CN114934505A - 超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，该方法结合旋挖钻钻进工艺和超长式钢护筒，利用旋挖钻切土下沉，护筒超长结构设计，对称式打拔机下放护筒，二次清孔设计等方式，实现了粉煤灰层全厚度范围内钢护筒护壁，稳定持力层泥浆护壁，有效解决钻机在不稳定地层中钻孔施工塌孔严重，施工效率低的技术难题，超长式钢护筒可周转使用、相对成本低、施工安全高效、节能环保，现场施工操作简便，施工工艺容易被施工操作人员掌握，能够很好的保证桩基成孔质量和桩基灌注质量。本发明解决了针对在超厚液化粉煤灰地层中采用传统钻孔施工工艺存在液化塌孔现象严重的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法。
背景技术
在对粉煤灰吹填造陆区域的桩基施工，针对桩基所处地层存在埋置厚度较厚的严重液化粉煤灰层(厚度超过11m)，采用传统的钻孔施工工艺存在粉煤灰层在成桩机械振动下液化塌孔现象严重，粉煤灰层下持力层为卵石层，最大粒径200mm。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，以解决针对在超厚液化粉煤灰地层中采用传统钻孔施工工艺存在液化塌孔现象严重的问题。
为实现上述目的，提供一种超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，包括以下步骤：
提供超长钢护筒和对称式打拔机，所述超长钢护筒的高度大于地面至超厚液化粉煤灰层的底部之间距离，所述超长钢护筒的上端口的外部设有加强筋，通过所述对称式打拔机夹持所述超长钢护筒打设于地面的土体中，使得所述超长钢护筒的下端伸至所述超厚液化粉煤灰层的下部的持力层中；
于所述超长钢护筒内通过旋挖钻机进行开挖钻孔；
在所述钻孔的深度大于所述超长钢护筒的高度后，配置红黏土泥浆并灌入所述钻孔中，使得所述持力层内的钻孔的孔壁形成红黏土泥浆护壁；
通过所述旋挖钻机继续向下开挖钻孔至预设深度；
清除所述钻孔沉渣；
在清孔后，于所述钻孔内下放钢筋笼；
在下放所述钢筋笼后，于所述钻孔内灌注混凝土；
在所述混凝土浇筑完成后拔出所述超长钢护筒。
进一步的，在拔出所述超长钢护筒时，所述超长钢护筒的提升速度为2m/min。
进一步的，在所述超长钢护筒提升至所述超厚液化粉煤灰层后，进行二次混凝土灌注以确保桩顶标高符合设计要求。
进一步的，所述超长钢护筒的内径大于所述桩孔的外径120mm。
进一步的，所述超长钢护筒的下端伸至所述超厚液化粉煤灰层的下部的持力层中的深度为500mm～1000mm。
进一步的，在实施于所述钻孔内灌注混凝土的步骤之前，采用反循环方式进行二次清孔，使得所述钻孔的孔底沉渣厚度符合设计要求后进行所述钻孔内的混凝土灌注。
本发明的有益效果在于，本发明的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，通过旋挖钻机与超长式全护筒跟进成桩，可在厚度较厚的液化粉煤灰层、饱和水状态的淤泥质粘土等不稳定土层中得以应用。该方法结合旋挖钻钻进工艺和超长式钢护筒，利用旋挖钻切土下沉，护筒超长结构设计，对称式打拔机下放护筒，二次清孔设计等方式，实现了粉煤灰层全厚度范围内钢护筒护壁，稳定持力层泥浆护壁，有效解决钻机在不稳定地层中钻孔施工塌孔严重，施工效率低的技术难题，超长式钢护筒可周转使用、相对成本低、施工安全高效、节能环保，现场施工操作简便，施工工艺容易被施工操作人员掌握，能够很好的保证桩基成孔质量和桩基灌注质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1至图3为本发明实施例的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法的步骤示意图。
图4为本发明实施例的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1至图4所示，本发明提供了一种超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，包括以下步骤：
S1：提供超长钢护筒2和对称式打拔机1，超长钢护筒2的高度大于地面至超厚液化粉煤灰层3的底部之间距离，超长钢护筒2的上端口的外部设有加强筋21，通过对称式打拔机1夹持超长钢护筒2打设于地面的土体中，使得超长钢护筒2的下端伸至超厚液化粉煤灰层3的下部的持力层5中。
具体的，在本实例中，超厚液化粉煤灰层位于地表，超厚液化粉煤灰层的下方为卵石层(即持力层)。桩顶设计标高位于地表下1.05m，设计桩径600mm。
在施工之前，对地表的表层地基处理，采用1.5m厚风化岩碎屑填料强夯，提供桩基作业面，同时对桩基础区域外的道路管线起到地基处理作用，处理后承载力大于120Kpa。
超长钢护筒2的内径大于桩孔的外径120mm。
超长钢护筒采用Q345钢材卷制而成，内径720mm，壁厚14mm，长12m左右，超长钢护筒的上端口的外部焊接安装有圆环形的加强筋。最大限度避免对称式打拔机1的振动钳11对超长钢护筒的破坏，超长钢护筒直径满足旋挖钻机的钻头在护筒内的摆动，最大限度减少充盈系数。
将对称式打拔机的振动钳11抓紧超长钢护筒的侧壁，振动钳的钳口与超长钢护筒的筒壁之间要紧密贴合，钳口中心与超长钢护筒的轴心重合。过程中辅以检测手段对超长钢护筒的垂直度全场监控。
之后，启动打拔机以震动方式进行超长钢护筒沉入施工，超长钢护筒标高达到预定深度，直至护筒深入到不稳定土层以下的稳定土层(持力层)中停止。超长钢护筒2的下端伸至超厚液化粉煤灰层3的下部的持力层5中的深度为500mm～1000mm。
超长钢护筒必须插入持力层(卵石层)中500mm～1000mm，插入过浅两个土层交接处易塌孔，过深超长钢护筒在卵石层中磨损严重，增加不必要成本。此时超长钢护筒顶正好位于地面标高。
S2：于超长钢护筒2内通过旋挖钻机4进行开挖钻孔。
旋挖钻机的钻斗进行挖土以形成钻孔，钻杆进入稳定土层后停止钻进。
S3：在钻孔的深度大于超长钢护筒2的高度后，配置红黏土泥浆并灌入钻孔中，使得持力层5内的钻孔的孔壁形成红黏土泥浆护壁。
向钻孔内注入人工造浆的红黏土泥浆进行稳定土层(卵石层)护壁，继续由旋挖钻斗向下钻孔，达到预设深度后出土。
及时测量泥浆比重，并根据卵石层地层情况及时调整，如遇大块卵石或局部卵石层级配不良极易造成塌孔现象，需要根据现场情况调整泥浆比重。
S4：通过旋挖钻机4继续向下开挖钻孔至预设深度。
S5：清除钻孔沉渣。
S6：在清孔后，于钻孔内下放钢筋笼。
下放钢筋笼避免碰撞卵石层孔壁，如钢筋笼下放过程中遇到阻力或未能下方至设计深度则说明卵石层塌孔，需要重新钻进，或者补桩处理。
S7：在下放钢筋笼后，于钻孔内灌注混凝土。
在实施于钻孔内灌注混凝土的步骤之前，采用反循环方式进行二次清孔，使得钻孔的孔底沉渣厚度符合设计要求后进行钻孔内的混凝土灌注。
S8：在混凝土浇筑完成后拔出超长钢护筒2。
在拔出超长钢护筒2时，超长钢护筒2的提升速度为2m/min。
在超长钢护筒2提升至超厚液化粉煤灰层3后，进行二次混凝土灌注以确保桩顶标高符合设计要求。
在超长钢护筒拔出后，混凝土会向粉煤灰层扩充，混凝土液面下降，1.05m高差范围内超灌混凝土不足以平衡护筒拔除后混凝土液面的下降，因此在步骤S7中混凝土超灌将沉渣顶出孔外，确认无成渣后将超长钢护筒拔起1m左右，补充混凝土后(此过程是为了避免二次补液界面夹渣现象)，在缓慢拔除超长钢护筒。(如果上述标高差能够平衡护筒拔除后混凝土液面的下降，此过程可忽略)。
起拔过程中将超长钢护筒提升速度控制在2m/min以内，保证混凝土充分振捣密实。护筒拔出及时清理后可周转使用。
本发明的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，通过旋挖钻机与超长式全护筒跟进成桩，可在厚度较厚的液化粉煤灰层、饱和水状态的淤泥质粘土等不稳定土层中得以应用。该方法结合旋挖钻钻进工艺和超长式钢护筒，利用旋挖钻切土下沉，护筒超长结构设计，对称式打拔机下放护筒，二次清孔设计等方式，实现了粉煤灰层全厚度范围内钢护筒护壁，稳定持力层泥浆护壁，有效解决钻机在不稳定地层中钻孔施工塌孔严重，施工效率低的技术难题，超长式钢护筒可周转使用、相对成本低、施工安全高效、节能环保，现场施工操作简便，施工工艺容易被施工操作人员掌握，能够很好的保证桩基成孔质量和桩基灌注质量。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (6)
1.一种超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供超长钢护筒和对称式打拔机，所述超长钢护筒的高度大于地面至超厚液化粉煤灰层的底部之间距离，所述超长钢护筒的上端口的外部设有加强筋，通过所述对称式打拔机夹持所述超长钢护筒打设于地面的土体中，使得所述超长钢护筒的下端伸至所述超厚液化粉煤灰层的下部的持力层中；
于所述超长钢护筒内通过旋挖钻机进行开挖钻孔；
在所述钻孔的深度大于所述超长钢护筒的高度后，配置红黏土泥浆并灌入所述钻孔中，使得所述持力层内的钻孔的孔壁形成红黏土泥浆护壁；
通过所述旋挖钻机继续向下开挖钻孔至预设深度；
清除所述钻孔沉渣；
在清孔后，于所述钻孔内下放钢筋笼；
在下放所述钢筋笼后，于所述钻孔内灌注混凝土；
在所述混凝土浇筑完成后拔出所述超长钢护筒。
2.根据权利要求1所述的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，其特征在于，在拔出所述超长钢护筒时，所述超长钢护筒的提升速度为2m/min。
3.根据权利要求1所述的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，其特征在于，在所述超长钢护筒提升至所述超厚液化粉煤灰层后，进行二次混凝土灌注以确保桩顶标高符合设计要求。
4.根据权利要求1所述的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，其特征在于，所述超长钢护筒的内径大于所述桩孔的外径120mm。
5.根据权利要求1所述的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，其特征在于，所述超长钢护筒的下端伸至所述超厚液化粉煤灰层的下部的持力层中的深度为500mm～1000mm。
6.根据权利要求1所述的超厚液化粉煤灰层旋挖钻机超长护筒跟进成桩的施工方法，其特征在于，在实施于所述钻孔内灌注混凝土的步骤之前，采用反循环方式进行二次清孔，使得所述钻孔的孔底沉渣厚度符合设计要求后进行所述钻孔内的混凝土灌注。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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