CN110145232B - 一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于包括以下步骤：桩基定位、桩位放样，旋挖钻机就位并对孔；钻孔过程中,用检孔器检孔；旋挖钻进，渣石外运，持力层详堪与清孔，导管安装；然后进行水下混凝土浇筑；本发明施工技术成熟、安全可靠，机具操作简单，利于工程工期控制；采取机械成孔，对工程安全控制有利；机械成孔与传统人工开挖成孔相比，孔桩质量更好。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法。
背景技术
机械成孔的工艺与机械设备多样化，近年来，针对于卡斯特地貌地质特点存在的问题采取针对性研究发现，存在基础孔桩在施工时，工期长，安全性较差等问题，通过技术攻关有效解决基础孔桩施工工期长、施工安全不宜保障等问题，是目前亟待决定的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，施工准备：对机械安装、调试与试钻，落实材料堆放、渣土堆放场地，确定施工作业面平整度满足机械设备的要求；
第二步，桩基定位、桩位放样：
（1）测量采用坐标定位法进行桩基定位；
（2）将桩位放出，钉好十字保护桩，测量复核，并记录放样数据备案；
第三步，旋挖钻机就位并对孔：
（1）液压多功能旋挖钻机就位时与平面倾角不超过4°；
（2）钻机行驶到要施工的孔位，将钻头中心与钻孔中心对准，误差在2厘米内，调整钻机垂直度，然后提升钻具0.1-0.2米以确保钻头环刀自由浮动孔内。
第四步，旋挖钻进：
（1）钻进1米后复测桩位；
（2）旋挖斗钻头顺时针旋转钻进，钻屑进入筒体，装满，钻头逆时针旋转，提升钻头到地面卸土；钻进达到设计标高经检验合格后停止；
（3）渣石外运：在孔桩旋挖钻进过程中，同时清理渣石与泥浆；
第五步，持力层详堪与清孔：
持力层详堪完成后用带挡板的沉渣处理钻斗来排出沉渣；要求沉碴厚度≤50毫米；
第六步，钢筋笼制作安装：
（1）利用加劲箍作为主筋定位及固定构件，主筋焊接完成后再绑扎螺旋箍筋；
（2）预埋声波检测管：预埋数量为3-4根，声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置；声测管用管径5cm的镀锌铁管，用丝扣对接方式，直接拧接；上、下管口要丝扣封堵封口，上管口要高出灌注混凝土面30-50cm，各声波检测管管口高度一致，以便检测时安装探头电缆滑轮；
（3）采用塔吊或吊车对钢筋笼安装吊放；
第七步，水下混凝土浇筑：
（1）导管安装：导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验；采用导管内径20-30cm；管道连接采用螺旋丝扣型接头；
（2）首批封底混凝土：打开漏斗阀门，放下首批封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度；
（3）混凝土浇灌：采用罐车运输配合导管连续灌注；
（4）桩混凝土浇筑24小时内进行覆盖草袋养护，湿水养护时间不小于7天。
第八步，桩基检测验收：
（1）对桩头进行浮浆清除和桩头凿毛；
（2）检查孔桩位置、直径、垂直度和沉渣厚度；
优选地，在距离孔口5～8米段旋挖过程中低速钻进，放斗要稳，提斗要慢，通过控制盘来监控垂直度；通过深度计数器控制钻孔深度。
优选地，旋挖钻机作业路线为旋转90度的“方波”形；钻进时每回次进尺为20-60厘米。
优选地，低速钻进时，主卷扬机钢丝绳承担钻杆、钻具重量之和的20﹪-50%。
优选地，钻孔过程中,用检孔器检孔；所述检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于孔径的4～6倍。
优选地，每钻进10米,或者到软土、软塑土层、低液限粘土等达易缩孔土层时或更换钻斗前进行检孔。
优选地，进行水密试验的水压大于孔底静水压力的1.5倍，同时大于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw；
式中：p为导管可能受到的最大内压力，单位为kPa；
rc为混凝土拌和物的重度单位为（24kN/m3）；
hc为导管最大高度，单位为m；
rw为井孔内水的重度，单位为kN/m3；
Hw为孔内水的深度，单位为米。
优选地，导管安装后，其底部距孔底有 25～40厘米 的距离；导管接头法兰盘加锥形活套。
优选地，首批灌注混凝土的数量公式：
V≥πD2/4*(H1+H2)+πd2/4*h1；
式中：D表示孔径，d表示导管内径，h1表示导管全长；
H1表示混凝土桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土导管底口到混凝土面的高度。
优选地，混凝土浇灌过程中，测探孔内混凝土面的位置，调整导管埋置深度在1～3m；混凝土灌注到距离设计标高50-100厘米时，计算还需要的混凝土数量，在计算时将导管内的混凝土数量估计在内通知拌和站按需要数量拌制，以免造成浪费；在桩顶设计标高以上加灌100-150厘米，以便灌注结束后将此段混凝土清除，严格控制桩顶标高。
本发明具有以下特点：
1、机械施工技术成熟、安全可靠，机具操作简单。
2、施工工艺简单，施工速度快，利于工程工期控制。
3、采取机械成孔，对工程安全控制有利。
4、机械成孔与传统人工开挖成孔相比，施工更加快捷，孔桩质量更好。
说明书附图
图1为本发明所述方法的工艺流程图；
图2为本发明所述旋挖钻进过程中旋挖钻机的工作路线图；
图3为3根预埋声波检测管的安装示意图；
图4为4根预埋声波检测管的安装示意图。
具体实施方式
以下结合及较佳实施例，对依据本发明提出的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
参见图1、2、3，一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，施工准备：
（1）机械进场、安装、调试与试钻，检查有无机械故障；
（2）落实材料堆放、渣土堆放场地，施工作业面平整度满足机械设备的要求；
（3）对孔桩进行编号，编制钻孔作业路线图，对相关人员进行技术、专项方案交底。
第二步，桩基定位、桩位放样：
（1）测量采用坐标定位法进行桩基定位，以保证桩心定位准确，为便于施工过程中桩心位置的校核；测量采用坐标定位法：仪器使用全站仪，根据设置的轴线控制点、测定高程水准点，依照桩位图，将桩基逐一编号，依桩基所对应具体位置，施放桩位；确定好桩位中心，以中心点为圆心，以桩身半径为半径画出圆周，撒石灰线作为桩孔开挖界线；
（2）再由桩心引出4个方向控制点，测定桩位后，做好标识，并注意保护；以便施工过程中随时复核桩位，保持桩位的准确性；
（3）进行桩位放样：将所有桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案；
第三步，旋挖钻机就位并对孔；
（1）液压多功能旋挖钻机就位时与平面倾角不超过4°；
规划行车路线：使便道与钻孔位置保持至少2米的距离，以免影响孔壁稳定；
（2）钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，误差在2厘米内，钻头放入孔内，调整钻机垂直度，使钻杆垂直，同时提升钻具0.1-0.2米，确保钻头环刀自由浮动孔内；
第四步，旋挖钻进：
（1）钻进1米后复测桩位；
（2）旋挖斗钻头顺时针旋转钻进，钻屑进入筒体，装满，钻头逆时针旋转，提升钻头到地面卸土；钻进达到设计标高经检验合格后停止；在距离孔口5～8米段旋挖过程中低速钻进，放斗要稳，提斗要慢，通过控制盘来监控垂直度；通过深度计数器控制钻孔深度；旋挖钻机作业路线为旋转90度的“方波”形；钻进时每回次进尺为30厘米；低速钻进时，主卷扬机钢丝绳承担钻杆、钻具重量之和的20﹪-50%，以保证孔位不产生偏差；钻孔过程中,用检孔器检孔；所述检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于孔径的4～6倍；每钻进10m,或者钻到软土、软塑土层、低液限粘土时或更换钻斗前进行检孔；
（3）渣石外运：在孔桩旋挖钻进过程中，同时清理渣石与泥浆；避免妨碍钻孔施工，影响孔桩填芯质量；
第五步，持力层详堪与清孔：
（1）持力层详堪：钻孔深度达到设计要求后，由地勘人员进行孔桩持力层详堪；
（2）清孔：
确定持力层满足设计要求后，对孔深、孔径、孔位和孔形、孔壁垂直度与沉淀厚度进行检查，确认满足设计要求后，进行孔桩清孔，用带挡板的沉渣处理钻斗来排出沉渣；要求沉碴厚度≤50毫米；
第六步，钢筋笼制作安装：
（1）钢筋笼在场内钢筋房加工制作，利用加劲箍作为主筋定位及固定构件，主筋焊接完成后再绑扎螺旋箍筋；具体做法：把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。加强筋与主筋焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，绑扎牢固；在每根桩中应有一根通长接地钢筋，桩中接地钢筋在承台中环接；
（2）预埋声波检测管：预埋数量为3-4根，声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置；声测管用管径5cm的镀锌铁管，用丝扣对接方式，直接拧接；上、下管口要丝扣封堵封口，上管口要高出灌注混凝土面30-50cm，各声测管管口高度一致；以便检测时安装探头电缆滑轮；按照三角形的顶点位置安装；
（3）采用塔吊或吊车对钢筋笼安装吊放；
第七步，水下混凝土浇筑：
（1）导管安装：
导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验；进行水密试验的水压大于孔底静水压力的1.5倍，同时大于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw；
式中：p为导管可能受到的最大内压力，单位为kPa；
rc为混凝土拌和物的重度单位为（24kN/m3）；
hc为导管最大高度，单位为m；
rw为井孔内水的重度，单位为kN/m3；
Hw为孔内水的深度，单位为m；
采用导管内径为20-30cm；管道连接采用螺旋丝扣型接头；导管安装后，其底部距孔底有 40厘米 的距离；导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘；
（2）首批封底混凝土：打开漏斗阀门，放下首批封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度；首批灌注混凝土的数量公式：
V≥πD2/4*(H1+H2)+πd2/4*h1；
式中：D表示孔径，d表示导管内径，h1表示导管全长；
H1表示混凝土桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土导管底口到混凝土面的高度；首批封底混凝土在下落时的冲击能量，把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土大于1m深；足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节；
（3）混凝土浇灌：采用罐车运输配合导管连续灌注；同时测探孔内混凝土面的位置，调整导管埋置深度在1m；混凝土灌注到距离设计标高50-100厘米时，计算还需要的混凝土数量，在计算时将导管内的混凝土数量估计在内；以免造成浪费；为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌100-150厘米；以便灌注结束后将此段混凝土清除，严格控制桩顶标高；
（4）桩混凝土浇筑24小时内进行覆盖草袋养护，湿水养护时间不小于7天。
第八步，桩基检测验收：
（1）对桩头进行浮浆清除和桩头凿毛；
（2）孔桩应随时检查孔桩位置、直径和垂直度，应符合下表要求：
实施例2
参见图1、2、4，与实施例1不同的是，安装4根预埋声波检测管时，按照正方形的顶点位置安装。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，施工准备：对机械设备安装、调试与试钻，落实材料堆放、渣土堆放场地，确定施工作业面平整度满足机械设备的要求；
第二步，桩基定位、桩位放样：
1)测量采用坐标定位法进行桩基定位；
2)将桩位放出，钉好十字保护桩，测量复核，并记录放样数据备案；
第三步，旋挖钻机就位并对孔：
1)液压多功能旋挖钻机就位时与平面倾角不超过4°；
2)钻机行驶到要施工的孔位，将钻头中心与钻孔中心对准，误差在2厘米内，调整钻机垂直度，然后提升钻具0.1-0.2米以确保钻头环刀自由浮动孔内；
第四步，旋挖钻进：
1)钻进1米后复测桩位；
2)旋挖斗钻头顺时针旋转钻进，钻屑进入筒体，装满，钻头逆时针旋转，提升钻头到地面卸土；钻进达到设计标高经检验合格后停止；
3)渣石外运：在孔桩旋挖钻进过程中，同时清理渣石与泥浆；
第五步，持力层详堪与清孔：
持力层详堪完成后用带挡板的沉渣处理钻斗来排出沉渣；要求沉碴厚度≤50毫米；
第六步，钢筋笼制作安装：
1)利用加劲箍作为主筋定位及固定构件，主筋焊接完成后再绑扎螺旋箍筋；
2)预埋声波检测管：预埋数量为3-4根，声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置；声测管用管径5cm的镀锌铁管，用丝扣对接方式，直接拧接；上、下管口要丝扣封堵封口，上管口要高出灌注混凝土面30-50cm以便检测时安装探头电缆滑轮，各声波检测管管口高度一致；
3)采用塔吊或吊车对钢筋笼安装吊放；
第七步，水下混凝土浇筑：
1)导管安装：导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验；采用导管内径20-30cm；管道连接采用螺旋丝扣型接头；
2)首批封底混凝土：打开漏斗阀门，放下首批封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度；
3)混凝土浇灌：采用罐车运输配合导管连续灌注；
4)桩混凝土浇筑24小时内进行覆盖草袋养护，湿水养护时间不小于7天；
第八步，桩基检测验收：
1)对桩头进行浮浆清除和桩头凿毛；
2)检查孔桩位置、直径、垂直度和沉渣厚度。
2.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：在距离孔口5～8米段旋挖过程中低速钻进，放斗要稳，提斗要慢，通过控制盘来监控垂直度；通过深度计数器控制钻孔深度。
3.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：旋挖钻机作业路线为旋转90度的“方波”形；钻进时每回次进尺为20-60厘米。
4.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：低速钻进时，主卷扬机钢丝绳承担钻具重量之和的20﹪-50％。
5.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：钻孔过程中,用检孔器检孔；所述检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于孔径的4～6倍。
6.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：每钻进10m，或者到达易缩孔土层时或更换钻斗前进行检孔。
7.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：进行水密试验的水压大于孔底静水压力的1.5倍，同时大于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，p＝rchc-rwHw；
式中：p为导管可能受到的最大内压力，单位为kPa；
rc为混凝土拌和物的重度单位为24kN/m3；
hc为导管最大高度，单位为m；
rw为井孔内水的重度，单位为kN/m3；
Hw为孔内水的深度，单位为m。
8.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：导管安装后，其底部距孔底有25～40厘米的距离；导管接头法兰盘加锥形活套。
9.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：首批灌注混凝土的数量公式：
V≥πD2/4*(H1+H2)+πd2/4*h1；
式中：D表示孔径，d表示导管内径，h1表示导管全长；
H1表示混凝土桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土导管底口到混凝土面的高度。
10.如权利要求1所述的一种不补浆旋挖钻挖孔的施工方法，其特征在于：混凝土浇灌过程中，测探孔内混凝土面的位置，调整导管埋置深度在1～3m；混凝土灌注到距离设计标高50-100厘米时，计算还需要的混凝土数量，在计算时将导管内的混凝土数量估计在内通知拌和站按需要数量拌制，以免造成浪费；在桩顶设计标高以上加灌100-150厘米，以便灌注结束后将此段混凝土清除，严格控制桩顶标高。
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