CN111206575A - 一种长螺旋压灌桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长螺旋压灌桩施工方法，包括以下步骤：S1,放样定位，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位点；S2,钻孔机位，采用履带爬行式钻机，钻机定位，由钻机自身配置电脑控制系统进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整定位；S3,钻机钻土石成孔，采用双动力头长螺旋钻机，对土层进行钻孔取土，达到桩深位置；S4,提钻灌桩，慢速提桩，同时喷注流态砼，提升钢护筒并遗留部分钢护筒；S5,钢筋笼埋设，对钢筋笼起吊就位后插入钢筋笼；S6,钻机移至下桩位点。本发明具有以下优点和效果：通过将第二钢护筒遗留在钻孔内，能够有效提高桩基的承载力，同时能够是该施工工法适应更多的施工环境，且有效降低施工成本。

Description

一种长螺旋压灌桩施工方法

技术领域

本发明涉及桩基技术的技术领域，特别涉及一种长螺旋压灌桩施工方法。

背景技术

随着国家经济建设的发展及桩基施工技术的进步，软土地基的桩基应用也越来越广泛。现有的桩基技术的灌注桩类型中，长螺旋钻孔压灌桩由于具备无需泥浆护壁、无挤土效应、环保效果好、穿透力强、施工效率高等优点，得到越来越多地推广和应用。

长螺旋钻孔压灌桩是由长螺旋钻孔桩机成孔的。现有技术的长螺旋钻孔桩机包括底盘、主桅杆、长螺旋钻杆、动力头、卷扬机、牵引绳和泵送砼附属设备。利用传统的桩机的施工过程为：动力头驱动钻杆旋转向下钻孔，孔内土体被螺旋叶片向上推移至地面，钻孔达设计标高后，通过泵送砼附属设备将砼料输送入钻杆芯管内，芯管底端活门在砼料自重作用下开启实现对孔内灌砼，一边泵送砼一边提拔钻杆，直至钻头尖到达地表，最后插入钢筋笼成桩。

现有技术的桩机及利用该桩机钻孔成桩的方法存在以下缺陷：钻机在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时容易塌孔，而且周围土体容易向孔中涌水，况且向孔内灌砼时砼料中水泥浆容易渗透到四周土体造成流失，插入钢筋笼的过程很难保证插入的垂直度，钢筋笼容易插偏，导致钢筋笼周围的砼保护层厚度偏差大。

发明内容

本发明的目的是提供一种长螺旋压灌桩施工方法，具有避免砼料渗透且桩基稳定的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种长螺旋压灌桩施工方法，包括以下步骤：

S1,放样定位，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位点；

S2,钻孔机位，采用履带爬行式钻机，钻机定位，由钻机自身配置电脑控制系统进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整定位；

S3,钻机钻土石成孔，采用双动力头长螺旋钻机，对土层进行钻孔取土，达到桩深位置；

S4,提钻灌桩，慢速提桩，同时喷注流态砼，提升钢护筒并遗留部分钢护筒；

S5,钢筋笼埋设，对钢筋笼起吊就位后插入钢筋笼；

S6,钻机移至下桩位点；

所述双动力长螺旋钻机，包括第一动力头、第二动力头、与第一动力头固定的螺旋杆、套设在所述螺旋杆上且上端与所述第二动力头连接的钢护筒，所述钢护筒包括第一钢护筒、与所述第一钢护筒可拆卸连接的第二钢护筒，步骤S4中遗留的为第二钢护筒。

通过采用上述技术方案，在压灌桩施工时，通过放样定位确定桩位点后，桩机进行定位，而后通过钻机中的螺旋杆和钢护筒共同旋转，逐步下沉到土层内，最后达到桩深要求，随手螺旋杆和钢护筒在提升时，通过螺旋杆喷注流态砼，当螺杆干与钢护筒移除后，注砼完成，随后埋设预制完成的钢筋笼，通过养护形成桩机。其中钢护筒包括第一钢护筒和第二钢护筒，两者通过可拆卸连接，实现第二钢护筒能够遗留在钻孔内，通过该第二钢护筒能够一方面起到避免砼料渗透到周围的土层当中，同时还能够直接起到支护作用，有效避免下层土层的塌方或塌孔，例如溶洞层的施工、软岩层的施工，确保整体桩基的承载力，确保后期工程的施工质量。同时另一方面由于土层上方结构相对稳定，因而无需采用钢护筒进行支护，因而将钢护筒拆分为第一钢护筒和第二钢护筒，能够将第一钢护筒进行回收继续使用，有效降低施工成本，第二钢护筒的长度可以根据检测地质之后的实际情况进行设计。

本发明的进一步设置为：所述第一钢护筒上端与所述第二动力头固定，下端设置有螺纹管，所述第二钢护筒上端设置有供所述螺纹管插接的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，第一钢护筒下端通过螺纹管实现与第二钢护筒上端设置的螺纹孔进行螺纹连接。因而当整个钢护筒与螺纹方向同向转动时能够带动第一钢护筒和第二钢护筒一同进入到土层内，两者不会相互分离，而后当需要移除第一钢护筒时，只需第一动力头进行反转，而后第一钢护筒和第二钢护筒两者相互分离，第二钢护筒即留在土层内进行支护。如无需将第二钢护筒遗留在土层内，可以通过人为将两者进行焊接固定，后期在人为从拆除。

本发明的进一步设置为：所述第一钢护筒在螺纹管外侧的底端设置有楔形块，所述第二钢护筒顶端设置有供所述楔形块插接的定位槽。

通过采用上述技术方案，第一钢护筒下端还设置有楔形块，该楔形块在第一钢护筒和第二钢护筒两者螺纹连接后，能够进行定位在第二钢护筒上端的定位槽内，有效避免第一钢护筒和第二钢护筒在第二动力头的驱动下两者过度拧紧，使得后期第一钢护筒在拆除时，第二钢护筒通过外壁与土层之间的摩擦力遗留在土层内，同时第一钢护筒能够顺利拆除而不是将第二钢护筒一同移除。

本发明的进一步设置为：所述第一钢护筒下端还周向分布有多个供钻孔刀头插接定位的安装槽。

通过采用上述技术方案，第一钢护筒下端设置有安装槽，该安装槽能够安装钻孔刀头，使得第一钢护筒在固定钻孔刀头后即能够单独使用，亦无需第二钢护筒的使用，扩大了第一钢护筒的使用范围。

本发明的进一步设置为：所述钻孔刀头两侧凸设有贴覆于所述螺纹管外壁的定位板，所述定位板与所述螺纹管相对所述定位板的位置上均设置有安装孔。

通过采用上述技术方案，钻孔刀头一方面能够定位在定位槽内，另一方面两侧设置的定位板能够贴覆在螺纹管外壁上，而后通过螺栓连接到安装孔内，即能够将钻孔刀片和第一钢护筒的稳固连接，无需采用焊接等固定方式，以便后期连接第二钢护筒的便捷使用。

本发明的进一步设置为：步骤S4中的灌桩采用流态砼压灌工艺，砼输送泵通过高压管路与螺旋杆连接，中空的所述螺旋杆回转，把搅好并储备的流态砼通过砼输送泵压至所述螺旋杆的钻头底部，此时单向阀打开，砼压推动所述螺旋杆上升，随所述螺旋杆的上升，钻孔内砼注满，同时反转提升所述第一钢护筒。

通过采用上述技术方案，钻孔内砼料积聚现在高压高压，并有钻杆的抽吸作用，使得在软地段砼会充盈较多形成扩径桩，能够有效提高桩基的承载力。

本发明的进一步设置为：步骤S5中的钢筋笼制作：

①主筋制作前必须平直，不得有局部弯曲；钢筋表面不得有油污和锈蚀；

②主筋与加强箍筋之间点焊牢固，主筋与箍筋之间要绑扎牢固；

③钢筋搭接采用搭接焊，搭接长度：双面焊≥5d，单面焊≥10d，d为钢筋直径。

通过采用上述技术方案，。

本发明的进一步设置为：步骤S3中，在钻土石成孔之前，在钻机就位之后，钻机旋挖至一定深度取出土后下放护筒。

通过采用上述技术方案，确保钢筋笼整体结构问，避免发生形变，确保增强桩基的承载力。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将第二钢护筒遗留在钻孔内，能够有效提高桩基的承载力，同时能够是该施工工法适应更多的施工环境，且有效降低施工成本。

附图说明

图1是长螺旋压灌桩施工方法的施工示意图；

图2是双动力头长螺旋钻机的结构示意图；

图3是第一钢护筒和第二钢护筒的连接示意图；

图4是第一钢护筒安装完钻孔刀头的结构示意图。

图中：1、第一动力头；2、第二动力头；3、螺旋杆；4、第一钢护筒；5、第二钢护筒；6、螺纹管；7、螺纹孔；8、楔形块；9、定位槽；10、安装槽；11、钻孔刀头；12、定位板；13、安装孔；14、钢筋笼。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。

一种长螺旋压灌桩施工方法，包括

S1,放样定位，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位点，放线完成报监理工程师复验符合要求后进行下道工序施工。

S2,钻孔机位，采用履带爬行式钻机，钻机定位，由钻机自身配置电脑控制系统进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整定位，钻机就位时必须稳固、竖直、水平，定位准确，钻头中心与桩位中心误差不大于10mm。

S3,钻机钻土石成孔，采用双动力头长螺旋钻机，对土层进行钻孔取土，达到桩深位置。当钻机就位后，在测量和施工人员的指导下，钻尖对准桩位中心，钻机旋挖至一定深度取出土后下放护筒。一般护筒埋深1-2m，护筒直径应比桩孔直接大200mm，长度应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m，的要求，护筒顶端高出地面0.3m，护筒埋设的倾斜度控制在1%以内，护筒埋设偏差不超过30mm，护筒四周用黏土回填，分层夯实。

其中双动力头长螺旋钻机的桩架部分均为现有技术，双动力头钻孔机工作方式：两个动力头悬挂在桩架上，分别包括驱动内侧螺旋杆3的第一动力头1和驱动外侧钢护筒的第二动力头2。如果两个动力头可分离则外钢护筒和内螺旋杆3可进行竖直方向的相对运动，这样的优势则为可根据施工工艺需要，内侧动力头与外侧动力头能同轴逆向旋转，使扭转反力自平衡，双动力头上下任意分离、相对运动、逆向旋转分别驱动内侧螺旋杆3和外侧钢护筒钻孔，适用于多种工法的施工。当内动力头带动螺旋杆3钻进的同时外动力头驱动外钢护筒反向旋转跟进，这样就可以达到护壁的目的，避免钻孔坍塌，又可纠偏保证垂直度，还有利于钻屑的排出，成孔精度高，施工速度快，能够应对各种复杂的地形。

参照图3，本方案中钢护筒包括第一钢护筒4和第二钢护筒5，第一钢护筒4上端直接与第二动力头2连接，第二钢护筒5与第一钢护筒4可拆卸连接。第二钢护筒5上端还有螺纹孔7，第一钢护筒4下端凸设有一圈管径小于第一钢护筒4的螺纹管6，第一钢护筒4和第二钢护筒5连接时只需将两者螺纹连接即可。同时第二钢护筒5上端壁上周向分布有四到五个呈三角状的定位槽9，另一方面第一钢护筒4下端面上凸设有与定位槽9结构相同楔形块8，当第二钢护筒5螺纹连接到第一钢护筒4上时，该楔形块8能够嵌设在第二钢护筒5上的定位槽9内，有效避免第二钢护筒5与第一钢护筒4的过度配合。该结构设置能够当第二动力头2驱动钢护筒转动时，单向转动下压时，第一钢护筒4和第二钢护筒5能够同步压下，且两者不会度过旋紧，当单转第一钢护筒4时，第一钢护筒4和第二钢护筒5能够相互分离。此外第一钢护筒4和第二钢护筒5外壁还设置有螺旋叶片，能够增加与土层之间的接触面积，以及后期填充砼料时，供更多的砼料进入到螺纹槽内，以提高桩基的承载力。

当无需桩基情况无需采用第二钢护筒5时，可以直接在第一钢护筒4下端固定钻孔刀头11（参照图4），在第一钢护筒4和螺纹管6的周壁上还周向分布有八到十个左右的安装槽10，在每个安装槽10上可以固定一个钻孔刀头11，钻孔刀头11上端能够插接到第一钢护筒4上的安装槽10内，同时两侧凸设有定位板12，定位板12能够延伸到螺纹管6的外壁，在定位板12上设置有安装孔13，在与该安装孔13对应的螺纹管6上同样设置有安装孔13，实现该钻孔刀头11一方面可以通过焊接的方式直接固定，也可以通过螺栓进行固定，使得后期该第一钢护筒4需要连接第二钢护筒5时，可以便捷的将该钻孔刀头11进行拆卸，降低操作难度，提高该第二钢护筒5使用的多样性。

S4,提钻灌桩，慢速提桩，同时喷注流态砼，提升钢护筒并遗留部分钢护筒。其中灌桩采用流态砼压灌工艺，砼输送泵通过高压管路与螺旋杆3连接，中空的所述螺旋杆3回转，把搅好并储备的超流态砼通过砼输送泵压至所述螺旋杆3的钻头底部，此时单向阀打开，砼压推动所述螺旋杆3上升，随所述螺旋杆3的上升，钻孔内砼注满，同时反转提升所述第一钢护筒4，将第二钢护筒5进行遗留。

S5,钢筋笼14埋设，对钢筋笼14起吊就位后插入钢筋笼14，其中钢筋笼14制作：

①主筋制作前必须平直，不得有局部弯曲；钢筋表面不得有油污和锈蚀；

②主筋与加强箍筋之间点焊牢固，主筋与箍筋之间要绑扎牢固；

③钢筋搭接采用搭接焊，搭接长度：双面焊≥5d，单面焊≥10d，d为钢筋直径。

S6,钻机移至下桩位点。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1,放样定位，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位点；

S2,钻孔机位，采用履带爬行式钻机，钻机定位，由钻机自身配置电脑控制系统进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整定位；

S3,钻机钻土石成孔，采用双动力头长螺旋钻机，对土层进行钻孔取土，达到桩深位置；

S4,提钻灌桩，慢速提桩，同时喷注流态砼，提升钢护筒并遗留部分钢护筒；

S5,钢筋笼（14）埋设，对钢筋笼（14）起吊就位后插入钢筋笼（14）；

S6,钻机移至下桩位点；

所述双动力长螺旋钻机，包括第一动力头(1)、第二动力头(2)、与第一动力头(1)固定的螺旋杆(3)、套设在所述螺旋杆(3)上且上端与所述第二动力头(2)连接的钢护筒，所述钢护筒包括第一钢护筒(4)、与所述第一钢护筒(4)可拆卸连接的第二钢护筒(5)，步骤S4中遗留的为第二钢护筒(5)。

2.根据权利要求1所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：所述第一钢护筒(4)上端与所述第二动力头(2)固定，下端设置有螺纹管(6)，所述第二钢护筒(5)上端设置有供所述螺纹管(6)插接的螺纹孔(7)。

3.根据权利要求2所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：所述第一钢护筒(4)在螺纹管(6)外侧的底端设置有楔形块(8)，所述第二钢护筒(5)顶端设置有供所述楔形块(8)插接的定位槽(9)。

4.根据权利要求3所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：所述第一钢护筒(4)下端还周向分布有多个供钻孔刀头(11)插接定位的安装槽(10)。

5.根据权利要求4所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：所述钻孔刀头(11)两侧凸设有贴覆于所述螺纹管(6)外壁的定位板(12)，所述定位板(12)与所述螺纹管(6)相对所述定位板(12)的位置上均设置有安装孔(13)。

6.根据权利要求2所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：步骤S4中的灌桩采用流态砼压灌工艺，砼输送泵通过高压管路与螺旋杆(3)连接，中空的所述螺旋杆(3)回转，把搅好并储备的流态砼通过砼输送泵压至所述螺旋杆(3)的钻头底部，此时单向阀打开，砼压推动所述螺旋杆(3)上升，随所述螺旋杆(3)的上升，钻孔内砼注满，同时反转提升所述第一钢护筒(4)。

7.根据权利要求1所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：步骤S5中的钢筋笼（14）制作：

①主筋制作前必须平直，不得有局部弯曲；钢筋表面不得有油污和锈蚀；

②主筋与加强箍筋之间点焊牢固，主筋与箍筋之间要绑扎牢固；

③钢筋搭接采用搭接焊，搭接长度：双面焊≥5d，单面焊≥10d，d为钢筋直径。

8.根据权利要求1所述的一种长螺旋压灌桩施工方法，其特征在于：步骤S3中，在钻土石成孔之前，在钻机就位之后，钻机旋挖至一定深度取出土后下放护筒。

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