护筒防护装置灌注至所述桩孔内，所述混凝土凝固后形成穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层的基桩。

优选地，所述护筒防护装置中两节相邻的钢护筒之间通过焊接相连。

优选地，两节相邻的钢护筒之间通过焊接相连进一步包括：在所述钢护筒分节下放时，对相邻钢护筒的衔接部进行圈焊。

优选地，所述将预制的护筒防护装置沿所述桩孔下放的步骤，进一步包括：将预制的多节焊接连接的钢护筒形成的第一预制护筒吊装下放至所述桩孔的第一段孔洞内，且所述第一预制护筒总长度大于所述第一段孔洞深度，以使所述第一预制护筒至少部分结构裸露在地表；在所述第一预制护筒裸露于地表的一端增设钢护筒，并沿着钻设的方向下放所述钢护筒，且下放深度小于或等于所述分段钻设的孔洞深度。

优选地，所述将预制的护筒防护装置沿所述桩孔下放，至所述护筒防护装置沿桩孔延伸方向的一端至少穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层时为止的步骤，进一步包括：当所述护筒防护装置与所述桩孔之间的摩阻力小于所述护筒防护装置的重力时，吊装下放所述护筒防护装置；当所述护筒防护装置与所述桩孔之间的摩阻力等于或大于所述护筒防护装置的重力时，通过振设下放所述护筒防护装置。

优选地，所述桩孔采用冲击钻机钻设而成。

优选地，所述护筒防护装置的下放过程由所述桩孔导向。

优选地，所述桩孔沿其延伸方向中心线的倾斜度小于2％。

优选地，所述桩孔的直径大于所述钢护筒的外径5cm。

相较于现有技术，本发明的优点在于：本发明提供的大型基桩的导向式施工方法，先钻设桩孔，操作简单方便，且易于操持其垂直度，减少所述护筒防护装置下放时的摩阻力，以降低施工难度；同时也降低了对振设设备的要求，减少了成本。

进一步地，所述护筒防护装置采用多节钢护筒制成，且分节下放至桩孔中，进一步降低了对吊装设备的要求，节约了成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为第一实施例所述大型基桩的导向式施工方法的施工流程图；

图2为本发明所述大型基桩的导向式施工方法中采用冲击钻机钻孔的示意图；

图3为本发明所述大型基桩的导向式施工方法中护筒防护装置下放的示意图；

图4为本发明第二实施例所述大型基桩导向式施工方法中分段钻孔的示意图；

图5为本发明第二实施例所述大型基桩的导向式施工方法的施工流程图。

具体实施方式

下面对本发明提供的大型基桩的导向式施工方法进行详细的描述。下述实施例仅用于解释本发明，而不能作为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明第一实施例提供的大型基桩的导向式施工方法100，所述大型基桩的导向式施工方法100用在溶洞区或/及裂隙区覆盖层灌注基桩，具体步骤包括：

步骤101：在设定的基桩位置钻设预设长度的桩孔10，所述桩孔10穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层，其中包括在所述设定的基桩位置上分段钻设所述桩孔，所述分段钻设的第一段孔洞深度最大，后续钻设的分段孔洞深度均小于所述第一段孔洞的深度，直至钻设至预设深度为止。

请参阅图2以及图3，在本实施例中，所述桩孔10通过冲击钻机30钻设而成，且一次性将所述桩孔10钻设至预设深度。具体地，将冲击钻机30就位，并校正所述冲击钻机30上的钻头31，以使所述钻头31的中心轴线与所述基桩位置的中心轴线重合。启动冲击钻机30，以使所述钻头31在所述基桩的位置自上而下垂直地钻设所述桩孔10，以使所述桩孔10穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层，直至钻设至预设深度为止。为保证后续护筒防护装置20下放，在钻设所述桩孔10过程中，需要控制所述桩孔10的倾斜度以及直径。一般地，所述桩孔10中心轴线的得倾斜度小于2％，从而使得所述桩孔10的延伸方向与地面基本垂直。同时，为了减少后续护筒防护装置20下放时与所述桩孔10之间的摩阻力，一般所述桩孔10的直径至少大于所述护筒防护装置20外径5cm。

步骤102：将护筒防护装置20沿所述桩孔10下放，其中，所述护筒防护装置包括若干节钢护筒，所述钻设的分段孔洞深度均小于或等于分节钢护筒的长度，桩孔钻设和钢护筒下放工序循环交替实施，至所述护筒防护装置20沿所述桩孔10延伸方向的一端至少穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层时为止。

本实施例中，所述护筒防护装置20的下放过程由所述桩孔10导向。

本实施例中，当所述护筒防护装置20与所述桩孔10之间的摩阻力小于所述护筒防护装置20的重力时，吊装下放所述护筒防护装置20；当所述护筒防护装置20与所述桩孔10之间的摩阻力等于或大于所述护筒防护装置20的重力时，振设下放所述护筒防护装置20。

具体地，将振桩锤40固定安装在护筒防护装置20的一个端口处，采用所述履带吊50通过吊起所述振桩锤40，从而将所述护筒防护装置20吊起并下放至所述桩孔10中。当所述护筒防护装置20与所述桩孔10之间的摩阻力小于所述护筒防护装置20的重力时，通过履带吊50吊装下放所述护筒防护装置20；当所述护筒防护装置20与所述桩孔10之间的摩阻力等于或大于所述护筒防护装置20的重力时，在所述护筒防护装置20裸露于地面的端口上安装振桩锤40并启动所述振桩锤40，以增加所述护筒防护装置20下沉的作用力，从而将所述护筒防护装置20振设至穿过土层的溶洞区。

在本实施例中，所述护筒防护装置20包括若干节钢护筒21，每节所述钢护筒21之间通过焊接相连。在本实施例中，若干节所述钢护筒21长度相等，在所述钢护筒21分节下放时，对相邻钢护筒21的衔接部进行圈焊。具体地，所述护筒防护装置20分节下放到所述桩孔10可以包括如下步骤：首先，采用履带吊50将第一节钢护筒下放至所述桩孔10中，并通过设置夹具固定所述钢护筒21，使其大部分结构没入土层，小部分结构裸露在地表上；然后，采用履带吊50在所述第一节钢护筒裸露在地表上的一端增设第二钢护筒，具体包括：吊起后第二节钢护筒，并使其底部端口与所述第一节钢护筒裸露在地面上的端口衔接；采用焊接机在相邻钢护筒21的衔接部位上进行圈焊连接；松开所述夹具，启动履带吊50下放所述第二节钢护筒至所述桩孔10中。后续分节的钢护筒21均通过上述方式下放，直至所述钢护筒21下放至穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层为止。

步骤103：将混凝土沿所述护筒防护装置20灌注至所述桩孔10内，所述混凝土凝固后形成穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层的基桩。

本发明提供的大型基桩的导向式施工方法设置有所述护筒防护装置20，当所述基桩灌注至在溶洞或/及裂隙区覆盖层时，可以防止漏浆现象，并防止出现桩孔坍塌。

进一步地，先钻设桩孔再下放所述护筒防护装置20，操作简单方便，且易于操持其垂直度，减少所述护筒防护装置下放时的摩阻力，以降低施工难度；同时也降低了对振设设备的要求，减少了成本。

进一步地，所述护筒防护装置20采用多节钢护筒21制成，且分节下放至所述桩孔10中，有利于降低对吊装设备的要求，节约成本，同时，有利于防止所述护筒防护装置在吊装过程中发生变形。

请参阅图1、图2、图3、图4以及图5，本发明第二实施例提供的大型基桩的导向式施工方法200，其与第一实施例中所述的大型基桩的导向式施工方法100基本相同，不同之处在于，所述大型基桩的导向式施工方法200分段钻设所述桩孔10，具体包括：

步骤201：在所述设定的基桩位置上分段钻设所述桩孔10，且所述分段钻设的第一段孔洞深度最大，后续钻设的分段孔洞深度均小于所述第一段孔洞的深度，且所述钻设的分段孔洞深度均小于或等于所述每节钢护筒21的长度。

步骤202：将预制的多节焊接连接的钢护筒21形成的第一预制护筒211吊装下放至所述桩孔10的第一段孔洞内，且所述第一预制护筒211总长度大于所述第一段孔洞深度，以使所述第一预制护筒211至少部分结构裸露在地表。由于所述第一预制护筒211部分裸露在地表，以便于在其上焊接钢护筒21。

步骤203：在所述第一预制护筒211裸露于地表的一端增设钢护筒21，并沿着钻设的方向下放所述钢护筒21，且下放深度小于或等于所述分段钻设的孔洞深度。

具体地，启动所述冲击钻机30，在所述设定的灌注基桩位置上自上而下垂直地钻设所述桩孔10的第一段孔洞。将多节所述钢护筒21焊接形成第一预制钢护筒211，且所述第一预制钢护筒211长度大于所述第一段孔洞的深度。

采用履带吊50将所述第一预制钢护筒211吊装下放至所述第一段孔洞中内并接触到底部时，使所述第一预制钢护筒211至少部分结构裸露在地表，再采用履带吊50在所述第一预制钢护筒211裸露在地表上的端口增设钢护筒21，并采用圈焊的方式将所述钢护筒21增设至所述第一预制钢护筒211上，以加长所述护筒防护装置20的长度。

启动所述冲击钻机30，以使所述钻头31在所述第一段孔洞的底部自上而下垂直地钻设后续分段的孔洞，且所述后续分段的孔洞深度均小于或等于所述每节钢护筒21的长度。然后将所述护筒防护装置20下放至所述分段孔洞的底部。

依次循环地实施钻设、下放、焊接三道工序，直至所述护筒防护装置20振设至穿过所述溶洞区以及所述桩孔10钻设至预设深度为止，以及所述桩孔10钻设至穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层并达到预设深度为止。

本发明提供的大型基桩的导向式施工方法200采用分段钻设桩孔10的方式，更容易控制所述桩孔10的钻设方向，保证其垂直度，操作简单方便，大大降低了施工难度，并同时保证了施工质量。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述大型基桩的导向式施工方法用在溶洞区或/及裂隙区覆盖层灌注基桩，具体步骤包括：

在所述设定的基桩位置上分段钻设桩孔，所述分段钻设的第一段孔洞深度最大，后续钻设的分段孔洞深度均小于所述第一段孔洞的深度，且所述钻设的分段孔洞深度均小于或等于每节钢护筒的长度；

将预制的多节焊接连接的钢护筒形成的第一预制护筒吊装下放至所述桩孔的第一段孔洞内，且所述第一预制护筒总长度大于所述第一段孔洞深度，以使所述第一预制护筒至少部分结构裸露在地表；

在所述第一预制护筒裸露于地表的一端增设钢护筒，之后，在所述第一段孔洞的底部钻设下一个分段的孔洞并沿着钻设的方向下放所述钢护筒，且下放深度小于或等于所述分段钻设的孔洞深度；

依次循环加长所述钢护筒之后在孔洞底部钻设下一个分段的孔洞并沿着钻设的方向下放所述钢护筒，直至所述钢护筒穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层并达到预设深度为止；

将混凝土沿所述护筒防护装置灌注至所述桩孔内，所述混凝土凝固后形成穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层的基桩。

2.根据权利要求1所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述护筒防护装置包括若干节钢护筒，两节相邻的钢护筒之间通过焊接相连。

3.根据权利要求2所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，两节相邻的钢护筒之间通过焊接相连进一步包括：在所述钢护筒分节下放时，对相邻钢护筒的衔接部进行圈焊。

4.根据权利要求1所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述将预制的护筒防护装置沿所述桩孔下放，至所述护筒防护装置沿桩孔延伸方向的一端至少穿过所述溶洞区或/及裂隙区覆盖层时为止的步骤，进一步包括：

当所述护筒防护装置与所述桩孔之间的摩阻力小于所述护筒防护装置的重力时，吊装下放所述护筒防护装置；

当所述护筒防护装置与所述桩孔之间的摩阻力等于或大于所述护筒防护装置的重力时，通过振设下放所述护筒防护装置。

5.根据权利要求1所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述桩孔采用冲击钻机钻设而成。

6.根据权利要求1所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述护筒防护装置的下放过程由所述桩孔导向。

7.根据权利要求1所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述桩孔沿其延伸方向中心线的倾斜度小于2％。

8.根据权利要求1所述的大型基桩的导向式施工方法，其特征在于，所述桩孔的直径大于所述钢护筒的外径5cm。

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