CN108894214A - 一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，属于灌注桩及其成桩施工方法技术领域。一种溶洞地质环境灌注桩，包括有钢护筒、桩体和钢筋笼，钢护筒固定安装在桩孔内部上端，所述桩体设置在钢护筒和桩孔内部，所述钢护筒的侧壁上设置有吊装孔，所述钢护筒的顶端还设置有溢流口，所述钢筋笼固定连接在桩体的内部，所述钢筋笼包括有主筋、箍筋和加劲箍筋，所述主筋与箍筋和加劲箍筋相互垂直，所述主筋与箍筋和加劲箍筋的内环壁焊接在一起，所述加劲箍筋上还固定连接有钢筋耳环，通过设置加劲箍筋，能够更好的保证钢筋笼的坚固性，增加桩体的强度，同时通过设置钢筋耳环，一方面能够方便钢筋笼的吊装工作，另一方面也能起到保护面的作用。

Description

一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法

技术领域

本发明涉及灌注桩及其成桩施工方法技术领域，具体为一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法。

背景技术

钻孔灌装柱是工程建设中最常使用的一种桩型，它通过桩身与岩土的接触面产生的侧阻力和桩端与岩土的接触面产生的端阻力，形成有效承载力，通过工程桩将柱顶载荷传递给桩侧和桩底的岩土，从而使建筑物或构筑物牢牢地站在基础上，随着各地城市化进程的加快和汽车工业的发展，地下室基坑支护越来越成为建设工程的关键技术，灌注桩作为支护桩是基坑支护的主要结构构件，也越来越受到人们的重视。

在灌注桩的安装与建设过程中，与施工位置的地质环境有较大的关系，针对不同的地质环境在施工方法上往往也存在着不同，在施工过程中，溶洞地质环境属于较为少见的地质环境之一，本发明主要解决的问题就是溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题：

溶洞地质环境下如何嵌入灌注桩以及溶洞环境下灌注桩的成桩方法的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种溶洞地质环境灌注桩，包括有钢护筒、桩体和钢筋笼，所述钢护筒固定安装在桩孔内部上端，所述桩体设置在钢护筒和桩孔内部，所述钢护筒的侧壁上设置有吊装孔，所述钢护筒的顶端还设置有溢流口，所述钢筋笼固定连接在桩体的内部，所述钢筋笼包括有主筋、箍筋和加劲箍筋，所述主筋与箍筋和加劲箍筋相互垂直，所述主筋与箍筋和加劲箍筋的内环壁焊接在一起，所述加劲箍筋上还固定连接有钢筋耳环。

一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对施工区域进行勘测，确定溶洞的数量、位置以及大小等数据并加以记录；

S2、对将要施工的场地进行整平，移除影响施工工作的器物；

S3、对溶洞进行预处理；

S4、在坐标控制点、水准控制点测放出各桩位，复核桩位无误后再行施工，设永久水准点，桩位测定后，立即用木桩固定；

S5、根据施工现场桩位的分布情况及场地情况，在不影响作业面之处开挖泥浆池，在施工场地内设小排浆沟与主排浆沟相连，同时在钻孔前制备好泥浆；

S6、将钻机就位，然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位；

S7、以施工桩位中心，沿桩位四周测放四个控制桩，再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，复核桩中心线，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒，护筒安放完成后复核护筒中心与桩中心的偏差；

S8、检查钻头直径是否与桩径相符，确定符合后开钻，在钻孔作业进行的过程中，同时向钻孔内部注入泥浆，钻进深度接近设计孔底标高时，加水调节泥浆比重等各项指标，边钻进，边清孔，钻进过程中，根据不同的地层配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小；

S9、对钻孔的深度、垂直度以及孔径进行检验，先进行自检，合格后再进行复检，复检合格后，对钻孔进行第一次清孔；

S10、根据设计要求的桩长制作钢筋笼，钢筋笼制作好之后，确定符合安装要求，然后进行钢筋笼的吊装下放，钢筋笼安装后进行第二次清孔；

S11、根据孔深确定灌注砼导管总长，然后将灌注砼导管下放安装；

S12、水下灌注混凝土，用砼搅拌运输车运至孔口灌注，浇灌前清除孔底沉渣，灌注导管自井口架设至井底，灌注导管上口连接砼承料斗；

S13、将护筒拔出，同时处理桩头，等待成桩。

优选的，所述溶洞预处理方法，包括以下步骤：

S1、根据事先勘探到的溶洞的位置数据，对溶洞的地点位置进行测量放线定位，然后将钻机就位然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对准溶洞的标记点；

S2、根据地质情况在每一根桩的中心位置或四角钻注浆孔,通过钻注浆孔探明溶洞的高度及填充物的详细情况；

S3、对注浆花管进行加工，然后将注浆管穿过注浆孔插入到填充物的底部，利用注浆泵进行注浆；

S4、间歇注浆，待先注入的浆液与砂子初步胶结后再进行后续注浆，循环多次；

S5、在注浆的过程中注意观察注浆参数，对一个孔进行循环注浆，后注浆时逐渐调高压力，最后封孔；

S6、注玩一个孔后，移动钻机和注浆设备，继续对下一个溶洞进行注浆，重复上述操作。

优选的，所述注浆泵在注浆时，注浆压力控制在0.5-1.0ＭＰａ范围，避免对孔壁的冲击力过大而导致孔壁的坚固性受到影响，速度控制在15-20Ｌ/ｍｉｎ，保证了浆液能够渗透到填充物内(包含灌入的砂或碎石)，然后固结，渗透最小直径为2.8-3.0ｍ，保证冲钻成孔时有足够的固结体。

优选的，所述注浆孔采用冲击成孔方式，所述冲击成孔在注浆凝固后进行，等待时间为8-12天，保证了结构的坚固性，避免冲击成孔时结构受损的情况发生，所述冲击成孔前设置有备用材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使得冲钻顺利进行，所述注浆泵注浆时加大泥浆质量和密度，保证了泥浆在注入凝结后结构更为坚固，弥补了溶洞地质环境结构坚固性上的不足，更好的保证了灌注桩的质量，而在接近岩溶地段，采取轻锤冲击方式开孔，能够防卡钻和掉钻。

优选的，所述护筒内径比桩径大200-250mm，长度3.0-3.3m左右，所述护筒上部设有溢流口，更加有利于灌注桩状体的成型，所述护筒顶端要高出原地面0.3-0.5m，能够在回填粘土时防止粘土进入到护筒中，所述护筒埋设后的顶标高要高于地下水面0.3-0.5m，保证钻孔时孔内的水头压力。

优选的，所述清孔采用的方法是正循环换浆法清孔，分两次清孔，一次清孔为主、二次清孔为辅，二次清孔时，再次分离钻渣和稀释泥浆或用清水躯体环内循环液，同时彻底清除孔底沉渣，二次清孔过程中保持孔内原有水头高度，通过两次清孔操作，能够更好的保证钻孔内部的清洁，更好的保证了制成的灌注桩的质量。

优选的，所述钢筋笼制作过程中，采取分节制作的方法，主筋接头采用打弯单面搭接焊接，同一水平截面上的接头个数不得超过钢筋总根数的50%，主筋与箍筋梅花形点焊固定，主筋外侧按设计要求绑扎垫块或设置钢筋耳环，利用上述设计，更好的保证了钢筋笼的质量和坚固性，所述钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋按编号堆放，所述钢筋笼成形后按桩号吊牌堆放，更加便于钢筋笼的制作和安装。

优选的，所述第二次清孔，不断置换泥浆进行清孔，直至浇筑水下混凝土，更好的确保了孔内泥浆指标和孔底成渣厚度符合规范要求。

优选的，所述灌注砼导管安置时，灌注砼导管底口离孔底30～50cm，能够便于隔水栓顺利排出。

3、有益效果

（1）本发明方法中在利用注浆泵在注浆时，注浆压力控制在0.5-1.0ＭＰａ范围，避免对孔壁的冲击力过大而导致孔壁的坚固性受到影响，速度控制在15-20Ｌ/ｍｉｎ，保证了浆液能够渗透到填充物内(包含灌入的砂或碎石)，然后固结，渗透最小直径为2.8-3.0ｍ，保证冲钻成孔时有足够的固结体；

（2）本发明方法中的注浆孔采用冲击成孔方式，冲击成孔在注浆凝固后进行，等待时间为8-12天，保证了结构的坚固性，避免冲击成孔时结构受损的情况发生；

（3）冲击成孔前设置有备用材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使得冲钻顺利进行；

（4）注浆泵注浆时加大泥浆质量和密度，保证了泥浆在注入凝结后结构更为坚固，弥补了溶洞地质环境结构坚固性上的不足，更好的保证了灌注桩的质量；

（5）在接近岩溶地段，采取轻锤冲击方式开孔，能够防卡钻和掉钻；

（6）本发明在钻进钻进过程中，会根据不同的地层配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小，能够更好的防止孔壁坍塌的情况发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的钢护筒的结构示意图；

图3为本发明的钢筋笼的结构示意图；

图4为本发明的溶洞注浆施工工艺流程图；

图5为本发明的灌注桩施工工艺流程图。

图中标号说明：

1、钢护筒；2、桩体；3、钢筋笼；4、桩孔；5、吊装孔；6、溢流口；7、主筋；8、箍筋；9、加劲箍筋；10、钢筋耳环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施案例：

实施例1：

请参阅图1-3，一种溶洞地质环境灌注桩，包括有钢护筒1、桩体2和钢筋笼3，钢护筒1固定安装在桩孔4内部上端，桩体2和钢筋笼3均设置在钢护筒1内部，钢护筒1的侧壁上设置有吊装孔5，钢护筒1的顶端还设置有溢流口6，钢筋笼3固定连接在桩体2的内部，钢筋笼3包括有主筋7、箍筋8和加劲箍筋9，主筋7竖直环绕排列在箍筋8和加劲箍筋9的内部，主筋7与箍筋8和加劲箍筋9的内环壁固定连接，加劲箍筋9上还固定连接有钢筋耳环10。

通过在钢筋笼上设置加劲箍筋9，能够更好的保证钢筋笼3的坚固性，增加桩体2的强度，同时在加劲箍筋9上固定连接有钢筋耳环10，一方面能够方便钢筋笼3的吊装工作，另一方面也能起到保护面的作用。

实施例2：

请参阅图4，一种溶洞地质环境成桩施工方法，包括以下步骤：

S1、对施工区域进行勘测，确定溶洞的数量、位置以及大小等数据并加以记录；

S2、对将要施工的场地进行整平，移除影响施工工作的器物；

S3、对溶洞进行预处理；

S4、确定钻孔灌桩的桩位；在坐标控制点、水准控制点测放出各桩位，复核桩位无误后再行施工，设永久水准点，桩位测定后，立即用木桩固定；

S5、根据施工现场桩位的分布情况及场地情况，在不影响作业面之处开挖泥浆池，在施工场地内设小排浆沟与主排浆沟相连，同时在钻孔前制备好泥浆；

S6、将钻机就位，然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位；

S7、以施工桩位中心，沿桩位四周测放四个控制桩，再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，复核桩中心线，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒，护筒安放完成后复核护筒中心与桩中心的偏差；

S8、检查钻头直径是否与桩径相符，确定符合后开钻，在钻孔作业进行的过程中，同时向钻孔内部注入泥浆，钻进深度接近设计孔底标高时，加水调节泥浆比重等各项指标，边钻进，边清孔，钻进过程中，根据不同的地层配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小；

S9、对钻孔的深度、垂直度以及孔径进行检验，先进行自检，合格后再进行复检，复检合格后，对钻孔进行第一次清孔；

S10、根据设计要求的桩长制作钢筋笼，钢筋笼制作好之后，确定符合安装要求，然后进行钢筋笼的吊装下放，钢筋笼安装后进行第二次清孔；

S11、根据孔深确定灌注砼导管总长，然后将灌注砼导管下放安装；

S12、水下灌注混凝土，用砼搅拌运输车运至孔口灌注，浇灌前清除孔底沉渣，灌注导管自井口架设至井底，灌注导管上口连接砼承料斗；

S13、将护筒拔出，同时处理桩头，等待成桩。

场地灰岩岩溶较严重 ，影响嵌岩灌注桩施工及桩基安全，本发明方法针对此问题提出了有效的解决办法，在溶洞地质环境上进行灌注桩施工时，采取，预注浆处理溶洞，同时在设置灌注桩时，采取一桩一勘的方式，更好的确保施工的安全以及工程的质量，在施工前，先通过测量确定空洞孔位的位置，然后对这些地方重点进行预注浆处理，同时在进行空洞孔位预注浆工作时，针对地质环境的特点，本发明方法中同样提出了与普通环境中灌注桩施工不同以及需要注意地方，通过上述步骤操作，能够安全有效的在溶洞地质环境下完成灌注桩的浇筑，有效解决了现有设计，溶洞地质环境下如何嵌入灌注桩以及溶洞环境下灌注桩的成桩方法的问题。

实施例3：

溶洞预处理方法，包括以下步骤：

S1、根据事先勘探到的溶洞的位置数据，对溶洞的地点位置进行测量放线定位，然后将钻机就位然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对准溶洞的标记点；

S2、根据地质情况在每一根桩的中心位置或四角钻注浆孔,通过钻注浆孔探明溶洞的高度及填充物的详细情况；

S3、对注浆花管进行加工，然后将注浆管穿过注浆孔插入到填充物的底部，利用注浆泵进行注浆；

S4、间歇注浆，待先注入的浆液与砂子初步胶结后再进行后续注浆，循环多次；

S5、在注浆的过程中注意观察注浆参数，对一个孔进行循环注浆，后注浆时逐渐调高压力，最后封孔；

S6、注玩一个孔后，移动钻机和注浆设备，继续对下一个溶洞进行注浆，重复上述操作。

利用上述操作，能够准确有效的完成溶洞的预处理工作，解决了溶洞地质不易设置灌注桩的问题，同时也保证了灌注桩施工的安全性与灌注桩本体的耐久性。

实施例4：

注浆泵在注浆时，注浆压力控制在0.5-1.0ＭＰａ范围，速度控制在15-20Ｌ/ｍｉｎ，渗透最小直径为2.8-3.0ｍ。

注浆孔采用冲击成孔方式，冲击成孔在注浆凝固后进行，等待时间为8-12天，冲击成孔前设置有备用材料，注浆泵注浆时加大泥浆质量和密度，而在接近岩溶地段，采取轻锤冲击方式开孔。

在进行空洞孔位预注浆工作时，

1)根据地质情况在每一根桩的中心位置或四角钻注浆孔，通过钻注浆孔探明溶洞的高度及填充物的详细情况；

2)用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5～1.0ＭＰａ范围，具体压力值由现场试验确定，速度为15～20Ｌ/ｍｉｎ，其目的是使浆液渗透到填充物内(包含灌入的砂或碎石)，然后固结，渗透最小直径定为3.0ｍ，以保证冲钻成孔时有足够的固结体，注浆时注浆管必须插入填充物的底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，应使渗透半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆，用32.5级水泥，水泥浆配合比为水∶水泥=0.8∶1.0。若需用水泥砂浆，则配合比采用水∶水泥∶砂=1∶1∶0.8，需要用双液浆时，水玻璃的含量根据现场试验确定；

3)为防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入的浆液与砂子(或碎石)初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止；

4)注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆的压力必须调高，最后封孔；

岩溶处成孔经过处理后的岩溶处，成孔方法基本上与普通石质地层成孔方法相同，采取冲击钻冲击的方式成孔，成孔时应注意以下几点：

1)冲击成孔必须待注浆凝固后才能进行，一般等待时间为10天左右。

2)为防止意外，冲孔前应有备用措施，备好材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使得冲钻顺利进行。

3)加大泥浆质量和密度。采用优质泥浆，当缺少优质粘土时，可在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末，以提高泥浆胶体率和悬浮能力，其质量配合比为黄土∶水泥∶烧碱=1∶0.2∶0.4，锯末按黄土体积的10%掺入。

4)当岩面的倾斜较大时，钻头摆动撞击护筒或孔壁，这时，回填片石，使孔底出现一个平台后再转入正常冲孔。

5)接近岩溶地段，采取轻锤冲击、加大泥浆密度的方法成孔，以防卡钻和掉钻。

实施例5：

护筒内径比桩径大200-250mm，长度3.0-3.3m左右，护筒上部设有溢流口，护筒顶端要高出原地面0.3-0.5m，护筒埋设后的顶标高要高于地下水面0.3-0.5m。

1）埋设护筒时，首先以施工桩位中心，用十字交叉法沿桩位四周测放四个控制桩，控制桩距桩中心点的距离根据现场实际情况确定，以埋设护筒时控制桩不受影响为原则，再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，复核桩中心线，桩中心有偏差则进行修正，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒。安放护筒时，保证钢护筒的圆心和桩的中心重合，护筒壁垂直。护筒安放完成后应复核护筒中心与桩中心的偏差是否小于5cm,否则应重新安放，安放护筒后要在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，护筒顶端要高出原地面不少于0.3m；

2）钢护筒埋设后的顶标高要高于地下水面0.5m，以便保证钻孔时孔内的水头压力；

3）埋设钢护筒的同时，挖一条深不小于0.4m的泥浆循环沟，沉渣池和钢护筒的溢流口通过泥浆循环沟连通。

实施例6：

清孔采用的方法是正循环换浆法清孔，分两次清孔，一次清孔为主、二次清孔为辅，二次清孔时，再次分离钻渣和稀释泥浆或用清水躯体环内循环液，同时彻底清除孔底沉渣，二次清孔过程中保持孔内原有水头高度。

第二次清孔，不断置换泥浆进行清孔，直至浇筑水下混凝土。

1）清孔是钻孔灌注桩施工成桩的重要环节。目的是通过清孔，使桩孔的质量标准均符合设计和质量要求；

2）清孔采用的方法是正循环换浆法清孔，分两次清孔，按照一次清孔为主、二次清孔为辅的原则。在切实做好第一次清孔换浆工作后，进行二次清孔时，必须及时再次分离钻渣和稀释泥浆或用清水躯体环内循环液。同时应彻底清除孔底沉渣。清空作业时，试验人员应在现场用标准比重仪实测，达到要求即可停止清孔。另二次清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，以防塌孔；

3）根据设计要求，当桩孔深度达到设计要求深度时，由施工单位自检，合格后，再请监理方进行复检，深度满足设计求后，方可进行下道工序施工。

实施例7：

钢筋笼制作过程中，采取分节制作的方法，主筋接头采用打弯单面搭接焊接，同一水平截面上的接头个数不得超过钢筋总根数的50%，主筋与箍筋梅花形点焊固定，主筋外侧按设计要求绑扎垫块或设置钢筋耳环，钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋按编号堆放，钢筋笼成形后按桩号吊牌堆放。

1）制作：

根据设计要求的桩长制作钢筋笼，由于笼长较长且主筋较细，为保证施工质量，采取分节制作的方法。主筋接头采用打弯单面搭接焊接，同一水平截面上的接头个数不得超过钢筋总根数的50%。主筋与箍筋梅花形点焊固定。主筋外侧按设计要求绑扎垫块或设置钢筋耳环，以满足钢筋笼主筋保护层厚度要求。钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按编号堆放。钢筋笼成形后按桩号吊牌堆放。

2）钢筋笼安装：

经现场质检员全面检查及时办理好隐蔽验收手续，并由监理方签证核查后方能进行钢筋笼的吊装下放。由于桩孔施工较深，钢筋笼主筋较小，为防止钢筋笼安装起吊时钢筋笼弯曲变形，对较长的钢筋笼采取分节制作，安放时进行对接焊接。钢筋笼最上一个吊点用铁扁担将两根等长钢丝绳对称固定在钢筋笼第一个加劲筋处，保证起吊后安放时钢筋笼的垂直度。下放应轻巧，防止钢筋笼碰撞井壁使钢筋笼变形，钢筋笼校正后在周围固定，以保证保护层均等厚度。桩头外露的主钢筋不得弯折或切断。

实施例8：

灌注砼导管安置时，灌注砼导管底口离孔底30～50cm。

砼导管安装

根据孔深确定灌注砼导管总长。导管是由4.0m、3.0m、1.5m、1.0m、0.5m等不同长度的导管间隔拼装而成，底管长度应不小于4m。连接采用螺纹连接，导管内径为260mm。导管安置时，导管底口应离孔底30～50cm，以便隔水栓顺利排出。

桩身砼灌注

采用商品混凝土，混凝土罐车送料至孔口，砼坍落度为170～200mm。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小间距的1/3，采用水下灌注砼法施工。水下灌注采用导管法，浇灌前清除孔底沉渣，灌注导管自井口架设至井底，灌注导管上口连接砼承料斗，底口距孔底30～50cm，导管底部首次埋置深度应大于0.8m，在灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2～6m，严禁导管拉出砼面，应有专人测量导管埋深及管内至砼面的高差及时调整导管埋深，并填定水下砼灌注记录。每根桩的砼灌注应连续进行，每根桩的灌注时间按每盘砼初凝时间控制。

为使首批灌注砼时能将导管出口埋入砼内1m以上，需要在承料斗内储备足够的砼，方可开灌。水下灌注砼必须保证砼有较大的容重，良好的流动性，和易性，在运输及灌注过程中应无显著离析、泌水现象，水下灌注混凝土时采用砼搅拌运输车运至孔口灌注。灌注中发生故障时，应查明原因，合理确定处理方案，进行处理。灌注至桩顶标高后应按设计要求高出1.0m，以保证桩顶砼强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种溶洞地质环境灌注桩，包括有钢护筒（1）、桩体（2）和钢筋笼（3），其特征在于：所述钢护筒（1）固定安装在桩孔（4）内部上端，所述桩体（2）和钢筋笼（3）均设置在钢护筒（1）内部，所述钢护筒（1）的侧壁上设置有吊装孔（5），所述钢护筒（1）的顶端还设置有溢流口（6），所述钢筋笼（3）固定连接在桩体（2）的内部，所述钢筋笼（3）包括有主筋（7）、箍筋（8）和加劲箍筋（9），所述主筋（7）竖直环绕排列在箍筋（8）和加劲箍筋（9）的内部，所述主筋（7）与箍筋（8）和加劲箍筋（9）的内环壁固定连接，所述加劲箍筋（9）上还固定连接有钢筋耳环（10）。

2.一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对施工区域进行勘测，确定溶洞的数量、位置以及大小等数据并加以记录；

S2、对将要施工的场地进行整平，移除影响施工工作的器物；

S3、对溶洞进行预处理；

S4、确定钻孔灌桩的桩位；在坐标控制点、水准控制点测放出各桩位，复核桩位无误后再行施工，设永久水准点，桩位测定后，立即用木桩固定；

S5、根据施工现场桩位的分布情况及场地情况，在不影响作业面之处开挖泥浆池，在施工场地内设小排浆沟与主排浆沟相连，同时在钻孔前制备好泥浆；

S6、将钻机就位，然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位；

S7、以施工桩位中心，沿桩位四周测放四个控制桩，再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，复核桩中心线，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒，护筒安放完成后复核护筒中心与桩中心的偏差；

S8、检查钻头直径是否与桩径相符，确定符合后开钻，在钻孔作业进行的过程中，同时向钻孔内部注入泥浆，钻进深度接近设计孔底标高时，加水调节泥浆比重等各项指标，边钻进，边清孔，钻进过程中，根据不同的地层配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小；

S9、对钻孔的深度、垂直度以及孔径进行检验，先进行自检，合格后再进行复检，复检合格后，对钻孔进行第一次清孔；

S10、根据设计要求的桩长制作钢筋笼，钢筋笼制作好之后，确定符合安装要求，然后进行钢筋笼的吊装下放，钢筋笼安装后进行第二次清孔；

S11、根据孔深确定灌注砼导管总长，然后将灌注砼导管下放安装；

S12、水下灌注混凝土，用砼搅拌运输车运至孔口灌注，浇灌前清除孔底沉渣，灌注导管自井口架设至井底，灌注导管上口连接砼承料斗；

S13、将护筒拔出，同时处理桩头，等待成桩。

3.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：所述溶洞预处理方法，包括以下步骤：

S1、根据事先勘探到的溶洞的位置数据，对溶洞的地点位置进行测量放线定位，然后将钻机就位然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对准溶洞的标记点；

S2、根据地质情况在每一根桩的中心位置或四角钻注浆孔,通过钻注浆孔探明溶洞的高度及填充物的详细情况；

S3、对注浆花管进行加工，然后将注浆管穿过注浆孔插入到填充物的底部，利用注浆泵进行注浆；

S4、间歇注浆，待先注入的浆液与砂子初步胶结后再进行后续注浆，循环多次；

S5、在注浆的过程中注意观察注浆参数，对一个孔进行循环注浆，后注浆时逐渐调高压力，最后封孔；

S6、注玩一个孔后，移动钻机和注浆设备，继续对下一个溶洞进行注浆，重复上述操作。

4.根据权利要求3所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述注浆泵在注浆时，注浆压力控制在0.5-1.0ＭＰａ范围，速度控制在15-20Ｌ/ｍｉｎ，渗透最小直径为2.8-3.0ｍ。

5.根据权利要求3所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述注浆孔采用冲击成孔方式，所述冲击成孔在注浆凝固后进行，等待时间为8-12天，所述冲击成孔前设置有备用材料，所述注浆泵注浆时加大泥浆质量和密度，而在接近岩溶地段，采取轻锤冲击方式开孔。

6.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述护筒内径比桩径大200-250mm，长度3.0-3.3m左右，所述护筒上部设有溢流口，所述护筒顶端要高出原地面0.3-0.5m，所述护筒埋设后的顶标高要高于地下水面0.3-0.5m。

7.根据权利要求1所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述清孔采用的方法是正循环换浆法清孔，分两次清孔，一次清孔为主、二次清孔为辅，二次清孔时，再次分离钻渣和稀释泥浆或用清水躯体环内循环液，同时彻底清除孔底沉渣，二次清孔过程中保持孔内原有水头高度。

8.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述钢筋笼制作过程中，采取分节制作的方法，主筋接头采用打弯单面搭接焊接，同一水平截面上的接头个数不得超过钢筋总根数的50%，主筋与箍筋梅花形点焊固定，主筋外侧按设计要求绑扎垫块或设置钢筋耳环，所述钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋按编号堆放，所述钢筋笼成形后按桩号吊牌堆放。

9.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述第二次清孔，不断置换泥浆进行清孔，直至浇筑水下混凝土。

10.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法，其特征在于：所述灌注砼导管安置时，灌注砼导管底口离孔底30～50cm。