CN112411526A - 一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法 - Google Patents

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CN112411526A CN202011361994.1A CN202011361994A CN112411526A CN 112411526 A CN112411526 A CN 112411526A CN 202011361994 A CN202011361994 A CN 202011361994A CN 112411526 A CN112411526 A CN 112411526A
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沈杰
何林芳
彭辉
李兴富
刘梅花
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China Construction Fourth Engineering Division Corp Ltd
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China Construction Fourth Engineering Division Corp Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same

Abstract

本发明公开了一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法，用旋挖钻头对灌注的水泥砂浆进行反钻挤压，依靠水泥砂浆的流动性和钻头的挤压外力对孔桩周边土体进行有效渗透；待砂浆达到一定强度后并具有良好的可塑性，此时水泥砂浆已经将孔桩周边土体进行固结；用旋挖钻头复钻到达桩底中风化灰岩持力层，使上部类似混凝土混合物与中风化灰岩嵌岩部分形成一个整体稳定孔桩护壁格构体系。本发明对处理高回填、新进回填、抛填形成的结构松散，厚度不均匀，地基稳定性差，承载力低的山劈石、块石渣废渣土质中进行机械成孔预防其塌孔，顺利成孔，确保桩基础周边土质的的安全稳定性能，这对旋挖灌注桩提高施工进度，节约施工成本有重要意义。

Description

一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法
技术领域
本发明涉及一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
回填土旋挖灌注桩施工是建筑工程中的一项十分重要的技术，在现有技术中，如上海建工五建集团有限公司申请的发明专利(公开号为CN108149681A)公开了一种回填土旋挖灌注桩用组合式钢护筒及其施工方法,属于旋挖灌注桩施工技术领域。所述组合式钢护筒由若干钢护筒单元依次拼接而成，在拼接缝上下两侧的所述钢护筒单元上分别设置有成对出现的若干上连接耳板和下连接耳板，所述上连接耳板、下连接耳板上分别对应设置有连接孔一、连接孔二，通过螺栓连接。又如，四川省第十一建筑有限公司申请的发明专利(公开号为CN111749230A)公开了一种超长旋挖灌注桩，其包括旋挖灌桩本体，所述旋挖灌装本体内设置有护筒，所述护筒的内壁设置有钢筋笼，所述护筒内注入有泥浆；采用上述方案，设置护筒作为旋挖灌注桩的成孔护臂，利用旋挖机在护筒内取土成孔，能够有效避免出现坍塌，防止杂物进入桩孔，使得最终清渣速度块，采用泥浆进行护臂，可以稳定桩孔内水位、便于挟带钻渣，有效的防止桩孔出现塌孔的现象。
以上技术虽然都对旋挖灌注桩技术进行了一定的改进，但是旋挖灌注桩依然存在很多不足之处，主要是旋挖灌注桩施工中，高回填区因回填土质多为石渣废渣回填，结构松散，不均匀，厚度变化大，地基均匀性差，自重固结未完成，不稳定导致钻孔过程中出现塌孔现象严重，十分有必要在现有技术的基础上研究出一种有效地针对高回填区旋挖钻孔塌孔而形成的砂浆固结孔桩周边土体，防止再次出现塌孔现象，从而有效降低施工成本，加快施工进度。
发明内容
本发明所要解决问题是土质结构松散，厚度不均匀，地基稳定性差的高回填区钻孔塌孔而无法施工导致的施工进度滞后等问题。
本发明的技术方案如下：
一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法，包括如下步骤：用旋挖钻头对灌注的水泥砂浆进行反钻挤压，依靠水泥砂浆的流动性和钻头的挤压外力对孔桩周边土体进行有效渗透；待砂浆达到一定强度后并具有良好的可塑性，此时水泥砂浆已经将孔桩周边土体进行固结；用旋挖钻头复钻到达桩底中风化灰岩持力层，使上部类似混凝土混合物与中风化灰岩嵌岩部分形成一个整体稳定孔桩护壁格构体系。
进一步的，所述孔桩周边土体为高深回填、新进回填、抛填形成的结构松散，厚度不均匀，地基稳定性差，承载力低的山劈石、块石、石渣废渣土质。
进一步的，包括不同情况采用不同强度砂浆固结效果：针对块、砾石含量在50％～60％的，采用M20水泥砂浆固结；针对块、砾石含量在40％～50％的，采用M15水泥砂浆固结；针对块、砾石含量在30％～40％的，采用M10水泥砂浆固结，能有效防止塌孔顺利成孔；
进一步的，还包括钻头将砂浆与孔底沉渣或石屑等骨料搅拌类似于混凝土形式的混合物，挤压在孔桩周边土体的外侧，将石渣、废渣、山劈石等回填物封闭在内，上部护壁与中风化灰岩持力层嵌岩部分形成一种完整稳定孔桩护壁结构，有效地解决高回填区孔桩塌孔而造成的施工进度滞后，从而有效地节约施工成本。
与现有技术相比，本发明对处理高回填、新进回填、抛填形成的结构松散，厚度不均匀，地基稳定性差，承载力低的山劈石、块石渣废渣土质中进行机械成孔预防其塌孔，顺利成孔，确保桩基础周边土质的的安全稳定性能，这对旋挖灌注桩提高施工进度，节约施工成本有重要意义。
附图说明
图1是本发明的成孔示意图；
图2为本发明的成孔效果图；
图3为图2中的A-A剖面图。
附图中的标记为：1-旋挖钻头，2-水泥砂浆，3-孔桩周边土体，4-类似混凝土混合物，5-中风化灰岩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的方法主要用旋挖钻机1对灌注的水泥砂浆2进行反钻挤压，依靠砂浆的流动性和钻机的挤压外力对孔桩周边土体3进行有效渗透；待砂浆达到一定强度后并具有良好的可塑性，此时水泥砂浆2已经将孔桩周边土体3进行固结,同时钻头将水泥砂浆2与孔底沉渣或石屑等骨料搅拌类似于混凝土形式的类似混凝土混合物4，挤压在孔桩周边土体的外侧，将石渣、废渣、山劈石等回填物封闭在内，钻机继续钻进到达桩底中风化灰岩5持力层，使上部类似混凝土混合物4护壁与中风化灰岩5嵌岩部分形成一个整体稳定格构体系。对处理高回填、新进回填、抛填形成的结构松散，厚度不均匀，地基稳定性差，承载力低的山劈石、块石渣废渣土质中进行机械成孔预防其塌孔，确保桩基础周边土质的安全稳定性能，这对旋挖灌注桩提高施工进度，节约施工成本有重要意义。具体步骤如下：
步骤一、孔桩定位放线，定出桩心位置，插短钢筋作为标志，以短钢筋为圆心，2-3倍的孔桩半径为半径，定出三个点,根据设计图纸桩径径大小选取钻头进行正常成孔施工；
步骤二、高回填区钻进过程中如遇孔桩发生塌孔时，需根据钻进过程中对周边土质的分析对回灌砂浆进行砂浆配比试验，配制出适合现场实际需求的砂浆材料；
步骤三、用混凝土泵车将水泥砂浆2通过导管伸入底端到塌孔面的距离为0.3～0.5m，然后对其塌孔部位进行砂浆回灌；
步骤四、通过旋挖钻机反钻对灌注的砂浆进行挤压，在塌孔部位吊住旋挖钻头1反复扫孔，降低钻进速度，提钻要慢，多次反复扫孔以保钻具畅通，使水泥砂浆2充分渗透到孔桩周边土体3；
步骤五、待水泥砂浆2达到一定强度，此时水泥砂浆2已经将孔桩周边土体3固结成型，用旋挖钻机对孔桩重新进行复钻，旋挖钻头1将水泥砂浆2与孔底沉渣或石屑等骨料搅拌类似于混凝土形式的类似混凝土混合物4，挤压在孔桩周边土体3的外侧，将石渣、废渣、山劈石等回填物封闭在内。
步骤六、孔桩继续钻至桩底进入中风化持力层后，上部混合物护壁与中风化灰岩5嵌岩部分形成一个完整稳定的孔桩护壁格构体系。
作为优选的方案，步骤一中孔桩定位放线非常重要，引用外部参照对孔桩中心点的控制有了保障，若此状况得不到解决将会出现孔桩偏位的质量隐患。
步骤二中砂浆的配合比强度选择是关键，不同情况采用不同强度砂浆，凝结效果各有不同：针对块、砾石含量在50％～60％的，采用M25水泥砂浆固结；针对块、砾石含量在40％～50％的，采用M20水泥砂浆固结；针对块、砾石含量在30％～40％的，采用M15水泥砂浆固结，能有效防止塌孔顺利成孔；
步骤三中导管伸入底部距离较近的目的是防止回灌的砂浆从高处下落对孔桩冲击力较大产生二次塌孔从而影响回灌效果。
步骤五中的搅拌混合物中含有类似粗骨料形式的石渣、粉末等回填物，具有较高的强度，且将回填物封闭在内，很好的充当孔桩混凝土护壁。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法，其特征在于包括如下步骤：用旋挖钻头(1)对灌注的水泥砂浆(2)进行反钻挤压，依靠水泥砂浆(2)的流动性和钻头(1)的挤压外力对孔桩周边土体(3)进行有效渗透；待砂浆达到一定强度后并具有良好的可塑性，此时水泥砂浆(2)已经将孔桩周边土体(3)进行固结；用旋挖钻头(1)复钻到达桩底中风化灰岩持力层(5)，使上部类似混凝土混合物(4)与中风化灰岩(5)嵌岩部分形成一个整体稳定孔桩护壁格构体系。
2.根据权利要求1所述的高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法，其特征在于：所述孔桩周边土体(3)为高深回填、新进回填、抛填形成的结构松散，厚度不均匀，地基稳定性差，承载力低的山劈石、块石、石渣废渣土质。
3.根据权利要求1所述的高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结施工方法，其特征在于：水泥砂浆(2)强度选择：针对块、砾石含量在50％～60％的，采用M20水泥砂浆固结；针对块、砾石含量在40％～50％的，采用M15水泥砂浆固结；针对块、砾石含量在30％～40％的，采用M10水泥砂浆固结。
4.一种按照权利要求1-3中任意一项所述方法构筑的高回填区旋挖钻塌孔采用砂浆固结结构，其特征在于：包括中风化灰岩(5)及其上部类似混凝土混合物(4)，上部类似混凝土混合物(4)与中风化灰岩(5)嵌岩部分形成一个整体稳定孔桩护壁格构体系；所述类似混凝土混合物(4)是用旋挖钻头(1)对灌注的水泥砂浆(2)进行反钻挤压对孔桩周边土体(3)进行有效渗透固结构成的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114837171A (zh) * 2022-04-24 2022-08-02 中煤地质集团有限公司 一种干性砂卵石地层灌注桩施工方法

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