CN108589711A - 一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法。所述串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法包括施工准备：测量定位，加工外、内钢护筒、桩帽；钻机就位；钻进溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，振动下沉外钢护筒；冲击钻孔通过溶洞顶板，下沉内钢护筒；内、外钢护筒冲击钻孔至桩底；清孔，安装钢筋笼、导管；完成围护桩的施工。与相关技术相比，本发明提供的一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法采用了抛填片石与粘土、钢护筒跟进和预注浆等处理方法，防止灌注过程中泥浆从溶洞流失，确保施工安全和质量。

Description

一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法。
背景技术
间较大或多层溶洞（串珠式溶洞）对基桩的受力状态会产生较大的不利影响，而且冲孔桩钻进过程中，遇到溶洞或裂隙发育的位置时，泥浆会想溶洞或裂隙处泄露，泥浆泄漏迅速来不及补给，造成泥浆水头下降，破坏孔内外水压平衡，从而导致塌孔、扩孔、埋钻，严重的会导致地面下沉、桩机倾覆，威胁施工人员安全和延误工期，溶洞处理施工技术是溶洞桩基础施工的难点。
因此，有必要提供一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法解决以上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用双护筒跟进的方式冲击成孔，且一边冲孔一边接钢护筒，将其压到或震动至已钻成孔内的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法。
本发明提供一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，包括
步骤一，施工准备：测量定位，加工外、内钢护筒、桩帽；
步骤二，钻机就位：钻孔前根据桩径将钻头加大20cm；
步骤三，钻进溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，振动下沉外钢护筒；
步骤四，冲击钻孔通过溶洞顶板，下沉内钢护筒；
步骤五，内、外钢护筒冲击钻孔至桩底：采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻成孔；
步骤六，清孔，安装钢筋笼、导管；
步骤七，二次清孔，灌注水下砼；
步骤八，完成围护桩的施工。
优选的，在进行步骤四和步骤五的同时，投入尺寸大小为0.5~1m3的粘土和片石，且同时进行随钻进随检孔。
优选的，在步骤五中，内钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，在钢护筒刃脚范围内抛填块石、粘土，用2~4m的冲程进行冲压，使其密实造壁，反复多次，直至孔底平整才能向下冲进。
优选的，采用水平尺控制各节内钢护筒连接的垂直度。
优选的，步骤六和步骤七均采用吸泥法进行清孔。
优选的，在步骤七的二次清孔后，还需测量沉渣厚度。
优选的，所述外钢护筒的内直径为：D=d+40cm，其中d为设计桩径；所述外钢护筒的壁厚为12mm，长度为2m，采用机械卷制加工成型。
优选的，所述内钢护筒为壁厚12~18mm的钢板，机械卷制加工成型，所述内钢护筒长度L=（h+H）m，其中，h为地质超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞定到地面加30cm的高度；所述内钢护筒的内径D′=d+20cm，其中d为设计桩径。
优选的，所述内钢护筒为多节结构，每节制作长度为2~4m，其卷制后连接焊缝采用双面坡口进行满焊，每两节护筒接缝除施焊外，在该焊缝处焊接宽50mm，厚10mm的加强钢带。
与相关技术相比，本发明提供的一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法采用了抛填片石与粘土、钢护筒跟进和预注浆等处理方法，防止灌注过程中泥浆从溶洞流失，确保成桩质量；在内钢护筒刃脚范围内抛填块石、粘土，使其密实造壁，从而减少内钢护筒与岩面之间出现较大间隙，防止产生过大缝隙导致混凝土从缝隙中漏出，确保施工安全和质量。
附图说明
图1为本发明提供的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法的流程图；
图2为本发明提供的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法中护筒跟进的结构示意图；
图3为本发明提供的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法中内钢护筒刃脚处理的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
请同时参阅图1为本发明提供的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法的流程图，本发明提供的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法包括：
步骤一，施工准备：测量定位，在地质地貌分析基础上，随着基础开挖，确定地层岩石的性质和岩性的分布及分界面；在以上基础上确定地质雷达和声波反射法测线和测点的布置；在基础基槽开挖完成后，进行测线的和测点的划定，进行地质雷达的线性扫描；其后进行声波反射法测试。
根据地质钻探资料提供的溶洞分布情况，按照先短后长，先易后难，先外后内的原则确定各桩施工顺序。
加工外、内钢护筒、桩帽。所述外钢护筒的内直径为：D=d+40cm，其中d为设计桩径；所述外钢护筒的壁厚为12mm，长度为2m，采用机械卷制加工成型。
内钢护筒：采用壁厚δ=12～18㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为2～4米，制作内钢护筒的内径D′=d+20cm（d为设计桩径）。制作好后运至施工现场。
内护筒长度L=（h+H）m，h为地质超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞定到地面加30cm的高度。
步骤二，钻机就位：钻孔前根据桩径将钻头加大20cm。
步骤三，钻进溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，振动下沉外钢护筒，外钢护筒安装时其护筒中心与设计桩位中心偏差不大于5cm，外钢护筒垂直度偏差不大于1% 。
步骤四，冲击钻孔通过溶洞顶板，下沉内钢护筒。如图2所示，为本发明提供的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法中护筒跟进的结构示意图。外钢护筒1下至岩面后，即开始对溶洞9的覆盖层2和顶板3进行冲钻，其钻孔方式与传统的冲击钻孔方法相同，但成孔的桩径比设计桩径大7cm，以便内钢护筒4顺利通过顶板3，下沉内钢护筒至稳定岩层5。
步骤五，内、外钢护筒冲击钻孔至桩底：采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻成孔。在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。
内护筒沉入岩面后，先采用冲锤进行成孔一定深度后（注：进尺为1.5～2米），及时采用25T汽车吊辅助振动锤将内护筒下沉至进尺岩面标高处；然后再进行冲孔、下内刚护筒；与之循环反复进行至桩底设计标高处；同样，在施工过程中严格测量、控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的0.5%。
各节内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接宽50mm，厚10mm的加强钢带。以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。对其控制好质量的环节上起到关键的作用.
当内钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，为使开孔坚实、竖直、圆顺和对继续钻孔起导向作用，应在钻孔前抛0.5~1m3的小片石和适量粘土，借钻头冲击力把泥浆、石块挤向孔壁，以加固内钢护筒刃脚。
当内钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，内钢护筒周边不可能与岩面完全接触，加上岩面岩面一般较为倾斜，内钢护筒与岩面之间一般往往会形成较大间隙，若不加以固结，在入岩冲进过程中会成为桩孔与桩外的通道，极易造成埋钻和过护筒脚时产生偏孔或斜孔，留下质量隐患。在施工中采取的方法如图3所示。利用冲击成孔时对孔壁会产生挤压的特点，在内钢护筒4刃脚范围内抛填块石和粘土6，用2-4m冲程进行冲压，使其密实造壁，反复多次，内刚护筒外表面形成碎石水泥压浆臂7，且直至孔底平整才可以向下冲进，处理同时可以冲平参差不齐的基岩面8。
步骤六，清孔，安装钢筋笼、导管。清孔采用吸泥法进行清孔。
步骤七，二次清孔，测量沉渣厚度，灌注水下砼，为使钻孔桩混凝土与孔底岩体粘接良好，灌注水下混凝土之前需用高压水冲射排除残碴。
步骤八，盖上桩帽，完成围护桩的施工。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，包括:
步骤一，施工准备：测量定位，加工外、内钢护筒、桩帽；
步骤二，钻机就位：钻孔前根据桩径将钻头加大20cm；
步骤三，钻进溶洞上方约1m处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，振动下沉外钢护筒；
步骤四，冲击钻孔通过溶洞顶板，下沉内钢护筒；
步骤五，内、外钢护筒冲击钻孔至桩底：采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再进行回钻成孔；
步骤六，清孔，安装钢筋笼、导管；
步骤七，二次清孔，灌注水下砼；
步骤八，盖上桩帽，完成围护桩的施工。
2.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，在进行步骤四和步骤五的同时，投入尺寸大小为0.5~1m3的粘土和片石，且同时进行随钻进随检孔。
3.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，在步骤五中，内钢护筒打至第一层岩面或穿过溶洞到下一层岩面时，在钢护筒刃脚范围内抛填块石、粘土，用2~4m的冲程进行冲压，使其密实造壁，反复多次，直至孔底平整才能向下冲进。
4.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，采用水平尺控制各节内钢护筒连接的垂直度。
5.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，步骤六和步骤七均采用吸泥法进行清孔。
6.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，在步骤七的二次清孔后，还需测量沉渣厚度。
7.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，所述外钢护筒的内直径为：D=d+40cm，其中d为设计桩径；所述外钢护筒的壁厚为12mm，长度为2m，采用机械卷制加工成型。
8.根据权利要求1所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，所述内钢护筒为壁厚12~18mm的钢板，机械卷制加工成型，所述内钢护筒长度L=（h+H）m，其中，h为地质超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞定到地面加30cm的高度；所述内钢护筒的内径D′=d+20cm，其中d为设计桩径。
9.根据权利要求8所述的串珠式溶洞发育区围护桩的施工方法，其特征在于，所述内钢护筒为多节结构，每节制作长度为2~4m，其卷制后连接焊缝采用双面坡口进行满焊，每两节护筒接缝除施焊外，在该焊缝处焊接宽50mm，厚10mm的加强钢带。
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