CN113982480A - 一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在岩层较硬地质条件下，桩基础钻孔施工领域，具体涉及一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法。包括打设先导孔；配置钻机、钻头；φ1.2m小直径钻孔；φ1.8m全直径钻孔；清孔等步骤，本发明旋挖钻机配以不同直径钻头分级成孔，会有效提高钻进效率，对硬岩、控制振动环境下桩基工程的施工的具有重要意义。

Description

一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法
技术领域
本发明涉及在岩层较硬地质条件下，桩基础钻孔施工领域，具体涉及一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法。
背景技术
在岩层较硬地质条件下，特别是濒临建筑物的施工环境下，桩基础钻孔多采用人工挖孔或者冲击钻成孔。
缺点：人工挖孔受限制条件较多，最主要的就是无水环境下，地下水位较高，不太适用，而且人工挖孔桩成孔速度慢，效率低。冲击钻成孔是硬岩地质条件下常用的一种成孔方法，根据岩层强度选择锤头，但是在濒临建筑物的环境下，不能产生较大振动，限制了该种方法的使用。
随着大型桥梁的不断涌现，超大超深桩基越来越多，在超长桩基遇到硬岩地层时，旋挖钻机以其装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活，施工效率高、功能多、适应地层广等优点被广泛的应用于铁路、公路桥梁、市政、水利和房建等桩基础工程中，钻机配合不同钻具，适应于干式、湿式及岩层的成孔作业。旋挖钻机配以不同直径钻头分级成孔，会有效提高钻进效率，对硬岩、控制振动环境下桩基工程的施工的具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供了一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法；特别适用于濒临建筑物的施工环境。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法，包括如下步骤：
1）打设先导孔：
根据设计坐标测放出桩位，用潜孔钻机在桩位中心打直径11cm的先导孔，以桩位中心为圆心，画直径1.1m的圆一，在该圆一周长上利用潜孔钻机均匀间距打4个直径11cm的先导孔，以桩位中心为圆心，画直径1.7m的圆二，在该圆二周长上利用潜孔钻机均匀间距打8个直径11cm的先导孔，先导孔孔底标高以超出设计桩底标高5cm；
2）配置钻机、钻头：
对于硬岩地层的桩基施工，岩层强度30Mpa以内可采用360旋挖钻机，岩层强度30Mpa～60Mpa，可选用400钻挖钻机；一台旋挖钻机配备4～5个牙轮筒钻，以便于循环使用；
查看地质勘探报告，对于岩石强度高于40Mpa，嵌岩深度达到20m以上的桩基施工时，考虑岩石对钻头的磨损，对φ1.2m牙轮筒钻周围配备12个牙轮钻头，在筒钻内侧顶部设置6个牙轮钻头一字排开；对φ1.8m牙轮筒钻周围配备18个牙轮钻头，在筒钻内侧顶部设置9个牙轮钻头一字排开；
3）φ1.2m小直径钻孔：
旋挖钻机先配以高度2m、φ1.2m的牙轮筒钻一钻进，每完成一进尺，更换φ1.2m的捞渣钻斗清理岩屑，可以降低岩屑对钻进带来的阻力，钻头钻进省力；
4）φ1.8m全直径钻孔：
φ1.2m成孔后，更换高度1.2m、φ1.8m的牙轮筒钻二钻进，每完成一进尺，更换φ1.8m的捞渣钻斗清理岩屑；因φ1.2m已成孔，φ1.8m钻进时，会有岩屑落入φ1.2m孔中，钻进过程中，待φ1.2m孔内岩屑积满，配合更换φ1.2m的捞渣钻斗清理岩屑，再更换牙轮筒钻二钻进，依次循环直至终孔；
5）清孔
终孔后，待孔内浆液静置1～2个小时后再用旋挖钻机配合φ1.8m捞渣钻斗进行捞渣，清孔后进行终孔检测。
与现有技术相比，发明的有益效果是：（1）入岩效率高：基于岩石破碎理论，根据实地勘察报告参数选用功率合适的钻机、配以合适的钻头、合理的布置牙轮钻头、安排专业的操作人员以达到控制震动破岩钻孔。
（2）震动小：使用大功率旋挖钻机配以牙轮筒钻，在破岩钻孔过程中可以有效的减少对周围建筑物的扰动。
（3）质量有保证：在复杂地质情况下，尤其遇到斜岩，旋挖钻能够通过自身的垂直度监控系统，可在早期预见偏差，进行修正。辅以钻孔过程分级扫孔工艺可有效的保证成孔的垂直度。
（4）经济性效益高：旋挖钻破岩钻进，通过不同尺寸牙轮钻头和钻进工艺，入岩效率高、牙轮磨损少、施工进度快，可以节约成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明工艺流程示意图。
图2是本发明中桩位示意图。
图3是本发明中潜孔钻机打开示意图一。
图4是本发明中潜孔钻机打开示意图二。
图5是本发明中潜孔钻机打开示意图三。
图6是本发明中潜孔钻机打开示意图四。
图7是本发明中潜孔钻机打开示意图五。
图8是本发明中潜孔钻机打开示意图六。
图9是本发明中潜孔钻机打开示意图七。
图10是本发明中先导孔施工示意图一。
图11是本发明中先导孔施工示意图二。
图12是本发明中φ1.2m钻孔施工示意图。
图13是本发明中φ1.2m捞渣施工示意图。
图14是本发明中φ1.8m钻孔施工示意图。
图15是本发明中φ1.8m捞渣施工示意图。
图16是本发明中终孔清孔示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
G526国道岱山段改建工程项目控制性工程-新江南大桥，主桥设两个哑铃型承台，承台基础采用18根直径1.8m钻孔灌注桩，均为嵌岩桩。大桩号承台7根桩基位于老桥拱座之后，纵桥向相差2.47m，横桥向搭接1.9～2.5m，老江南大桥为有推力拱桥，因此新江南大桥施工时，对老桥不能产生扰动。受此影响新桥7根桩基钻孔该过程需要采取旋挖钻机配以不同直径钻头分级成孔的成孔方法以减少对老桥推力拱座的扰动，对以后受限空间硬岩地质条件下钻灌注桩成孔提供了参考经验。
一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法，包括如下步骤：
1）打设先导孔：
（1）根据设计坐标测放出桩位，用潜孔钻机1在桩位中心打一个直径11cm的先导孔2，以桩位中心为圆心，画直径1.1m的圆一3，在该圆一3周长上利用潜孔钻机均匀间距打4个直径11cm的先导孔一4，以桩位中心为圆心，画直径1.7m的圆二5，在该圆二5周长上利用潜孔钻机均匀间距打8个直径11cm的先导孔二6，先导孔孔底标高以超出设计桩底标高5cm为宜，以达到释放岩层应力的效果。
2）配置钻机、钻头：
对于硬岩地层的桩基施工，岩层强度30Mpa以内可采用360旋挖钻机，岩层强度30Mpa～60Mpa，可选用400钻挖钻机；一台旋挖钻机配备4～5个牙轮筒钻，以便于循环使用；
查看地质勘探报告，对于岩石强度高于40Mpa，嵌岩深度达到20m以上的桩基施工时，考虑岩石对钻头的磨损，对φ1.2m牙轮筒钻周围配备12个牙轮钻头，在筒钻内侧顶部设置6个牙轮钻头一字排开；对φ1.8m牙轮筒钻周围配备18个牙轮钻头，在筒钻内侧顶部设置9个牙轮钻头一字排开；
3）φ1.2m小直径钻孔：
旋挖钻机先配以高度2m、φ1.2m的牙轮筒钻一7钻进，每完成一进尺，更换φ1.2m的捞渣钻斗8清理岩屑，可以降低岩屑对钻进带来的阻力，钻头钻进省力；
4）φ1.8m全直径钻孔：
φ1.2m成孔后，更换高度1.2m、φ1.8m的牙轮筒钻二9钻进，每完成一进尺，更换φ1.8m的捞渣钻斗清理岩屑10；因φ1.2m已成孔，φ1.8m钻进时，会有岩屑10落入φ1.2m孔中，钻进过程中，待φ1.2m孔内岩屑积满，配合更换φ1.2m的捞渣钻斗8清理岩屑10，再更换φ1.8m牙轮筒钻二9钻进，依次循环直至终孔；
5）清孔
终孔后，待孔内浆液静置1～2个小时后再用旋挖钻机1配合φ1.8m捞渣钻斗11打捞岩屑10，清孔后进行终孔检测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）打设先导孔：
根据设计坐标测放出桩位，用潜孔钻机在桩位中心打直径11cm的先导孔，以桩位中心为圆心，画直径1.1m的圆一，在该圆一周长上利用潜孔钻机均匀间距打4个直径11cm的先导孔，以桩位中心为圆心，画直径1.7m的圆二，在该圆二周长上利用潜孔钻机均匀间距打8个直径11cm的先导孔，先导孔孔底标高以超出设计桩底标高5cm；
2）配置钻机、钻头：
对于硬岩地层的桩基施工，岩层强度30Mpa以内可采用360旋挖钻机，岩层强度30Mpa～60Mpa，可选用400钻挖钻机；一台旋挖钻机配备4～5个牙轮筒钻，以便于循环使用；
查看地质勘探报告，对于岩石强度高于40Mpa，嵌岩深度达到20m以上的桩基施工时，考虑岩石对钻头的磨损，对φ1.2m牙轮筒钻周围配备12个牙轮钻头，在筒钻内侧顶部设置6个牙轮钻头一字排开；对φ1.8m牙轮筒钻周围配备18个牙轮钻头，在筒钻内侧顶部设置9个牙轮钻头一字排开；
3）φ1.2m小直径钻孔：
旋挖钻机先配以高度2m、φ1.2m的牙轮筒钻一钻进，每完成一进尺，更换φ1.2m的捞渣钻斗清理岩屑，可以降低岩屑对钻进带来的阻力，钻头钻进省力；
4）φ1.8m全直径钻孔：
φ1.2m成孔后，更换高度1.2m、φ1.8m的牙轮筒钻二钻进，每完成一进尺，更换φ1.8m的捞渣钻斗清理岩屑；因φ1.2m已成孔，φ1.8m钻进时，会有岩屑落入φ1.2m孔中，钻进过程中，待φ1.2m孔内岩屑积满，配合更换φ1.2m的捞渣钻斗清理岩屑，再更换牙轮筒钻二钻进，依次循环直至终孔；
5）清孔
终孔后，待孔内浆液静置1～2个小时后再用旋挖钻机配合φ1.8m捞渣钻斗进行捞渣，清孔后进行终孔检测。
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