CN114908738B - 一种深水桥梁基础桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种深水桥梁基础桩施工方法，其包括步骤钻孔平台搭设、钢护筒插打、钻孔、溶洞处理、吊装钢筋笼和灌注混凝土，溶洞处理步骤中，若出现体积大于设定值的无填充溶洞时，则采用护筒跟进的方式进行护壁，在钻穿溶洞前，先使用护筒将泥浆隔绝，从而减少钻穿溶洞时泥浆的泄漏量，降低孔壁坍塌的概率，使得钻孔能够顺利进行；钻穿溶洞后，向溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞溶洞，由于采用冲击钻冲砸密实，无需将整个溶洞填塞满，只需填塞桩孔周围的空间，冲砸密实后即可防止泥浆和混凝土泄漏，减少填充用料，缩短施工时间。本申请具有使得钻头顺利穿过溶洞区的效果。

Description

一种深水桥梁基础桩施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工的领域，尤其是涉及一种深水桥梁基础桩施工方法。

背景技术

随着经济的快速发展，交通运输的需求迅速增长，大型的跨江大桥越来越多，承载能力高、质量稳定的钻孔灌注桩是大多数桥梁工程的首选基础形式。钻孔灌注桩的施工是整个桥梁施工工序的基础环节，也是最极为重要的环节。

在钻孔灌注桩施工往水底钻孔的过程中，往往会遇到一些溶洞，这些溶洞的存在容易造成钻孔过程中孔壁坍塌，产生漏浆，使得钻孔过程无法顺利进行，而且还会造成后续的混凝土灌注时混凝土大量流失的情况。

针对上述中的相关技术，申请人认为存在以下缺陷：钻头穿过溶洞区时容易发生孔壁坍塌，影响钻孔过程的情况。

发明内容

为了使得钻头顺利穿过溶洞区，本申请提供一种深水桥梁基础桩施工方法。

本申请提供的一种深水桥梁基础桩施工方法采用如下的技术方案：

一种深水桥梁基础桩施工方法，包括以下步骤：

钻孔平台搭设：依托主栈桥搭建钻孔平台，然后进行桩位测量放样，根据桩位的中心点，在钻孔平台上安装用于辅助钢护筒插打的导向装置；

钢护筒插打：起吊钢护筒，并通过导向装置对钢护筒进行导向定位，对钢护筒进行插打，直至钢护筒的下端穿过河床的覆盖层；

钻孔：往钢护筒内注入泥浆，钢护筒内的水位高出钢护筒外的水位，然后采用冲击钻和钻头在钢护筒内的桩位钻出桩孔，钻孔过程中定期排渣并定时补浆，直至设计标深；然后进行清孔，清孔完成后提出钻头；

溶洞处理：钻孔过程中若出现体积小于设定值的无填充溶洞或者漏浆严重时，则及时向桩孔内抛填片石、膨润土及稻草，并减小冲击钻的冲程，通过冲击钻的挤压作用利用膨润土和片石将溶洞充填；钻孔过程中若出现体积大于设定值的无填充溶洞时，则采用护筒跟进的方式进行护壁，具体方法为：从地面至第一层溶洞顶板埋设外径小于钢护筒的内径且内径大于桩孔的第一护筒，在钻头冲穿第一层溶洞顶板后，向第一层溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞第一层溶洞，并用冲击钻冲砸密实，再进行钻孔；处理完第一层溶洞后，再沉放第二护筒至第二层溶洞顶板之上，第二护筒的外径小于第一护筒的内径且第二护筒的内径大于桩孔的直径，在钻头冲穿第二层溶洞顶板后，投放片石、碎石加膨润土以填塞第二层溶洞，并用冲击钻冲砸密实，之后再进行钻孔；同理，钻头继续钻进穿过后续的溶洞直至设计标深；吊装钢筋笼：将钢筋笼下放到桩孔中直至设计标高；

灌注混凝土：往桩孔中下放导管，然后灌注混凝土，混凝土浇筑过程中根据导管在混凝土中的深度逐渐提升导管，保持导管在混凝土中的深度稳定，直至完成整根钻孔灌注桩的浇筑。

通过采用上述技术方案，对于体积小的溶洞，钻头穿过溶洞后泥浆很快将溶洞填满，泄露的泥浆少，对孔壁的影响小，再通过片石、膨润土及稻草填充，利用膨润土和稻草可加强孔壁的粘结性，将溶洞填满，保证孔壁稳定；对于体积较大的溶洞，若直接钻穿溶洞，则会导致泥浆急剧泄露进入溶洞，导致钢护筒内的水位急剧降低而来不及补充，使得钢护筒内外产生较大的水压差，容易造成孔壁坍塌，本申请采用护筒跟进的方式进行护壁，在钻穿溶洞前，先使用护筒将泥浆隔绝，从而减少钻穿溶洞时泥浆的泄漏量，降低孔壁坍塌的概率，使得钻孔能够顺利进行；钻穿溶洞后，向溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞溶洞，由于采用冲击钻冲砸密实，无需将整个溶洞填塞满，只需填塞桩孔周围的空间，冲砸密实后即可防止泥浆和混凝土泄漏，减少填充用料，缩短施工时间。

优选的，排渣采用下部带活门的排渣筒，将其放到孔底，作上下来回活动，提升高度在2m左右，当排渣筒向下活动时，活门打开，残渣进入排渣筒内，向上运动时，活门关闭，可将桩孔内的残渣抽出；排渣时，必须及时向桩孔内补充泥浆，以防亏浆造成桩孔内坍塌。

通过采用上述技术方案，通过排渣管能够快速的对桩孔进行排渣，并且能够在钻孔平台上操作，操作方便，排渣能够避免残渣遗留在钻孔中形成钻孔阻力，而且能够降低残渣对泥浆浓度的影响；而将残渣排出能够方便冲击钻抬起，从而提高对填充进入溶洞的填充物冲砸的效率。

优选的，钻孔步骤中，清孔的方法为：钻孔深度距设计孔底标高lm时，将泥浆池中的泥浆全部放掉，向孔中投入粘土重新造浆替换原来的泥浆；钻孔深度达到设计孔底标高后，钻头在孔底1.5m范围内上下活动，泥浆继续循环2小时，并加入定量清水降低泥浆比重。

通过采用上述技术方案，投入粘土重新造浆替换原来的泥浆能够将原泥浆中的钻碴抽出，清孔能够减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。

优选的，先施工边缘的两根钻孔灌注桩，待边缘处的两根钻孔灌注桩的强度满足要求后，计算边缘处的两根钻孔灌注桩的位置误差，根据计算的误差调整中间的各钻孔灌注桩的桩位的中心点，再依托边缘处的两根钻孔灌注桩和钻孔平台施工中间的各钻孔灌注桩。

通过采用上述技术方案，根据边缘处的两根钻孔灌注桩的位置误差调整中间的各钻孔灌注桩的桩位的中心点，能够使得各钻孔灌注桩的支撑平衡性更好，从而提高桩基础的承载力。

优选的，所述导向装置包括安装座、导向架和限位架，所述安装座固定于所述钻孔平台上，所述导向架固定于所述安装座上，所述导向架上设有导向筒，所述限位架的两端分别连接边缘的两根钻孔灌注桩上并能够沿所述钻孔灌注桩竖向移动，所述限位架上设有限位环，所述限位环与导向筒同轴设置。

通过采用上述技术方案，导向筒对钢护筒进行导向，限位环对钢护筒进行定位和限位，使得钢护筒插打位置更准确；由于冲击钻对溶洞的填充物冲砸时会对钢护筒内的泥浆产生冲击，钢护筒内的泥浆发生较大的晃动，从而造成钢护筒的下端晃动，使得钢护筒与土体之间产生较大的缝隙，而这个缝隙变大容易导致桩孔漏浆，本申请通过设置限位架，钢护筒沿着导向筒下降到设定位置时，人工将限位环固定套设到钢护筒的下端外，限位架随着钢护筒往下降，钢护筒的下端穿透河床覆盖层，而限位架在河床上方，在钢护筒插打过程中，限位架能够对钢护筒的下端限位，减小钢护筒的下端的晃动程度，从而降低钢护筒内的泥浆从钢护筒和土体之间的缝隙泄露的概率。

优选的，所述限位架还包括水平连杆和两个移动环，两个所述移动环分别固定于所述水平连杆的两端，所述移动环的内圈的周圈安装有多个滚轮，多个所述滚轮均紧贴钻孔灌注桩的外壁并能够在钻孔灌注桩的外壁上滚动，所述限位环安装于所述水平连杆上。

通过采用上述技术方案，钢护筒插打过程中，钢护筒带动限位环下降，限位环通过水平连杆和移动环下降，移动环在钻孔灌注桩上滚动，实现升降的同时能够保持限位环竖直升降。

优选的，所述限位架的两端分别连接有卷绳，所述卷绳远离所述限位架的一端连接有绞盘，所述绞盘安装于所述钻孔平台上。

通过采用上述技术方案，钢护筒插打到位后，通过绞盘收紧卷绳，能够将限位架从水下拉起来，继续用于下一根钢护筒的插打。

优选的，所述限位环的周圈安装有多根压杆，所述压杆沿所述限位环的径向设置，所述压杆的两端分别设于所述限位环的内部和外部，所述压杆滑动连接所述限位环，所述压杆外套设有弹簧，所述弹簧的两端分别固定连接所述压杆和限位环，所述压杆上设有销孔，所述销孔中安装有销轴，所述压杆往所述限位环的内部滑动压紧钢护筒时，所述弹簧产生弹力，所述销轴插入所述销孔并抵接所述限位环，阻挡所述压杆在弹簧的作用力下往所述限位环外移动，所述销轴的上端连接所述拉绳。

通过采用上述技术方案，压杆和销轴将限位环与钢护筒固定连接，使得限位环能够随钢护筒下降；当钢护筒插打完成后，往上拉动拉绳将销轴拉出销孔，压杆在弹簧的弹力作用下往限位环外移动，脱离与钢护筒的接触，接触钢护筒与限位环的连接，然后收紧卷绳即可将限位架整体拉起。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请采用护筒跟进的方式进行护壁，在钻穿溶洞前，先使用护筒将泥浆隔绝，从而减少钻穿溶洞时泥浆的泄漏量，降低孔壁坍塌的概率，使得钻孔能够顺利进行；钻穿溶洞后，向溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞溶洞，由于采用冲击钻冲砸密实，无需将整个溶洞填塞满，只需填塞桩孔周围的空间，冲砸密实后即可防止泥浆和混凝土泄漏，减少填充用料，缩短施工时间；

2.本申请通过设置限位架，钢护筒沿着导向筒下降到设定位置时，人工将限位环固定套设到钢护筒的下端外，限位架随着钢护筒往下降，钢护筒的下端穿透河床覆盖层，而限位架在河床上方，在钢护筒插打过程中，限位架能够对钢护筒的下端限位，减小钢护筒的下端的晃动程度，从而降低钢护筒内的泥浆从钢护筒和土体之间的缝隙泄露的概率。

附图说明

图1是本申请实施例一的一种深水桥梁基础桩施工方法的流程框图。

图2是本申请实施例二的中间的钢护筒的安装示意图。

图3是本申请实施例二的限位架的结构示意图。

图4是图3的A处放大图。

附图标记说明：

1、钢护筒；2、钻孔灌注桩；31、导向架；311、导向筒；32、安装座；33、限位架；331、水平连杆；332、移动环；333、限位环；334、滚轮；335、压杆；336、弹簧；337、销轴。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深水桥梁基础桩施工方法。

实施例一

参照图1，一种深水桥梁基础桩施工方法，包括以下步骤：

钻孔平台搭设：依托主栈桥搭建钻孔平台，然后进行桩位测量放样，在水上施工平台上放样出桩位的中心点，并使用油漆笔刻画十字线于平台面上。根据桩位的中心点的十字线，在钻孔平台上安装用于辅助钢护筒插打的导向装置。

钢护筒插打：钢护筒的顶口开设有两个吊孔，两个吊孔对称分布，钢护筒的底口设一个吊点，吊点方向与吊孔方向垂直，便于起吊翻转入孔。钢护筒加工完毕后，用运输车或船将钢护筒运输到位，由于钢护筒直径大，为防止钢护筒在运输过程出现变形，在钢护筒的底口和顶口的位置焊接十字支撑，防止钢护筒变形。采用履带吊机起吊钢护筒至桩位处的导向装置顶部，使护筒底口进入导向装置，然后下放钢护筒至导向装置的底部，调整钢护筒的中心与桩位的中心重合后，垂直方向进行焊接工字钢，确保护筒中心和垂直度偏差在规范允许范围内，完成钢护筒的定位。钢护筒定位好后，履带吊机松钩下放钢护筒至河床，然后履带吊机悬挂振动锤至钢护筒的顶部，控制液压钳夹紧钢护筒的顶壁，再启动振动锤下沉钢护筒至钢护筒底部穿过覆盖层，完成钢护筒的插打。钢护筒插打到位后割除吊点。

钻孔：往钢护筒内注入泥浆，钻孔过程中保持钢护筒内的水位高出钢护筒外的水位1.5-2.0m，并低于钢护筒顶面0.3m以防止泥浆溢出。然后冲击钻对位，安装好钻架，冲击钻的钻头的中心对准桩位的中心，以保证孔位正确，钻孔顺直，冲击钻保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，在机架上或者机管上做出控制的标尺，以便在施工中进行记录和观察，冲击钻的钻头与钢护筒的中心的偏差不大于2cm。然后调直机架挺杆，冲机钻开钻，采用冲击钻在钢护筒内的桩位钻出桩孔。钻孔过程中随时测定和控制泥浆的密度，每次冲击1-2m深排渣一次并定时补浆，直至设计深度。排渣采用抽渣筒法进行，即用一个下部带活门的排渣筒，将排渣筒的下端下放到孔底，作上下来回活动，来回运动的行程为2m，当排渣筒向下活动时，活门打开，残渣进入筒内，向上运动时，活门关闭，可将排渣筒内残渣抽出排渣筒外。排渣时，必须及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌。同时，每次排渣都应钻渣取样，地质变化密集时适当加密，并留置渣样在渣样盒内，复核实际地质情况是否与设计相符。钻进时，冲击钻冲程及泥浆指标根据钻进过程中所取渣样来确定。在钻进过程中每1-2m要检查一次成孔的垂直度。如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠偏。桩孔到达设计标深后，进行清孔，清孔的方法为：钻孔深度距设计孔底标高lm时，将泥浆池中的泥浆全部放掉，向孔中投入粘土重新造浆替换原来的泥浆；钻孔深度达到设计孔底标高后，钻头在孔底1.5m范围内上下活动，泥浆继续循环2小时，并加入定量清水降低泥浆比重。清孔完成且泥浆指标满足要求后再提出钻头。钻孔灌注桩在成孔过程以及终孔后要使用桩基成孔检孔器检孔，检测标准：孔深、孔径不小于设计规定，钻孔倾斜度误差不大于1％，沉淀厚度符合设计规定，桩位误差不大于50mm。检孔器的外径不小于桩孔直径，检孔器的长度为检孔器的外径的4～6倍。

溶洞处理：钻孔过程中若出现体积小于设定值的无填充溶洞或者漏浆严重时，则及时向桩孔内抛填片石、膨润土及稻草，并减小冲击钻的冲程，通过冲击钻的挤压作用利用膨润土和片石将溶洞充填；钻孔过程中若出现体积大于设定值的无填充溶洞时，则采用护筒跟进的方式进行护壁，具体方法为：从地面至第一层溶洞顶板埋设外径小于钢护筒的内径且内径大于桩孔的第一护筒，在钻头冲穿第一层溶洞顶板后，向第一层溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞第一层溶洞，并用冲击钻冲砸密实，再进行钻孔；处理完第一层溶洞后，再沉放第二护筒至第二层溶洞顶板之上，第二护筒的外径小于第一护筒的内径且第二护筒的内径大于桩孔的直径，在钻头冲穿第二层溶洞顶板后，投放片石、碎石加膨润土以填塞第二层溶洞，并用冲击钻冲砸密实，之后再进行钻孔；同理，钻头继续钻进穿过后续的溶洞直至设计标深；

吊装钢筋笼：钢筋笼分段安装。分段制作钢筋笼，并在钢筋笼中安装声测管，声测管固定在钢筋笼内侧，固定方式采用焊接或绑扎，声测管之间应基本上保持平行。声测管一般随钢筋笼分段安装，每段声测管之间的接头采用套管焊接方案，声测管的底部密封，声测管安装完毕后将声测管的上口用塞子封堵，以免浇灌混凝土时落人异物，致使声测管堵塞。将钢筋笼分段下放到桩孔中直至设计标高，精确计算吊筋，如测量钢筋笼顶标高与设计标高有误时，禁止采用敲打或用来压钢筋骨架的方法，而是用履带吊重新起吊钢筋笼，重新固定。在施工中每下放一节钢筋笼后，都要在声测管内灌满水，以便检查声测管的接头的密封性。禁止引用江水灌入声测管内，由于声测管总长60-100m，如果所灌的水含泥量有1％，则经过一段时间的静止，声测管内就有近0.6-1.0m的泥沉淀，后期声测检测时探头就会下放不到位，所以灌声测管的水不能直接引用江水。声测管接头连接施工时采用液压钳连接接头，接头连接牢固不漏浆，声测管的顶口和底口封闭严实，声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接再次加固，确保声测管每根都能够检测到底。

灌注混凝土：往桩孔中下放用于灌注混凝土的导管，导管下放保持竖直、轻放，以免碰撞钢筋笼，完全下放导管到孔底，并经检查无误后，轻轻提起导管，控制导管的底口距离孔底0.3～0.4m，并位于钻孔中央。导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管采用300mm内径导管，中间节长3m，最下节长4m，配备0.5m、1m、1.5m非标准节。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，对于旧导管在试压前应通过称重的方式判定导管壁厚是否满足使用要求。导管安装到位后进行二次清孔，二次清孔采用换浆法，即向导管内注入新鲜合格的泥浆，换出孔底沉碴及浓度较大的泥浆，二次清孔时所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含沙量逐渐减少至稳定不沉淀为度，确保孔底沉淀土的厚度不大于设计规定。二次清孔泥浆比重控制在1.03～1.10g/cm3，稠度17～20Pa.s，含砂率＜2％，胶体率＞98％,孔底沉渣不大于5cm。二次清孔完成后再灌注混凝土，首批混凝土的灌注方量满足导管初次埋置深度大于等于1.5m和填充导管底部间隙的需要。首批混凝土的灌注方量的计算公式为：

式中:V------首批混凝土所需方量(m3)；

h1-----导管内混凝土柱与管外泥浆压力平衡所需高度(m)：

h₁＝H_Wγ_W/γ_C；

H₁-----桩孔底至导管底端间距，一般为0.3～0.4m；

H₂-----导管初次埋置深度(m)

D------井孔直径(m)；d--------导管内径，0.3m；

γc------混凝土重度，取24kN/m3；

γw-----桩孔内水或泥浆的重度；

Hw-----桩孔内水或泥浆的深度(m)。

混凝土灌注过程中根据导管在混凝土中的深度逐渐提升导管，保持导管在混凝土中的深度稳定，直至完成整根钻孔灌注桩的浇筑。混凝土灌注过程中，在混凝土灌注接近钢筋笼底部时，适当放慢灌注速度，减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。钻孔桩混凝土灌注完成且龄期不小于14天后，及时进行桩基检测。

钻孔过程中使用的泥浆为轻质环保泥浆，该泥浆由膨润土、纯碱调制而成的淡水泥浆，膨润土为钠质膨润土。1m³泥浆配合比应按1立方水、50～75kg膨润土、2～3kg纯碱配置而成，配置完成进行泥浆的拌制，拌制完成后进行泥浆性能指标检测。泥浆配制方法：先将一定量的水加入泥浆制备箱中，再按比例加入膨润土，使用泥浆泵产生的高速水流在池内搅拌3分钟，使膨润土颗粒充分分散，再按比例加入纯碱进行充分搅拌制成原浆。泥浆使用后利用泥浆分离器进行泥浆净化回收后循环利用，泥浆中分离出来的沙石颗粒等废渣运至固定地点处理。

本申请实施例一种深水桥梁基础桩施工方法的实施原理为：对于体积小的溶洞，钻头穿过溶洞后泥浆很快将溶洞填满，泄露的泥浆少，对孔壁的影响小，再通过片石、膨润土及稻草填充，利用膨润土和稻草可加强孔壁的粘结性，将溶洞填满，保证孔壁稳定。对于体积较大的溶洞，若直接钻穿溶洞，则会导致泥浆急剧泄露进入溶洞，导致钢护筒内的水位急剧降低而来不及补充，使得钢护筒内外产生较大的水压差，容易造成孔壁坍塌，本申请采用护筒跟进的方式进行护壁，在钻穿溶洞前，先使用护筒将泥浆隔绝，从而减少钻穿溶洞时泥浆的泄漏量，降低孔壁坍塌的概率，使得钻孔能够顺利进行。钻穿溶洞后，向溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞溶洞，由于采用冲击钻冲砸密实，无需将整个溶洞填塞满，只需填塞桩孔周围的空间，冲砸密实后即可防止泥浆和混凝土泄漏，减少填充用料，缩短施工时间。

实施例二参照图2，一种深水桥梁基础桩施工方法，与实施例一不同之处在于，先施工边缘的两根钻孔灌注桩2，待边缘处的两根钻孔灌注桩2的强度满足要求后，计算边缘处的两根钻孔灌注桩2的位置误差，根据计算的误差调整中间的各钻孔灌注桩2的桩位的中心点，使得各钻孔灌注桩2的支撑平衡性更好，从而提高桩基础的承载力。再依托边缘处的两根钻孔灌注桩2和钻孔平台施工中间的各钻孔灌注桩2，减小各钻孔灌注桩2之间的位置误差。

参照图2、图3和图4，导向装置包括安装座32、导向架31和限位架33，安装座32固定于钻孔平台上，导向架31固定于安装座32上，导向架31上设有多个导向筒311，多个导向筒311分别与设计的多根钻孔灌注桩2在数量和位置上一一对应，先安装与边缘处的两根钻孔灌注桩2对应的导向筒311，待调整中间的各钻孔灌注桩2的桩位的中心点后，再安装于中间的各钻孔灌注桩2对应的导向筒311，导向筒311通过焊接固定到导向架31上，导向筒311的上部设有喇叭状的导向口。限位架33包括水平连杆331和两个移动环332，两个移动环332分别固定于水平连杆331的两端，移动环332的内圈的周圈安装有多个滚轮334，多个滚轮334均紧贴钻孔灌注桩2的外壁并能够在钻孔灌注桩2的外壁上滚动。水平连杆331上安装有多个限位环333，限位环333的数量比导向筒311的数量少两个，多个限位环333与位于中间的多个导向筒311在位置和数量上一一对应，限位环333与导向筒311同轴设置，限位环333在导向筒311安装完成后再进行安装，安装时限位环333与导向筒311竖直对齐。水平连杆331的两端分别连接有卷绳，卷绳远离水平连杆331的一端连接有绞盘，绞盘安装于钻孔平台上，水平连杆331的上方设有导向轮，导向轮通过槽钢固定连接钻孔平台上，导向轮使得卷绳连接水平连杆331的一端保持竖直，使得卷绳对水平连杆331的作用力保持竖直，从而保持限位架33竖直升降。两个绞盘通过转轴连接，使得两个绞盘的转动同步进行，保持水平连杆331的升降同步，同时两个绞盘只需一个驱动力，方便绞盘的驱动，绞盘连接驱动电机，驱动电机驱动绞盘转动。限位环333的周圈安装有多根压杆335，压杆335沿限位环333的径向设置，压杆335的两端分别设于限位环333的内部和外部，压杆335滑动连接限位环333，压杆335设于限位环333外的一端套设有弹簧336，弹簧336的两端分别固定连接压杆335和限位环333的外壁，压杆335上设有销孔，销孔能够滑动到限位环333的外部和内部，弹簧336处于自然状态时，销孔处于限位环333的外部，销孔中安装有销轴337。压杆335往限位环333的内部滑动压紧钢护筒1时，弹簧336被压缩产生弹力，此时销轴337插入销孔后刚好能够抵接限位环333，阻挡压杆335在弹簧336的作用力下往限位环333外移动，若销轴337插入销孔后与限位环333之间存在间隙，则往限位环333与销轴337之间塞入垫片，保持压杆335压紧钢护筒1的状态。多根销轴337的上端连接拉绳，拉动拉绳使得销轴337脱离销孔，压杆335在弹簧336的弹力作用下复位，压杆335与钢护筒1脱离接触，从而解除限位环333与钢护筒1的固定状态，此时能够通过卷绳将限位架33拉起。

上述实施例的实施原理为：导向筒311对钢护筒1进行导向，限位环333对钢护筒1进行固定，而由于移动环332在两根边缘的钻孔灌注桩2上只能上下运动，所以限位环333也只能上下运动，从而限制钢护筒1水平方向的位移，使得钢护筒1垂直升降，钢护筒1插打的位置更准确。冲击钻对溶洞的填充物冲砸时会对钢护筒1内的泥浆产生冲击，钢护筒1内的泥浆发生较大的晃动，由于相关技术中的钢护筒1插打过程中只对钢护筒1的上端进行导向限位，钢护筒1的下端与钢护筒1的上端之间的距离远，泥浆发生较大晃动时很容易造成钢护筒1的下端晃动大，使得钢护筒1的下端与周围的土体之间产生较大的缝隙，而这个缝隙变大容易导致桩孔漏浆，甚至会导致钢护筒1失去护壁的作用，延长施工工期。本申请通过设置限位架33，钢护筒1沿着导向筒311下降到设定位置时，人工将限位环333固定套设到钢护筒1的下端外，限位架33随着钢护筒1往下降，钢护筒1的下端穿透河床覆盖层，而限位架33在河床上方，在钢护筒1插打过程中，限位架33能够对钢护筒1的下端限位，减小钢护筒1的下端的晃动程度，从而降低钢护筒1内的泥浆从钢护筒1和土体之间的缝隙泄露的概率。另外，由于钢护筒1的插打在水中，水流会对钢护筒1有一个推动力，通过限位架33能够更好的稳定钢护筒1。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深水桥梁基础桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

钻孔平台搭设：依托主栈桥搭建钻孔平台，然后进行桩位测量放样，根据桩位的中心点，在钻孔平台上安装用于辅助钢护筒插打的导向装置；

钢护筒插打：起吊钢护筒，并通过导向装置对钢护筒进行导向定位，对钢护筒进行插打，直至钢护筒的下端穿过河床的覆盖层；

钻孔：往钢护筒内注入泥浆，钢护筒内的水位高出钢护筒外的水位，然后采用冲击钻和钻头在钢护筒内的桩位钻出桩孔，钻孔过程中定期排渣并定时补浆，直至设计标深；然后进行清孔，清孔完成后提出钻头；

溶洞处理：钻孔过程中若出现体积小于设定值的无填充溶洞或者漏浆严重时，则及时向桩孔内抛填片石、膨润土及稻草，并减小冲击钻的冲程，通过冲击钻的挤压作用利用膨润土和片石将溶洞充填；钻孔过程中若出现体积大于设定值的无填充溶洞时，则采用护筒跟进的方式进行护壁，具体方法为：从地面至第一层溶洞顶板埋设外径小于钢护筒的内径且内径大于桩孔的第一护筒，在钻头冲穿第一层溶洞顶板后，向第一层溶洞内投放片石、碎石和膨润土以填塞第一层溶洞，并用冲击钻冲砸密实，再进行钻孔；处理完第一层溶洞后，再沉放第二护筒至第二层溶洞顶板之上，第二护筒的外径小于第一护筒的内径且第二护筒的内径大于桩孔的直径，在钻头冲穿第二层溶洞顶板后，投放片石、碎石加膨润土以填塞第二层溶洞，并用冲击钻冲砸密实，之后再进行钻孔；同理，钻头继续钻进穿过后续的溶洞直至设计标深；

吊装钢筋笼：将钢筋笼下放到桩孔中直至设计标高；

灌注混凝土：往桩孔中下放导管，然后灌注混凝土，混凝土浇筑过程中根据导管在混凝土中的深度逐渐提升导管，保持导管在混凝土中的深度稳定，直至完成整根钻孔灌注桩的浇筑；

先施工边缘的两根钻孔灌注桩，待边缘处的两根钻孔灌注桩的强度满足要求后，计算边缘处的两根钻孔灌注桩的位置误差，根据计算的误差调整中间的各钻孔灌注桩的桩位的中心点，再依托边缘处的两根钻孔灌注桩和钻孔平台施工中间的各钻孔灌注桩；所述导向装置包括安装座、导向架和限位架，所述安装座固定于所述钻孔平台上，所述导向架固定于所述安装座上，所述导向架上设有导向筒，所述限位架的两端分别连接边缘的两根钻孔灌注桩上并能够沿所述钻孔灌注桩竖向移动，所述限位架上设有限位环，所述限位环与导向筒同轴设置；所述限位架还包括水平连杆和两个移动环，两个所述移动环分别固定于所述水平连杆的两端，所述移动环的内圈的周圈安装有多个滚轮，多个所述滚轮均紧贴钻孔灌注桩的外壁并能够在钻孔灌注桩的外壁上滚动，所述限位环安装于所述水平连杆上。

2.根据权利要求1所述的一种深水桥梁基础桩施工方法，其特征在于：排渣采用下部带活门的排渣筒，将其放到孔底，作上下来回活动，提升高度在2m左右，当排渣筒向下活动时，活门打开，残渣进入排渣筒内，向上运动时，活门关闭，可将桩孔内的残渣抽出；排渣时，必须及时向桩孔内补充泥浆，以防亏浆造成桩孔内坍塌。

3.根据权利要求1所述的一种深水桥梁基础桩施工方法，其特征在于：钻孔步骤中，清孔的方法为：钻孔深度距设计孔底标高lm时，将泥浆池中的泥浆全部放掉，向孔中投入粘土重新造浆替换原来的泥浆；钻孔深度达到设计孔底标高后，钻头在孔底1.5m范围内上下活动，泥浆继续循环2小时，并加入定量清水降低泥浆比重。

4.根据权利要求1所述的一种深水桥梁基础桩施工方法，其特征在于：所述限位架的两端分别连接有卷绳，所述卷绳远离所述限位架的一端连接有绞盘，所述绞盘安装于所述钻孔平台上，两个所述绞盘通过转轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种深水桥梁基础桩施工方法，其特征在于：所述限位环的周圈安装有多根压杆，所述压杆沿所述限位环的径向设置，所述压杆的两端分别设于所述限位环的内部和外部，所述压杆滑动连接所述限位环，所述压杆外套设有弹簧，所述弹簧的两端分别固定连接所述压杆和限位环，所述压杆上设有销孔，所述销孔中安装有销轴，所述压杆往所述限位环的内部滑动压紧钢护筒时，所述弹簧产生弹力，所述销轴插入所述销孔并抵接所述限位环，阻挡所述压杆在弹簧的作用力下往所述限位环外移动，所述销轴的上端连接拉绳。

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