CN111705815A - 一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法 - Google Patents

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杨悦
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Abstract

本发明适用于人工挖桩施工技术领域，提供了一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，通过在硬岩地层上的预设计的桩孔的径向范围内沿桩孔的深度方向钻设多个预钻孔，在预钻孔内注入膨胀水泥，然后注水并封闭预钻孔，待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔，形成一个桩孔段，本发明采用预钻孔静态爆破方法，对环境影响小，爆破范围较好确定，能更好地保证桩身直径均匀性和桩长，有利于提高桩侧摩阻力和单桩承载力，并保证单桩承载力和整体沉降的均匀性，节约造价。

Description

一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法
技术领域
本发明属于人工挖桩施工的技术领域，尤其涉及一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法。
背景技术
目前，大直径桩普遍采用人工挖孔方法施工，该法施工一般流程是每往下挖1-1.5m，支设模板浇筑护壁混凝土，待护壁混凝土达到一定强度后，再进行下一步开挖，如此循环，只到设计桩长位置，然后吊装钢筋笼和浇筑混凝土。但在硬岩地层施工。
但是，上述方法存在如下问题：在硬岩地层，如不采用爆破等方法辅助施工，人工开挖慢，影响工效；如采用炸药爆破，一方面对环境振动影响，另一方便爆破范围不好确定，影响桩径均匀性，造成桩身混凝土浪费。
发明内容
本发明提供一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，旨在解决现有技术存在的问题。
本发明是这样实现的，一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，包括以下步骤：
S1、在硬岩地层上的预设计的桩孔的径向范围内沿桩孔的深度方向钻设多个预钻孔，在预钻孔内注入膨胀水泥，然后注水并封闭预钻孔；
S2、待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔，形成一个桩孔段。
优选的，步骤S2中，开挖桩孔时，每挖1～2m，根据需要在已经开挖的部分桩孔内支设护壁；也可以不设护壁，利用硬岩自身的强度保持自稳，有利于提高施工速度，且原始开挖的孔壁凸凹不平，有利于提升桩侧摩阻力和单桩承载力。
优选的，还包括：
S3、重复执行步骤S1和步骤S2，直到开挖到预设计的桩孔的桩底位置，分段吊装预先绑好的钢筋笼并连接各桩孔段，然后浇筑桩身混凝土，完成桩体施工。
优选的，所述预钻孔的直径为20～80mm，长度为50～150cm。
优选的，多个所述预钻孔包括绕所述桩孔的中心周向均匀分布的第一钻孔，和位于多个第一钻孔的之间的呈矩阵、等边三角形或等腰三角形分布的多个第二钻孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，通过在硬岩地层上的预设计的桩孔的径向范围内沿桩孔的深度方向钻设多个预钻孔，在预钻孔内注入膨胀水泥，然后注水，待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔，形成一个桩孔段，本发明采用预钻孔静态爆破方法，对环境影响小，爆破范围较好确定，能更好地保证桩身直径均匀性和桩长，有利于提高桩侧摩阻力和单桩承载力，并保证单桩承载力和整体沉降的均匀性，节约造价。
附图说明
图1为本发明的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法具体实施的侧剖视图。
图2为本发明的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法具体实施的俯视图。
图中：1-护壁、2-桩孔、3-预钻孔、4-硬岩地层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
请参阅图1-2，本实施例提供一种技术方案：一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，包括以下步骤：
S1、在硬岩地层4上的预设计的桩孔2的径向范围内沿桩孔2的深度方向钻设多个预钻孔，在预钻孔3内注入膨胀水泥，然后注水并封闭预钻孔3。预钻孔3的直径为20mm，长度为50cm。多个预钻孔3包括绕桩孔2的中心周向均匀分布的第一钻孔，和位于多个第一钻孔的之间的呈矩阵、等边三角形或等腰三角形分布的多个第二钻孔。
S2、待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔2，形成一个桩孔段。
膨胀水泥是指由硅酸盐水泥熟料与适量石膏和膨胀剂共同磨细制成的水硬性胶凝材料，膨胀水泥遇水会发生体积膨胀，从而对硬岩进行爆破施工。上述膨胀水泥爆破的方式为静态爆破。
在本实施方式中，开挖桩孔2时，每挖1m的长度后，根据需要在已经开挖的部分桩孔段内支设护壁1。在其它实施方式中，也可以不设护壁，利用硬岩自身的强度保持自稳，有利于提高施工速度，且原始开挖的孔壁凸凹不平，有利于提升桩侧摩阻力和单桩承载力，并在上一段桩孔段开挖完成后直接进行下一段桩孔段的钻孔和爆破施工。
S3、重复执行步骤S1和步骤S2，直到开挖到预设计的桩孔2的桩底位置，分段吊装预先绑好的钢筋笼并连接各桩孔段，然后浇筑桩身混凝土，完成桩体施工。
综上所述，本发明的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法具有如下有益效果：
(1)采用预钻孔静态爆破方法，对环境影响小，爆破范围较好确定，能更好地保证桩身直径均匀性，节约造价。
(2)硬岩地层开挖后井壁自稳能力较好，不一定必须进行井壁支护施工，既可以节约护壁混凝土用量，节省造价，又可以减少护壁混凝土施工、养护导致的工期拉长，能提高工效。
(3)充分利用爆破开挖孔壁的毛面，与桩身混凝土浇筑养护后，桩侧摩阻力较光滑壁面更大的作用，有利于提高单桩承载力。
(4)与冲孔或泥浆护壁钻孔等方法相比，该法既能充分利用桩侧摩阻力，又能有效避免冲孔或泥浆护壁钻孔导致的桩底沉渣造成的桩承载力降低和变形偏大、变形不均匀等不足，保障各桩承载力和变形的均匀性。
实施例二
本实施例提供一种技术方案：一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，包括以下步骤：
S1、在硬岩地层4上的预设计的桩孔2的径向范围内沿桩孔2的深度方向钻设多个预钻孔3，在预钻孔3内注入膨胀水泥，然后注水。预钻孔3的直径为80mm，长度为150cm。多个预钻孔3包括绕桩孔2的中心周向均匀分布的第一钻孔，和位于多个第一钻孔的之间的呈矩阵、等边三角形或等腰三角形分布的多个第二钻孔。
S2、待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔2，形成一个桩孔段。
在本实施方式中，开挖桩孔2时，每挖2m的长度后，在已经开挖的部分桩孔段内支设护壁1。
S3、重复执行步骤S1和步骤S2，直到开挖到预设计的桩孔2的桩底位置，分段吊装预先绑好的钢筋笼并连接各桩孔段，然后浇筑桩身混凝土，完成桩体施工。
实施例三
本实施例提供一种技术方案：一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，包括以下步骤：
S1、在硬岩地层4上的预设计的桩孔2的径向范围内沿桩孔2的深度方向钻设多个预钻孔3，在预钻孔3内注入膨胀水泥，然后注水。预钻孔3的直径为80mm，长度为150cm。多个预钻孔3包括绕桩孔2的中心周向均匀分布的第一钻孔，和位于多个第一钻孔的之间的呈矩阵、等边三角形或等腰三角形分布的多个第二钻孔。
S2、待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔2，形成一个桩孔段。
S3、重复执行步骤S1和步骤S2，直到开挖到预设计的桩孔2的桩底位置，分段吊装预先绑好的钢筋笼并连接各桩孔段，然后浇筑桩身混凝土，完成桩体施工。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在硬岩地层上的预设计的桩孔的径向范围内沿桩孔的深度方向钻设多个预钻孔，在预钻孔内注入膨胀水泥，然后注水并封闭预钻孔；
S2、待硬岩在膨胀水泥的膨胀力作用下膨胀开裂后，在开裂深度范围内的硬岩地层上的开挖桩孔，形成一个桩孔段。
2.如权利要求1所述的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，其特征在于：步骤S2中，开挖桩孔时，每挖1～2m，根据需要在已经开挖的部分桩孔内支设护壁；也可以不设护壁，利用硬岩自身的强度保持自稳，有利于提高施工速度，且原始开挖的孔壁凸凹不平，有利于提升桩侧摩阻力和单桩承载力。
3.如权利要求1所述的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，其特征在于：还包括：
S3、重复执行步骤S1和步骤S2，直到开挖到预设计的桩孔的桩底位置，分段吊装预先绑好的钢筋笼并连接各桩孔段，然后浇筑桩身混凝土，完成桩体施工。
4.如权利要求1所述的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，其特征在于：所述预钻孔的直径为20～80mm，长度为50～150cm。
5.如权利要求1所述的一种硬岩地层预钻孔静态爆破人挖桩辅助施工方法，其特征在于：多个所述预钻孔包括绕所述桩孔的中心周向均匀分布的第一钻孔，和位于多个第一钻孔的之间的呈矩阵、等边三角形或等腰三角形分布的多个第二钻孔。
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