CN110735600B - 一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺 - Google Patents
一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，涉及桩基施工技术领域。同一根孔桩在高度方向上有多个溶洞叠加时的施工包括以下步骤：孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正。该用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，本发明同人工挖孔桩相比，节约了人工挖孔桩工人的安全保护措施费，同常规旋挖桩相比，避免浇筑正式孔桩时垮孔造成废桩，节约高昂的废桩处理费用，无须进行地下水抽排降低地下水位，节约降排水费用；能大大缩短工期，节约资源占用费。也无需大量使用劳动力，减少了施工过程中的安全隐患。缩短了施工周期，减少了工程施工对周边交通及居民的影响。
Description
技术领域
本发明涉及桩基施工技术领域，具体为一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺。
背景技术
灌注桩是一种就位成孔，灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩，常用的有：一，钻孔灌注桩：用螺旋钻机、潜水钻机等就地成孔灌注混凝土而成桩，施工时无振动、不挤土，但桩的沉降量稍大，螺旋钻机宜用于地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土等，钻削下来的土块沿钻杆上的螺旋叶片上升排出孔外，孔径300mm左右，钻孔深度8～12m，根据土质和含水量选择钻杆，潜水钻机宜用于粘性土、砂土、淤泥和淤泥质土等，尤宜于地下水位较高的土层中成孔，钻孔时为防止坍孔用泥浆护壁，在粘土中用清水钻进，自造泥浆护壁；在砂土中应注入制备的泥浆钻进，利用泥浆循环排除钻削下的土屑，钻至要求深度后要清孔以排除沉在孔底的土屑，减少桩的沉降量，目前在高层建筑和桥梁等大型工程中推广应用的大直径钻孔灌注桩多用此法施工，桩径多在1m以上，桩底部还可扩孔，单桩承载能力可达数千吨，二，沉管灌注桩：用锤击或振动将带有钢筋混凝土桩靴或活瓣式桩靴的钢管沉入土中，然后灌注混凝土同时拔管而成桩，用锤击沉管、拔管者称锤击灌注桩；用激振器的振动沉管、拔管者称振动灌注桩，此法成桩易发生断桩、缩颈、吊脚桩、桩靴进水和进泥等弊病，施工中注意检查并及时处理，此外，还有用炸药使桩孔底部形成扩大头以增大承载能力的爆扩灌注桩。
随着国家推动城镇化建设的发展，城市规模急速扩展，而城市建设用地却日趋紧张，在我国西南地区，特别是贵州省内山地丘陵众多，同时由于贵州地区特殊的喀斯特地质地貌，岩溶强发育、地下水丰富、地下水位高、陡坡土层等，并且淤泥与溶洞内的地下水共生具有较强流动性，基础形式往往选用灌注桩，而对于地下水丰富、岩溶强发育的地质情况，如何保证施工安全及桩基施工质量显得尤为重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，同一根孔桩在高度方向上有多个溶洞叠加时的施工包括以下步骤：
S1、孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正；
S2、采用大钻正常旋挖至第一个溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至桩顶，间隔至少3天，待回填的C15混凝土有强度后再采用大钻正常旋挖至第二个溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至比上一次回填底高500mmm即可，如此循环直至所有溶洞全部回填C15素砼完成，再采用大钻正常旋挖至设计桩底标高，再次进行C15素混凝土回填，间隔3天后，采用小钻正式旋挖成孔，直至设计桩底标高；
S3、采用汽车吊进行钢筋笼的安装，安装下放钢筋笼过程中应保证笼体垂直，尽量不要碰到桩侧壁，以防止塌孔；
S4、下放导管至桩底，再提升500mm，安装导管顶部砼漏斗，关好漏斗底阀门，混凝土输送泵填满整个漏斗，打开漏斗阀门，同时混凝土输送泵开始送料，完成旋挖桩水下桩身混凝土的浇筑；
S5、旋挖桩混凝土完成面应比设计桩顶标高高800mm，后期剔打掉浮浆至设计桩顶标高。
进一步优化本技术方案，所述步骤S1中旋挖机进行对孔校正按比设计桩径大300mm的桩进行旋挖。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中采用大钻时：大钻比设计桩径大300mm，所述步骤S2中再采用大钻正常旋挖至设计桩底标高，通知地勘单位比对持力层情况，保证与地勘资料相符。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中再次进行C15素混凝土回填时：回填至比最后次回填底高500mm即可，顶部无须再回填。
进一步优化本技术方案，一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，单溶洞桩和非溶洞桩的施工包括以下步骤：
S1、孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正，按比设计桩径大300mm的桩进行旋挖，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正；
S2、对于有溶洞的孔桩，采用大钻，即比设计桩径大300mm，正常旋挖至溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至桩顶，间隔至少3天，待回填的C15混凝土有强度后，再进行旋挖，直至设计桩底标高，通知地勘单位比对持力层情况，保证与地勘资料相符，再次进行C15素混凝土回填，回填至比第一次回填底高500mm即可，顶部无须再回填，间隔3天后，采用小钻，即设计桩径，正式旋挖成孔，直至设计桩底标高；
S3、采用汽车吊进行钢筋笼的安装，安装下放钢筋笼过程中应保证笼体垂直，尽量不要碰到桩侧壁，以防止塌孔；
S4、下放导管至桩底，再提升500mm，安装导管顶部砼漏斗，关好漏斗底阀门，混凝土输送泵填满整个漏斗，打开漏斗阀门，同时混凝土输送泵开始送料，完成旋挖桩水下桩身混凝土的浇筑；
S5、旋挖桩混凝土完成面应比设计桩顶标高高800mm，后期剔打掉浮浆至设计桩顶标高。
进一步优化本技术方案，根据地勘资料判断出溶洞走向及范围，并确定出紧邻溶洞的其它非溶洞孔桩，最终确定成桩顺序，先由一端向另一端施工完成溶洞孔桩，最后再施工紧邻溶洞的非溶洞孔桩，即同一根孔桩在高度方向上有多个溶洞叠加时的施工工艺和单溶洞桩和非溶洞桩的施工工艺进行依次逐个施工溶洞孔桩。
本发明提供如下技术方案：一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，其目的在于：
1.大直径钻孔回填，解决孔桩侧壁小溶洞，提高桩侧土的稳定性，小直径钻孔成桩。
2.同一根桩多个标高存在溶洞叠加时，采用多次钻孔多次逐个回填，直至桩底标高后再成桩。
3.多根桩淤泥填充溶洞连通时，先依次施工溶洞连通孔桩，再施工紧邻无溶洞孔桩，防止无溶洞孔桩浇筑混凝土时串通溶洞孔桩浪费混凝土。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，具备以下有益效果：
该用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，本发明同人工挖孔桩相比，节约了人工挖孔桩工人的安全保护措施费，同常规旋挖桩相比，避免浇筑正式孔桩时垮孔造成废桩，节约高昂的废桩处理费用，无须进行地下水抽排降低地下水位，节约降排水费用；能大大缩短工期，节约资源占用费。也无需大量使用劳动力，减少了施工过程中的安全隐患。缩短了施工周期，减少了工程施工对周边交通及居民的影响，不需进行基坑降水，保护了地下水资源，同时不会因过分抽取地下水而影响周边建筑和构筑物安全。
(四)附图说明
图1为本发明提出的一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺的多溶洞孔桩施工流程示意图；
图2为本发明提出的一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺的小溶洞孔桩施工流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
实施例：请参考图1-2，本发明公开了一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，经过试桩发现，成桩好的孔桩由于桩侧壁一直浸泡在水中，侧壁土壤稳定性极差，一般在20分钟左右桩侧壁应会出现垮塌现象，根本来不及进行钢筋笼安装及混凝土浇筑即已垮完，故所有桩均必须采用C15素混凝土进行回填，对侧壁进行加固后再进行正式桩旋挖施工；
一、单溶洞桩和非溶洞桩的施工工艺包括以下步骤：
S1、孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正(按比设计桩径大300mm的桩进行旋挖)，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正；
S2、对于有溶洞的孔桩，采用大钻(即比设计桩径大300mm)正常旋挖至溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至桩顶，间隔至少3天，待回填的C15混凝土有强度后，再进行旋挖，直至设计桩底标高(通知地勘单位比对持力层情况，保证与地勘资料相符)，再次进行C15素混凝土回填(回填至比第一次回填底高500mm即可，顶部无须再回填)，间隔3天后，采用小钻(即设计桩径)正式旋挖成孔，直至设计桩底标高；
S3、采用汽车吊进行钢筋笼的安装，安装下放钢筋笼过程中应保证笼体垂直，尽量不要碰到桩侧壁，以防止塌孔；
S4、下放导管至桩底，再提升500mm，安装导管顶部砼漏斗，关好漏斗底阀门，混凝土输送泵填满整个漏斗，打开漏斗阀门，同时混凝土输送泵开始送料，完成旋挖桩水下桩身混凝土的浇筑；
S5、旋挖桩混凝土完成面应比设计桩顶标高高800mm，后期剔打掉浮浆至设计桩顶标高。
二、同一根孔桩在高度方向上有多个溶洞叠加时的施工工艺包括以下步骤：
S1、孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正(按比设计桩径大300mm的桩进行旋挖)，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正；
S2、采用大钻(即比设计桩径大300mm)正常旋挖至第一个溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至桩顶，间隔至少3天，待回填的C15混凝土有强度后再采用大钻正常旋挖至第二个溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至比上一次回填底高500mmm即可，如此循环直至所有溶洞全部回填C15素砼完成，再采用大钻正常旋挖至设计桩底标高(通知地勘单位比对持力层情况，保证与地勘资料相符)，再次进行C15素混凝土回填(回填至比最后次回填底高500mm即可，顶部无须再回填)，间隔3天后，采用小钻(即设计桩径)正式旋挖成孔，直至设计桩底标高；
S3、采用汽车吊进行钢筋笼的安装，安装下放钢筋笼过程中应保证笼体垂直，尽量不要碰到桩侧壁，以防止塌孔；
S4、下放导管至桩底，再提升500mm，安装导管顶部砼漏斗，关好漏斗底阀门，混凝土输送泵填满整个漏斗，打开漏斗阀门，同时混凝土输送泵开始送料，完成旋挖桩水下桩身混凝土的浇筑；
S5、旋挖桩混凝土完成面应比设计桩顶标高高800mm，后期剔打掉浮浆至设计桩顶标高。
三、多个孔桩溶洞连通的施工工艺包括以下步骤：
S1、根据地勘资料判断出溶洞走向及范围，并确定出紧邻溶洞的其它非溶洞孔桩，最终确定成桩顺序，先由一端向另一端施工完成溶洞孔桩，最后再施工紧邻溶洞的非溶洞孔桩；
按照前述两种旋挖桩施工方法(即一及二两种)进行依次逐个施工溶洞孔桩。
本发明公开了一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，具体的关键技术点在于：
1、地下水丰富的情况下，大直径旋挖钻头钻孔回填低标号素混凝土(主要解决成孔后孔桩垮孔厉害的问题)，小直径(设计桩径)旋挖钻头钻孔成桩并浇筑桩身混凝土。
2、地下水丰富的情况下，对于同一根桩在不同标高存在有多个溶洞叠加时，先旋挖至第一个溶洞进行素混凝土回填；间隔3天后再旋挖至第二个溶洞并进行第二次素混凝土回填(第二次回填砼完成面仅比第一次高500mm即可，无须回填至孔口)；如此循环旋挖回填至桩底标高后再按设计桩径进行旋挖成孔并浇筑桩身混凝土。
3、地下水丰富的情况下，对于多个孔桩溶洞连通的情况，根据地勘资料先把溶洞孔桩依次施工完，再施工与溶洞走向紧临的孔桩，防水因无溶洞孔桩距溶洞较近先施工而串通溶洞，导致成桩质量无法保证，同时浪费混凝土。
本发明的有益效果是：该用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，本发明同人工挖孔桩相比，节约了人工挖孔桩工人的安全保护措施费，同常规旋挖桩相比，避免浇筑正式孔桩时垮孔造成废桩，节约高昂的废桩处理费用，无须进行地下水抽排降低地下水位，节约降排水费用；能大大缩短工期，节约资源占用费。也无需大量使用劳动力，减少了施工过程中的安全隐患。缩短了施工周期，减少了工程施工对周边交通及居民的影响，不需进行基坑降水，保护了地下水资源，同时不会因过分抽取地下水而影响周边建筑和构筑物安全。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，其特征在于，同一根孔桩在高度方向上有多个溶洞叠加时的施工包括以下步骤：
S1、孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正按比设计桩径大300mm的桩进行旋挖，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正；
S2、采用大钻正常旋挖至第一个溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至桩顶，间隔至少3天，待回填的C15混凝土有强度后再采用大钻正常旋挖至第二个溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至比上一次回填底高500mmm即可，如此循环直至所有溶洞全部回填C15素砼完成，再采用大钻正常旋挖至设计桩底标高，再次进行C15素混凝土回填，间隔3天后，采用小钻正式旋挖成孔，直至设计桩底标高，采用大钻时：大钻比设计桩径大300mm，采用大钻正常旋挖至设计桩底标高，通知地勘单位比对持力层情况，保证与地勘资料相符；
S3、采用汽车吊进行钢筋笼的安装，安装下放钢筋笼过程中应保证笼体垂直，尽量不要碰到桩侧壁，以防止塌孔；
S4、下放导管至桩底，再提升500mm，安装导管顶部砼漏斗，关好漏斗底阀门，混凝土输送泵填满整个漏斗，打开漏斗阀门，同时混凝土输送泵开始送料，完成旋挖桩水下桩身混凝土的浇筑；
S5、旋挖桩混凝土完成面应比设计桩顶标高高800mm，后期剔打掉浮浆至设计桩顶标高。
2.根据权利要求1所述的一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，其特征在于，所述步骤S2中再次进行C15素混凝土回填时：回填至比最后次回填底高500mm即可，顶部无须再回填。
3.一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，其特征在于，单溶洞桩和非溶洞桩的施工包括以下步骤：
S1、孔桩定位放线好后，旋挖机进行对孔校正，按比设计桩径大300mm的桩进行旋挖，旋出桩轮廓后再进行一次桩位校正；
S2、对于有溶洞的孔桩，采用大钻，即比设计桩径大300mm，正常旋挖至溶洞底标高，进行C15素混凝土回填，回填至桩顶，间隔至少3天，待回填的C15混凝土有强度后，再进行旋挖，直至设计桩底标高，通知地勘单位比对持力层情况，保证与地勘资料相符，再次进行C15素混凝土回填，回填至比第一次回填底高500mm即可，顶部无须再回填，间隔3天后，采用小钻，即设计桩径，正式旋挖成孔，直至设计桩底标高；
S3、采用汽车吊进行钢筋笼的安装，安装下放钢筋笼过程中应保证笼体垂直，尽量不要碰到桩侧壁，以防止塌孔；
S4、下放导管至桩底，再提升500mm，安装导管顶部砼漏斗，关好漏斗底阀门，混凝土输送泵填满整个漏斗，打开漏斗阀门，同时混凝土输送泵开始送料，完成旋挖桩水下桩身混凝土的浇筑；
S5、旋挖桩混凝土完成面应比设计桩顶标高高800mm，后期剔打掉浮浆至设计桩顶标高。
4.根据权利要求3所述的一种用于喀斯特地质的机械成孔桩施工工艺，其特征在于，根据地勘资料判断出溶洞走向及范围，并确定出紧邻溶洞的其它非溶洞孔桩，最终确定成桩顺序，先由一端向另一端施工完成溶洞孔桩，最后再施工紧邻溶洞的非溶洞孔桩，即同一根孔桩在高度方向上有多个溶洞叠加时的施工工艺和单溶洞桩和非溶洞桩的施工工艺进行依次逐个施工溶洞孔桩。
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2019
- 2019-09-30 CN CN201910939868.0A patent/CN110735600B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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| 旋挖桩回灌成孔技术在超高层建筑中的应用;陈炳华等;《城市建设理论研究（电子版）》;20171015;文章第5节 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110735600A (zh) | 2020-01-31 |
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