CN110144887A - 长空桩钻孔灌注桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种长空桩钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：按桩位挖去桩孔表层土；在桩孔旁侧的地面上挖有沉淀池和搅拌池；在搅拌池内配置混合浆液；采用潜水钻机在桩位进行钻孔动作，采用泥浆泵将搅拌池内的混合浆液抽入桩孔内，潜水钻机下钻至预定深度；提升潜水钻机至初始位置，再次启动潜水钻机二次钻孔；拆除潜水钻机，清理桩孔内的浆液；钢筋笼吊装入桩孔内；对桩孔进行水下砼灌注；空桩段处理,在成桩后及时用泥浆泵抽出空桩段泥浆并采用不易沉降的碎石回填,完成长空桩钻孔灌注桩施工。本发明的有益效果为：通过创新施工工艺，解决多级基坑中，先开挖后场地狭小，大型机械无法进入的难题。

Description

长空桩钻孔灌注桩施工方法

技术领域

本发明涉及一种长空桩钻孔灌注桩施工方法。

背景技术

当项目中出现多级基坑时，灌注桩桩顶标高至一级基坑底存在较长空桩部分，称为长空桩钻孔灌注桩。一般钻孔灌注桩施工是先开挖后施工灌注桩，工期时间长，遇到多级基坑时会因为场地狭小，大型机械无法进入施工，并且开挖后的土方标高距基地距离过近会影响基底土质，基底处理又增加施工成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种长空桩钻孔灌注桩施工方法，该方法流程简洁明了、易操作、技术质量可靠。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种长空桩钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

a)在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，护筒埋设，对桩位进行双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心；

b)在桩孔旁侧的地面上挖有沉淀池和搅拌池,将桩孔上部与搅拌池上部通过溢流渠连通，沉淀池上部与搅拌池上部通过引流渠连通；

c)在搅拌池内加入优质膨润土、亚硝酸纸浆废液、煤碱剂、NaOH、消泡剂和水，完全搅拌，形成混合浆液，按照每1000L的混合浆液包括100kg的优质膨润土、40kg的亚硝酸纸浆废液、20kg的煤碱剂、10kg的NaOH、10kg的消泡剂，余量为水，混合浆液的总体积为单个桩孔预定容积的2倍；

d)采用潜水钻机在桩位进行钻孔动作，采用泥浆泵将搅拌池内的混合浆液抽入桩孔内，潜水钻机下钻至预定深度；

其中在钻孔动作中，桩孔内的泥浆及混合浆液依次经过沉淀池、搅拌池再次进入桩孔内，循环往复；

e)提升潜水钻机至初始位置，再次启动潜水钻机，重复钻孔动作，直至再次到达预定深度；

此钻孔动作中，桩孔内的泥浆及混合浆液也依次经过沉淀池、搅拌池再次进入桩孔内，循环往复；

f)拆除潜水钻机，清理桩孔内的浆液；

g)钢筋笼吊装入桩孔内，钢筋笼顶部与平台顶距1米时，解除起吊钢丝绳，放过程中不得碰撞孔壁，以免坍孔；

h)对桩孔进行水下砼灌注,直到灌注至设计标高后完成；

i)空桩段处理,在成桩后及时用泥浆泵抽出空桩段泥浆并采用不易沉降的碎石回填,完成长空桩钻孔灌注桩施工。

作为本发明的优选，所述的步骤a)中，护筒埋设后，对桩位进行双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。

采用这样的方法后，工法工艺流程简洁明了，易操作，创新性强，技术质量可靠，解决现代房屋建筑业日益发展对工期、造价、安全及绿色施工的需求，经济效益明显，在工程实际施工中积累了经验，将会对以后类似工程的施工起到很好的借鉴作用。同时缩短土方阶段施工时间，节约工期。提前完成基础筏板施工。

本发明的有益效果为：通过创新施工工艺，解决多级基坑中，先开挖后场地狭小，大型机械无法进入的难题。

附图说明

图1是本长空桩钻孔灌注桩施工方法实施例中的钻孔动作示意图。

具体实施方式

如图1所示

本长空桩钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

a)在现场放线定位，按桩位挖去桩孔4表层土，护筒埋设，对桩位进行双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心；护筒由厚度10mm钢板制成，直径0.8-1m，长2m。护筒埋设至少高出地面30cm，以防止杂物、泥水流入孔内，先用潜水钻机1的螺旋钻头破除表面地层，因部分桩基护筒底土层不是黏土，对其进行换土回填夯实后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，护筒埋设利用潜水钻机1的钻头挤压做相应的调整，避免位置偏移及倾斜。

b)在桩孔通，沉淀池2上部与搅拌池3上部通过引流渠连通；

c)搅拌池3内配置混合浆液，按照每1000L的混合浆液包括100kg的优质膨润土、40kg的亚硝酸纸浆废液、20kg的煤碱剂、10kg的NaOH、10kg的消泡剂，余量为水，混合浆液的比重为1.3，混合浆液的总体积为单个桩孔4预定容积的2倍。

d)采用潜水钻机1在桩位进行钻孔动作，采用泥浆泵5将搅拌池3内的混合浆液抽入桩孔4内，潜水钻机1下钻至预定深度；

其中在钻孔动作中，桩孔4内的泥浆及混合浆液依次经过沉淀池2、搅拌池3再次进入桩孔4内，循环往复；

潜水钻机1就位后，调整钻杆垂直度，对准桩心点进行钻孔，确保孔身的垂直度小于1％。钻进前将泥浆倒入护筒内，初钻时在护筒底部低压慢速钻进，钻至护筒底下1m左右以后，可按正常速度钻进。钻进过程中严格控制钻速，进尺控制在50cm～80cm，粉砂及粉土等易塌孔地层采用少进尺、慢进尺，采用轻压、低档慢速、稠泥浆的钻进方法。粘土层等可塑地层可适当增加进尺。

钻进时钻机司机应掌握好升降机钢丝绳的松紧度，以减少钻杆晃动。钻斗的升降速度一般控制在0.75～0.8m/s，在粉砂层中，升降速度应该更加缓慢，控制在0.4～0.65m/s。在下放和提升钻头时速度要平稳，以免强烈的撞击造成孔壁坍塌，而且在钻进过程中要经常检查钻头通气孔，必须保证钻头通气孔的畅通无阻。潜水钻机1钻斗挖好土提升后打开钻头底板，将钻筒中的土倾卸到孔的一侧，并及时用挖掘机、铲车将挖出的土转运到场内堆土区。

钻进施工时随着孔深的增加应及时、连续地向孔内补充制备好的泥浆，维持护筒内的水头压力，防止孔壁坍孔。钻进过程中应保证泥浆面始终高于最高水位1.5m以上。当钻进至较深位置时尤其注意孔内的水头高度和提钻速度，水头高度必须能平衡孔内水压力，提钻速度应该降低，控制在0.3m/s左右。

垂直度控制：钻机采用先进的电子调平装置，保持桅杆在施工作业中的铅垂状态，操作人员可通过显示屏观察钻进参数，以成孔桩的超声波检孔情况来控制钻杆的垂直度，施工管理人员随时对数据进行监测，并定期用测量仪器校正钻杆垂直度，有效地确保了桩孔4垂直度要求。

e)提升潜水钻机1至初始位置，再次启动潜水钻机1，重复钻孔动作，直至再次到达预定深度；

此钻孔动作中，桩孔4内的泥浆及混合浆液也依次经过沉淀池2、搅拌池3再次进入桩孔4内，循环往复。

在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵5压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔入沉淀孔内；

混合浆液使桩孔4内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔，通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。

f)拆除潜水钻机1，清理桩孔4内的浆液，完成护壁桩成孔作业；

清孔：成孔达到设计深度后用捞渣钻头清除孔底沉渣，沉渣厚度不应大于100mm。清孔应分两次进行，第一次在成孔后立即进行，第二次清孔在灌注混凝土导管安装过完成后进行，第二次清孔后的平均孔底沉淤厚度不应大于50mm。

g)钢筋笼吊装入桩孔4内，钢筋笼顶部与平台顶距约1米时，解除起吊钢丝绳，放过程中不得碰撞孔壁，以免坍孔；

其中，钢筋笼桩分三段焊接，在现场加工成型后运到孔边进行焊接，用汽车吊吊起下放。为确保钢筋笼起吊时不变形，采用两点起吊，第一吊点设在钢筋笼的上部起吊加强筋位置，第二吊点设在钢筋笼的中点到三分之一长范围内，同时起吊两个吊点，使钢筋笼离开地面2米左右。第二吊点停用，继续起吊第一点，使钢筋垂直，然后解除第二吊点，将钢筋笼徐徐放入钻孔中，当第一节钢筋笼顶与平台顶距约1米时，临时支撑护筒上，并解除起吊钢丝绳。用同样的方法吊起第二节钢筋笼并按搭接焊连接，钢筋搭接接头必须满足规范要求，焊接完毕解除托卡继续下放，直到把整个钢筋笼下放完成，下放过程中应小心，不得碰撞孔壁，以免坍孔。

在钢筋笼顶均匀焊接2～3根C20或C22的钢筋，上端设弯钩固定在护筒顶浇筑压板上，以防在砼浇注过程中的上浮。钢筋笼安放时必须使其垂直度及保护层达到设计要求。

h)对桩孔4进行水下砼灌注,直到灌注至设计标高后完成；

水下混凝土采用商品混凝土，罐车运至现场后，泵车泵送。

水下混凝土灌注导管直径为300mm，标准节长2.65m，底节长4m，分节段安放、连接，并使其位置居于孔中，轴线顺直，稳定沉放，防止卡挂钢筋笼。并用型钢制作浇注架，用于支撑悬吊导管。下导管前，预先对导管进行打压，以确定导管的密闭性。

导管埋深为2～4m，混凝土灌注过程中严禁将导管拔出砼面，派专人测量导管埋深，在灌注时用吊车带动导管上下起落把砼密实，起落时控制好高度，避免提管过高造成断桩。提拔导管时要经过测算，防止导管脱离混凝土面。

混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、移位，如发现骨架上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开。混凝土灌注到桩孔4上部6.0m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次拔出。

i)空桩段处理,在成桩后及时用泥浆泵5抽出空桩段泥浆并采用不易沉降的碎石回填,为避免上部空桩段塌孔，完成长空桩钻孔灌注桩施工。

空桩段过长，用目测无法观察到桩顶标高，采用测绳控制时由于桩顶浮浆影响，测锤容易坠入浮浆中，相当不易控制混凝土的浇筑高度，因此采取比桩顶标高超灌1m深混凝土，通过测孔深测绳及浇筑方量来控制，待土方挖至基坑底时凿除超灌混凝土。

空桩段加焊钢筋笼吊筋、压筋，钢筋笼吊筋采用3根φ22三级钢，为保证注浆管在空桩段的垂直度，避免由于注浆管弯曲导致浇筑混凝土导管下不去，因此在注浆空桩段底部及上口用φ22加强箍固定。

本实施例中，工程台仓部位土方施工提前60天完成。采用本长空桩钻孔灌注桩施工方法进行施工，在土方打开挖前整体进行桩基施工，所产生的泥浆在土方开挖中一次性清运走，土方开挖不间断，后续工序正常进行，使得生产效率提升，节省工期。

表10. 1经济效益分析表

本长空桩钻孔灌注桩施工方法还可以利用BIM技术模拟长空桩钻孔灌注桩施工工法，加快施工进度，减少现场泥浆量，避免扬尘污染。在施工过程中注重“绿色施工”理念，取得了较好的节能和环保效益。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种长空桩钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

a)在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，护筒埋设；

b)在桩孔旁侧的地面上挖有沉淀池和搅拌池,将桩孔上部与搅拌池上部通过溢流渠连通，沉淀池上部与搅拌池上部通过引流渠连通；

c)在搅拌池内加入优质膨润土、亚硝酸纸浆废液、煤碱剂、NaOH、消泡剂和水，完全搅拌，形成混合浆液，按照每1000L的混合浆液包括100kg的优质膨润土、40kg的亚硝酸纸浆废液、20kg的煤碱剂、10kg的NaOH、10kg的消泡剂，余量为水，混合浆液的总体积为单个桩孔预定容积的2倍；

d)采用潜水钻机在桩位进行钻孔动作，采用泥浆泵将搅拌池内的混合浆液抽入桩孔内，潜水钻机下钻至预定深度；

其中在钻孔动作中，桩孔内的泥浆及混合浆液依次经过沉淀池、搅拌池再次进入桩孔内，循环往复；

e)提升潜水钻机至初始位置，再次启动潜水钻机，重复钻孔动作，直至再次到达预定深度；

此钻孔动作中，桩孔内的泥浆及混合浆液也依次经过沉淀池、搅拌池再次进入桩孔内，循环往复；

f)拆除潜水钻机，清理桩孔内的浆液；

g)钢筋笼吊装入桩孔内，钢筋笼顶部与平台顶距1米时，解除起吊钢丝绳，放过程中不得碰撞孔壁，以免坍孔；

h)对桩孔进行水下砼灌注,直到灌注至设计标高后完成；

i)空桩段处理,在成桩后及时用泥浆泵抽出空桩段泥浆并采用不易沉降的碎石回填,完成长空桩钻孔灌注桩施工。

2.根据权利要求1所述的长空桩钻孔灌注桩施工方法，其特征是：

所述的步骤a)中，护筒埋设后，对桩位进行双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。