CN112709529A - 一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及岩层钻孔技术领域,提供一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法及应用。本发明实施例的硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,通过旋挖钻机在进行桩径桩基施工时,首先配备筒钻钻头钻进施工,钻至设计深度后依次更换直径递增的截齿捞砂斗钻头进行扩孔钻进至成孔,提高大桩径及较大桩径硬质岩层的成孔效率,该施工方法提高了旋挖钻机的入岩能力,加快了硬质岩层成孔速度。
Description
技术领域
本发明涉及岩层钻孔技术领域,具体地涉及一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法及应用。
背景技术
冲击钻施工中需先进行泥浆池建设及标准化围护,冲击钻施工中投入人力较多,冲击钻施工需求大电接入或大功率发电机全天运行供电,对电力配置措施要求较高,消耗较大,冲击钻成孔过程中垂直度不佳、沉渣较厚的缺陷,冲击钻进行施工在地质较硬的岩层冲击钻成孔速度极慢,甚至出现全天不进尺现象。
发明内容
本发明实施例提供硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法及应用。具体技术方案如下:
本发明实施例的硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,包括步骤:
a、施工准备,配备全站仪、旋挖钻机、钻头以及护筒,所述钻头包括筒钻钻头以及直径递增的至少两个截齿捞砂斗钻头,所述筒钻钻头直径小于截齿捞砂斗钻头直径;
b、测量放样,采用所述全站仪定位桩位中心并标记;
c、埋设护筒,将护筒中心对准所述桩位中心;
d、筒钻钻头钻进成孔,对所述旋挖钻机配备所述筒钻钻头,所述旋挖钻机对所述桩位中心钻进施工至设计深度;
e、截齿捞砂斗钻头径向分级成孔,对所述旋挖钻机依次配备直径递增的所述截齿捞砂斗钻头,对所述筒钻钻头的钻孔扩孔钻进并依次对前一所述截齿捞砂斗钻头的钻孔扩孔钻进至成孔。
进一步地,所述步骤a,还包括配备探孔器、钢筋笼、吊车、混凝土以及混凝土灌注机。
进一步地,该方法还包括步骤:f、成孔检查,使用所述探孔器对所述成孔的倾斜度、孔位以及孔径进行检查。
进一步地,该方法还包括步骤:g、钢筋笼安装,使用所述吊车起吊钢筋笼以及吊放钢筋笼至所述成孔内。
进一步地,该方法还包括步骤:h、混凝土浇筑,使用所述混凝土灌注机将混凝土灌注至所述成孔内。
进一步地,所述护筒采用8mm-12mm钢板制作,护筒内径应比设计桩径大20~30cm。
进一步地,所述护筒的埋深为护筒外径的1.0-1.5倍,并且埋深不小于1m,护筒的顶端高出原地面40-60cm。
进一步地,所述探空器检查倾斜度时,将探孔器下放到孔底,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位中心水平距离,将水平距离值除以孔深,获取倾斜度;所述探空器检查孔位时,将探孔器下放到护筒底口处,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位中心水平距离,获取偏差;所述探空器检查孔径时,采用直径与设计桩径相同,长为设计桩径4-5 倍的圆形探孔器,当探孔器能顺利下放到孔底,孔径合格。
本发明实施例提供硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法作为硬质岩层钻孔中的应用。
本发明实施例的硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,通过旋挖钻机在进行桩径桩基施工时,首先配备筒钻钻头钻进施工,钻至设计深度后依次更换直径递增的截齿捞砂斗钻头进行扩孔钻进至成孔,提高大桩径及较大桩径硬质岩层的成孔效率,该施工方法提高了旋挖钻机的入岩能力,加快了硬质岩层成孔速度。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其中的“第一”或“第二”等只表示对同类部件或装置加以区分,不代表限制。
本发明实施例的硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,包括步骤:
a、施工准备,配备全站仪、旋挖钻机、钻头以及护筒,钻头包括筒钻钻头以及直径递增的至少两个截齿捞砂斗钻头,筒钻钻头直径小于截齿捞砂斗钻头直径;
b、测量放样,采用全站仪定位桩位中心并标记;
c、埋设护筒,将护筒中心对准桩位中心;
e、筒钻钻头钻进成孔,对旋挖钻机配备筒钻钻头,旋挖钻机对桩位中心钻进施工至设计深度;
e、截齿捞砂斗钻头径向分级成孔,对旋挖钻机依次配备直径递增的截齿捞砂斗钻头,对筒钻钻头的钻孔扩孔钻进并依次对前一截齿捞砂斗钻头的钻孔扩孔钻进至成孔。
其中,步骤a,还包括配备探孔器、钢筋笼、吊车、混凝土以及混凝土灌注机。
其中,该方法还包括步骤:f、成孔检查,使用探孔器对成孔的倾斜度、孔位以及孔径进行检查。
其中,该方法还包括步骤:g、钢筋笼安装,使用吊车起吊钢筋笼以及吊放钢筋笼至成孔内。
其中,该方法还包括步骤:h、混凝土浇筑,使用混凝土灌注机将混凝土灌注至成孔内。
其中,护筒采用8mm-12mm钢板制作,护筒内径应比设计桩径大20~30cm。
其中,护筒的埋深为护筒外径的1.0-1.5倍,并且埋深不小于1m,护筒的顶端高出原地面40-60cm。
其中,探空器检查倾斜度时,将探孔器下放到孔底,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位中心水平距离,将水平距离值除以孔深,获取倾斜度;探空器检查孔位时,将探孔器下放到护筒底口处,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位中心水平距离,获取偏差;探空器检查孔径时,采用直径与设计桩径相同,长为设计桩径4-5倍的圆形探孔器,当探孔器能顺利下放到孔底,孔径合格。
本发明实施例还包括硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法作为硬质岩层钻孔中的应用。
具体地,设计深度是指根据不同的硬质岩层的低质特点以及开孔的成孔孔径设计的筒钻钻头打孔深度。
具体地,钻孔桩使用钢护筒,采用8mm-12mm钢板制作,护筒内径应比设计桩径大20~ 30cm;为保证其刚度,防止变形,可在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋;埋设护筒时,护筒中心对准测量所标出的桩位中心,旱地对于不透水地层,埋深宜为护筒外径的1.0-1.5 倍,但不得少于1m,护筒顶高出原地面50cm,可以采用坐标架校正护筒中心同桩位中心保持一致;护筒周围和护筒底回填紧密,保证其位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。
具体地,在安装钢筋笼时,采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间;应采取措施对起吊点予以加强,以保证钢筋笼在起吊时不致变形;吊放钢筋笼入孔时应对准孔径,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放;骨架最上端的定位,可以由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼,钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上;钢筋笼中心与设计桩中心位置对正,焊接定位于钢护筒上,完成钢筋笼的安装。
具体地,混凝土坍落度可以为180mm~220mm,孔口应设置盖板,避免混凝土散落孔内;灌注时先灌入首批混凝土,首批混凝土数量要满足导管首次埋置深度1.0m以上的要求;混凝土的灌注面高于设计桩顶标高1.0m。;灌桩过程中可以制作混凝土试块,用以检验灌注桩的混凝土强度;混凝土面上升速度可以控制于2m/h以上。
本发明的硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,在使用时如下:
以桩径1.8m桩基施工时为例,首先对旋挖钻机配备直径1.25m筒钻钻头钻进施工,钻至设计深度后更换直径1.5m截齿捞砂斗钻头进行扩孔钻进,钻至设计深度后再次更换直径1.8m 截齿捞砂斗钻头进行扩孔钻进至成孔。
本发明的硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,通过采用旋挖钻径向分级扩孔施工技术,采用旋挖钻机配备不同型号的钻头对岩质较硬的地层进行分级扩孔,提高旋挖钻机入岩能力,最终实现旋挖钻机高效入岩成孔,加快钻孔桩施工效率,减少人工、材料投入成本,确保钻孔桩施工质量;旋挖钻径向分级扩孔施工技术解决了岩溶地区硬质岩层地质条件下成孔速度慢、卡钻频率高等技术难题,为以后类似的施工工况提供了相关的施工经验,技术效益显著;旋挖钻分级扩孔技术,成孔过程中全机械施工,无需配备大电、泥浆池,减少了泥浆池及临时用电的安全风险,安全效益显著;旋挖钻在硬质岩层径向分级扩孔成孔质量高,有效避免了冲击钻成孔过程中垂直度不佳、沉渣较厚的缺陷,保证了成桩质量,为桥梁后续施工打好了基础,赢得良好的社会效益;旋挖钻机在我项目桥址范围内可以采用无泥浆条件干法作业,不仅减少了水资源的浪费,还避免了泥浆对周边环境的污染,施工现场整洁,对环境造成的污染小,施工工艺安全环保,环保效益明显。
应当理解的是,本发明实施例中的结构之间的安装,可以是指焊接、螺栓连接、螺钉连接、嵌接、以及粘接;管路之间的连接可以是指连通;电器之间的连接可以是指电连接。本发明并不局限于上面已经描述,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,包括步骤:
a、施工准备,配备全站仪、旋挖钻机、钻头以及护筒,所述钻头包括筒钻钻头以及直径递增的至少两个截齿捞砂斗钻头,所述筒钻钻头直径小于截齿捞砂斗钻头直径;
b、测量放样,采用所述全站仪定位桩位中心并标记;
c、埋设护筒,将护筒中心对准所述桩位中心;
c、筒钻钻头钻进成孔,对所述旋挖钻机配备所述筒钻钻头,所述旋挖钻机对所述桩位中心钻进施工至设计深度;
e、截齿捞砂斗钻头径向分级成孔,对所述旋挖钻机依次配备直径递增的所述截齿捞砂斗钻头,对所述筒钻钻头的钻孔扩孔钻进并依次对前一所述截齿捞砂斗钻头的钻孔扩孔钻进至成孔。
2.根据权利要求1所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,所述步骤a,还包括配备探孔器、钢筋笼、吊车、混凝土以及混凝土灌注机。
3.根据权利要求2所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,该方法还包括步骤:f、成孔检查,使用所述探孔器对所述成孔的倾斜度、孔位以及孔径进行检查。
4.根据权利要求2所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,该方法还包括步骤:g、钢筋笼安装,使用所述吊车起吊钢筋笼以及吊放钢筋笼至所述成孔内。
5.根据权利要求2所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,该方法还包括步骤:h、混凝土浇筑,使用所述混凝土灌注机将混凝土灌注至所述成孔内。
6.根据权利要求1所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,所述护筒采用8mm-12mm钢板制作,护筒内径应比设计桩径大20~30cm。
7.根据权利要求1所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,所述护筒的埋深为护筒外径的1.0-1.5倍,并且埋深不小于1m,护筒的顶端高出原地面40-60cm。
8.根据权利要求3所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法,其特征在于,所述探空器检查倾斜度时,将探孔器下放到孔底,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位中心水平距离,将水平距离值除以孔深,获取倾斜度;所述探空器检查孔位时,将探孔器下放到护筒底口处,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位中心水平距离,获取偏差;所述探空器检查孔径时,采用直径与设计桩径相同,长为设计桩径4-5倍的圆形探孔器,当探孔器能顺利下放到孔底,孔径合格。
9.权利要求1-8任一项所述的一种硬质岩层钻孔桩径向分级成孔施工方法作为硬质岩层钻孔中的应用。
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