CN111560949A - 一种灌注桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌注桩施工方法，涉及建筑施工领域，其包括如下步骤：S1，施工准备；S2，清孔装置制作；S3，第一阶段成孔施工；S4，第二阶段成孔施工；S5，清孔；S6，钢筋笼下孔；S7，混凝土浇筑。本发明具有以下优点和效果：通过利用直径为钻孔灌注桩桩径的65%的钻头以及直径为钻孔灌注桩桩径的钻头进行钻孔作业，分别形成第一阶段成孔和第二阶段成孔，同时通过第一阶段成孔形成垂直临空面，降低了成孔时的钻进阻力，加快了成孔速度和施工效率。

Description

一种灌注桩施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种灌注桩施工方法。

背景技术

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

钻孔灌注桩因其施工效率高、钻进速度快、成本费用低、占用场地小等优势，被广泛应用于房建基础施工。然而对于碎石、块石较多的地质，经常会出现成孔困难、钻头损坏等问题，影响施工效率，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种灌注桩施工方法，具有提高施工效率的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种灌注桩施工方法，包括如下步骤：

S1，施工准备，对施工现场的建筑垃圾和地下障碍物进行清除，并对地表进行夯实；

S2，清孔装置制作，根据钻孔灌注桩的桩径，制作外径直径为钻孔灌注桩桩径的65%的清孔装置，用于对块石进行破碎和收集；

S3，第一阶段成孔施工，采用直径为钻孔灌注桩桩径的65%的钻头进行第一阶段成孔施工，当遇到难以钻进的情况，及时将钻头更换为清孔装置，并对第一阶段成孔进行清障后，继续钻孔作业；

S4，第二阶段成孔施工，采用直径为钻孔灌注桩桩径的钻头进行第二阶段成孔施工，同时当遇到难以钻进的情况，及时将钻头更换为清孔装置，并对第二阶段成孔进行清障后，继续钻孔作业；

S5，清孔，利用测绳测出沉渣厚度，如若沉渣厚度超过设计要求，采用钻机和双底双开门截齿钻斗，将悬浮沉渣全部捞出；

S6，钢筋笼下孔，将钢筋笼竖直起吊，然后将钢筋笼缓慢的放入桩孔内；

S7，混凝土浇筑，先利用混凝土泥浆对桩孔的下端进行封底后，再将混凝土泥浆连续的浇筑至桩孔内，使混凝土泥浆完全充满桩孔。

通过采用上述技术方案，当应用上述施工方法对大直径的灌注桩桩孔进行钻孔时，通过采用直径为钻孔灌注桩桩径的65%的钻头进行钻孔作业，并将孔内大粒径块石破碎后带出，形成第一阶段成孔。然后再利用直径为钻孔灌注桩桩径的钻头进行第二阶段成孔施工，因此通过第一阶段成孔形成垂直临空面，降低了成孔时的钻进阻力，加快了成孔速度和施工效率。并且在第一阶段成孔后，直接将小直径桩机移至下一孔位进行成孔施工，流水作业，节约了成孔时间，提高了施工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S6与步骤S7之间设置有步骤S61，步骤S61如下：

S61，复测沉渣厚度，当桩孔内沉入钢筋笼之后，再用测绳测出沉渣厚度，如若超过设计要求，利用泥浆正循环清孔或气举反循环清孔，实现沉渣的清理。

通过采用上述技术方案，通过增设步骤S61，再次对桩孔内的沉渣厚度进行检测，确保桩孔内的沉渣厚度满足设计要求，从而实现钢筋笼的规整放置以及精准放置，提高施工质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S1与步骤S2之间设置有步骤S11，步骤S11如下，

S11，泥浆制备，选用含砂量少、比重较大的泥浆备用，并且在步骤S3和步骤S4中，将泥浆灌入第一阶段成孔和第二阶段成孔内，保持孔壁的稳定。

通过采用上述技术方案，当对第一阶段成孔和第二阶段成孔进行施工时，将泥浆灌入第一阶段成孔和第二阶段成孔内，有效的保持孔壁的稳定性，避免在施工中出现钻孔坍塌和缩颈现象。同时泥浆在旋挖钻岩施工时可以对钻具齿进行有效的冷却降温，使钻具在适当温度下运行，保证钻具的耐磨性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S11中，在制备泥浆时，在每立方米的泥浆内掺加150-200g膨润土控制泥浆比重，并加入水1000ml，纯碱5-10g，保证调和完成的泥浆比重为1.9-2，粘度为35-40s。

通过采用上述技术方案，通过在泥浆内添加膨润土、水以及纯碱，提高泥浆的粘稠度，有效的保持孔壁的稳定性，从而实现第一阶段成孔和第二阶段成孔的稳定施工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S2包括如下步骤：

S21，主体钢筒制作，主体钢筒采用厚度为10mm的无缝钢管，上端用同厚钢板焊接密封盖，并且主体钢筒的下端为开口状；

S22，钢索制作与安装，在主体钢筒的下端内壁上均匀开设安装孔，采用25#钢索制作成U形状，将U形钢索的两自由端分别连接在安装孔内，钢索的弧形端位于主体的中央，且重叠交错布设；

S23，钻齿制作与安装，将钨钢合金钻齿均匀分布并焊接在主体钢筒的下端面，同时使得钻齿的布设间距为200mm。

通过采用上述技术方案，通过制作结构简洁，并且工作稳定的清孔装置，并利用钨钢合金钻齿高速回转，切割破碎大粒径块石，并将块石收入至主体钢筒内部，实现大粒径块石的完美破碎和自动收集，保证第一阶段成孔和第二阶段成孔的顺利施工。并且当碎石进入主体钢筒内时，由于钢索处设置为活口状，因此方便将碎石收入钢筒内部，同时也可以防止碎石从钢筒内掉落，实现碎石的稳定收集。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S2还包括如下步骤：

S24，护圈的制作与安装，将护圈套设在主体钢筒的下端外壁，然后将护圈进行焊接固定。

通过采用上述技术方案，通过设置护圈增加主体钢筒底部的架构强度和抗冲击能力，防止切割块石时主体钢筒损坏，提高清孔装置的使用寿命，从而保证第一阶段成孔和第二阶段成孔的稳定施工。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S21中，当密封盖焊接完毕后，将距离感应器安装于密封盖的下端面。

通过采用上述技术方案，通过设置距离感应器检测主体钢筒内部的碎石量，当钢筒内部的碎石填满时，触发距离感应器，用以提醒操作人员及时提升钻杆，将桶内碎石外运，实现碎石的及时清理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S7中，当对桩孔进行封底时，直接将混凝土车开上钻孔平台进行灌注，并且在浇筑前，先将漏斗架设在桩孔上，然后在漏斗底部的出口处铺设球塞，再在上面用带吊缆的定型铁板盖住，待漏斗注满混凝土泥浆后，快速提升吊缆，实现漏斗底部的出口处的快速开启，从而使混凝土泥浆快速灌入桩孔内，实现桩孔的封底浇筑。

通过采用上述技术方案，通过先对桩孔进行封底浇筑，为整个灌注桩提供坚实稳定的基础，保证钢筋笼与混凝土的结构强度和结构稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S1中，当对建筑垃圾和地下障碍物进行清除后，回填800-1000mm的渣石，并采用机械碾压夯实后，再在表面回填240-250mm厚级配砂石，以保证作业平台地表坚实和平整。

通过采用上述技术方案，通过回填渣石和级配砂石，保证作业平台地表坚实和平整，保证钻孔作业设备可以稳定的停靠在地表上，保证钻孔作业设备工作时不会出现下陷的现象，保证第一阶段成孔和第二阶段成孔钻孔时的垂直度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过利用直径为钻孔灌注桩桩径的65%的钻头以及直径为钻孔灌注桩桩径的钻头进行钻孔作业，分别形成第一阶段成孔和第二阶段成孔，同时通过第一阶段成孔形成垂直临空面，降低了成孔时的钻进阻力，加快了成孔速度和施工效率；

2.通过将泥浆灌入第一阶段成孔和第二阶段成孔内，有效的保持孔壁的稳定性，避免在施工中出现钻孔坍塌和缩颈现象，同时对钻具齿进行有效的冷却降温，保证钻具的耐磨性；

3.通过制作结构简洁，并且工作稳定的清孔装置，稳定的切割破碎大粒径块石，并将块石收入至主体钢筒内部，保证第一阶段成孔和第二阶段成孔的顺利施工；

4.通过回填渣石和级配砂石，保证作业平台地表坚实和平整，保证钻孔作业设备可以稳定的停靠在地表上，从而保证第一阶段成孔和第二阶段成孔钻孔时的垂直度。

附图说明

图1是实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种灌注桩施工方法，包括如下步骤：

S1，施工准备，对施工现场的建筑垃圾和地下障碍物进行清除后，回填800-1000mm的渣石，并采用机械碾压夯实后，再在表面回填240-250mm厚级配砂石，以保证作业平台地表坚实和平整。因此使得钻孔作业设备可以稳定的停靠在地表上，保证钻孔作业设备工作时不会出现下陷的现象，从而保证成孔的垂直度，提高成孔的施工精度。

S11，泥浆制备，选用含砂量少、比重较大的成品泥浆，然后在每立方米的泥浆内掺加150-200g膨润土控制泥浆比重，并加入水1000ml，纯碱5-10g，保证调和完成的泥浆比重为1.9-2，粘度为35-40s，泥浆调和后备用。

S2，清孔装置制作，根据钻孔灌注桩的桩径，制作外径直径为钻孔灌注桩桩径的65%的清孔装置，用于对块石进行破碎和收集。

并且当制作清孔装置时，采用如下步骤：

S21，主体钢筒制作，主体钢筒采用厚度为10mm的无缝钢管，上端用同厚钢板焊接密封盖，并且主体钢筒的下端为开口状，最后再将距离感应器安装于密封盖的下端面。

S22，钢索制作与安装，在主体钢筒的下端内壁上均匀开设安装孔，采用25#钢索制作成U形状，将U形钢索的两自由端分别连接在安装孔内，钢索的弧形端位于主体的中央，且重叠交错布设。

S23，钻齿制作与安装，将钨钢合金钻齿均匀分布并焊接在主体钢筒的下端面，同时使得钻齿的布设间距为200mm。

S24，护圈的制作与安装，将护圈套设在主体钢筒的下端外壁，然后将护圈进行焊接固定。

当清孔装置工作时，利用通过钨钢合金钻齿高速回转，切割破碎大粒径块石，并将块石收入至主体钢筒内部，实现大粒径块石的完美破碎和自动收集，保证第一阶段成孔和第二阶段成孔的顺利施工。

并且当碎石进入主体钢筒内时，由于钢索处设置为活口状，因此方便将碎石收入钢筒内部，同时也可以防止碎石从钢筒内掉落，实现碎石的稳定收集和高效收集。

当钢筒内部的碎石填满时，碎石将会自动触发距离感应器，并发出警报，此时用以提醒操作人员及时提升钻杆，并将钢筒内的碎石外运，实现碎石的及时清理。

S3，第一阶段成孔施工，采用直径为钻孔灌注桩桩径的65%的钻头进行第一阶段成孔施工。当遇到难以钻进的情况，及时将钻头更换为清孔装置，并对第一阶段成孔进行清障后，继续钻孔作业。

S4，第二阶段成孔施工，采用直径为钻孔灌注桩桩径的钻头进行第二阶段成孔施工，同时当遇到难以钻进的情况，及时将钻头更换为清孔装置，并对第二阶段成孔进行清障后，继续钻孔作业。

在步骤S3和步骤S4的钻孔作业中，将步骤S11中的泥浆灌装至第一阶段成孔和第二阶段成孔内，有效的保持孔壁的稳定性，避免在施工中出现钻孔坍塌和缩颈现象。同时泥浆在旋挖钻岩施工时可以对钻具齿进行有效的冷却降温，使钻具在适当温度下运行，保证钻具的耐磨性。

S5，清孔，利用测绳测出沉渣厚度，如若沉渣厚度超过设计要求，采用钻机和双底双开门截齿钻斗，将悬浮沉渣全部捞出。

S6，钢筋笼下孔，将钢筋笼竖直起吊，然后将钢筋笼缓慢的放入桩孔内。

S61，复测沉渣厚度，当桩孔内沉入钢筋笼之后，再用测绳测出沉渣厚度，如若超过设计要求，利用泥浆正循环清孔或气举反循环清孔，实现沉渣的清理。

S7，混凝土浇筑，先利用混凝土泥浆对桩孔的下端进行封底后，再将混凝土泥浆连续的浇筑至桩孔内，使混凝土泥浆完全充满桩孔。

当对桩孔进行封底时，直接将混凝土车开上钻孔平台进行灌注，并且在浇筑前，先将漏斗架设在桩孔上，然后在漏斗底部的出口处铺设球塞，再在上面用带吊缆的定型铁板盖住。待漏斗注满混凝土泥浆后，快速提升吊缆，实现漏斗底部的出口处的快速开启，从而使混凝土泥浆快速灌入桩孔内，实现桩孔的封底浇筑。

工作原理：本施工方法分为两阶段进行钻孔灌注桩成孔施工，第一阶段采用65%设计桩径的钻头钻孔，难以钻进时将钻头更换成清孔装置，清孔装置是由底部带有钨钢合金钻齿（钻齿上部设置钢护圈）的钢管和25#U形钢索组成，U形钢索布设在钢管内圈底部50mm处，并在钢锁下部布设活口。通过钨钢合金钻齿将大粒径块石破碎，同时将碎石收入钢管内部带出孔洞。在第一阶段钻孔施工完成后，采用100%设计直径钻头的桩机进行第二阶段钻孔施工，由于第一阶段成孔形成了垂直临空面，降低了第二阶段成孔时的钻进阻力，从而加快了成孔速率，达到了高效施工的效果。

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 (9)

1.一种灌注桩施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，施工准备，对施工现场的建筑垃圾和地下障碍物进行清除，并对地表进行夯实；

S2，清孔装置制作，根据钻孔灌注桩的桩径，制作外径直径为钻孔灌注桩桩径的65%的清孔装置，用于对块石进行破碎和收集；

S3，第一阶段成孔施工，采用直径为钻孔灌注桩桩径的65%的钻头进行第一阶段成孔施工，当遇到难以钻进的情况，及时将钻头更换为清孔装置，并对第一阶段成孔进行清障后，继续钻孔作业；

S4，第二阶段成孔施工，采用直径为钻孔灌注桩桩径的钻头进行第二阶段成孔施工，同时当遇到难以钻进的情况，及时将钻头更换为清孔装置，并对第二阶段成孔进行清障后，继续钻孔作业；

S5，清孔，利用测绳测出沉渣厚度，如若沉渣厚度超过设计要求，采用钻机和双底双开门截齿钻斗，将悬浮沉渣全部捞出；

S6，钢筋笼下孔，将钢筋笼竖直起吊，然后将钢筋笼缓慢的放入桩孔内；

S7，混凝土浇筑，先利用混凝土泥浆对桩孔的下端进行封底后，再将混凝土泥浆连续的浇筑至桩孔内，使混凝土泥浆完全充满桩孔。

2.根据权利要求1所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S6与步骤S7之间设置有步骤S61，步骤S61如下：

S61，复测沉渣厚度，当桩孔内沉入钢筋笼之后，再用测绳测出沉渣厚度，如若超过设计要求，利用泥浆正循环清孔或气举反循环清孔，实现沉渣的清理。

3.根据权利要求1所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S1与步骤S2之间设置有步骤S11，步骤S11如下，

S11，泥浆制备，选用含砂量少、比重较大的泥浆备用，并且在步骤S3和步骤S4中，将泥浆灌入第一阶段成孔和第二阶段成孔内，保持孔壁的稳定。

4.根据权利要求3所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S11中，在制备泥浆时，在每立方米的泥浆内掺加150-200g膨润土控制泥浆比重，并加入水1000ml，纯碱5-10g，保证调和完成的泥浆比重为1.9-2，粘度为35-40s。

5.根据权利要求1所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S2包括如下步骤：

S21，主体钢筒制作，主体钢筒采用厚度为10mm的无缝钢管，上端用同厚钢板焊接密封盖，并且主体钢筒的下端为开口状；

S22，钢索制作与安装，在主体钢筒的下端内壁上均匀开设安装孔，采用25#钢索制作成U形状，将U形钢索的两自由端分别连接在安装孔内，钢索的弧形端位于主体的中央，且重叠交错布设；

S23，钻齿制作与安装，将钨钢合金钻齿均匀分布并焊接在主体钢筒的下端面，同时使得钻齿的布设间距为200mm。

6.根据权利要求5所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S2还包括如下步骤：

S24，护圈的制作与安装，将护圈套设在主体钢筒的下端外壁，然后将护圈进行焊接固定。

7.根据权利要求5所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S21中，当密封盖焊接完毕后，将距离感应器安装于密封盖的下端面。

8.根据权利要求1所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S7中，当对桩孔进行封底时，直接将混凝土车开上钻孔平台进行灌注，并且在浇筑前，先将漏斗架设在桩孔上，然后在漏斗底部的出口处铺设球塞，再在上面用带吊缆的定型铁板盖住，待漏斗注满混凝土泥浆后，快速提升吊缆，实现漏斗底部的出口处的快速开启，从而使混凝土泥浆快速灌入桩孔内，实现桩孔的封底浇筑。

9.根据权利要求1所述的一种灌注桩施工方法，其特征在于：步骤S1中，当对建筑垃圾和地下障碍物进行清除后，回填800-1000mm的渣石，并采用机械碾压夯实后，再在表面回填240-250mm厚级配砂石，以保证作业平台地表坚实和平整。

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