CN115012807A - 一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于旋挖钻机施工技术领域，提供了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，包括：场地平整；在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、孔口泥浆池、第二桩和泥浆池；旋挖钻机开挖第一桩孔、泥浆池、孔口泥浆池和第二桩孔；向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒；在第一桩孔的护壁上和第二桩孔的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池相互连通；旋挖钻机钻进及清孔；向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基。本发明将传统的泥浆护壁工艺由单桩三泥浆池的工艺流程转变为双桩双泥浆池或者四桩三泥浆池的工艺流程，大大节约人工和机械成本，提高了效率，降低了工程成本。

Description

一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺

技术领域

本发明属于旋挖钻机施工技术领域，具体涉及一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

旋挖钻机是一种综合性的钻机，它可以用于多种地层，具有成孔速度快，污染少，机动性强等特点。它可以使用短螺旋钻头进行干挖作业，也可以用回转钻头在泥浆护壁的情况下进行湿挖作业，也可以配合冲锤钻碎坚硬地层后进行挖孔作业。如果配合扩大头钻具，可在孔底进行扩孔作业。旋挖钻机采用多层伸缩式钻杆，钻进辅助时间少，劳动强度低，不需要泥浆循环排渣，节约成本，特别适合于城市建设的基础施工。

旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。该类钻机一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适等特点。

随着近些年工程项目的增加，采用旋挖钻机泥浆护壁灌注桩的施工工法越来越多，因此，进行必要的施工工艺研究的必要性很大。

目前，旋挖钻孔灌注桩施工工艺大多参照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)的相关规定，每根桩施工工艺流程大致为：①场地平整——②泥浆制备——③测放桩位——④开孔及埋设护筒——⑤钻机钻进至设计孔深——⑥下设钢筋笼——⑦安设导管及料斗——⑧混凝土灌注——⑨钻机移至下一根桩。

传统的旋挖钻机施工每次施工1根桩，泥浆护壁施工工艺(对应上段的②泥浆制备)为通常设3个泥浆池，第1个为孔口泥浆池，第2个沉淀池，第3个制浆池。该传统施工工艺具有以下缺点：1)效率低：成孔慢，每次只能施工1根桩；2)占地多：设3个泥浆池占地多，不利于狭小场地的桩基施工；3)成本高：泥浆用量大，3个泥浆池中泥浆的下渗和管道输送过程中的损耗比较大。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，本发明将传统的泥浆护壁工艺由单桩三泥浆池的工艺流程转变为双桩双泥浆池或者四桩三泥浆池的工艺流程，大大节约人工和机械成本，提高了效率，降低了工程成本，并且更适用于狭小的场地。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

第一个方面，本发明提供了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺。

该种属于双桩双泥浆池的工艺流程，一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，包括：

场地平整；

在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、孔口泥浆池、第二桩和泥浆池；

旋挖钻机开挖第一桩孔、泥浆池、孔口泥浆池和第二桩孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒；

在第一桩孔的护壁上和第二桩孔的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池相互连通；

旋挖钻机钻进及清孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；

浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基。

第二个方面，本发明提供了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺。

该种属于四桩三泥浆池的工艺流程，一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，包括：

场地平整；

在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、第一孔口泥浆池、第二桩、泥浆池、第三桩、第二孔口泥浆池和第四桩；

旋挖钻机开挖第一桩孔、泥浆池、孔口泥浆池和第二桩孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒；

在第一桩孔的护壁上和第二桩孔的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池相互连通；

旋挖钻机钻进及清孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；

浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过开挖两个护筒间土，形成一个大号的孔口泥浆池，能同时起到沉淀池的作用，省去了传统的沉淀池，减少了开挖工作量。第一根桩施工时，多余的泥浆可以流入第二根桩的护筒内，减少了泥浆的损耗和入渗。由于两根桩距离较近，此工法也降低了渣土的外运成本；经现场实践证明，此工艺比传统施工工艺成本降低约20％。

2、本发明提高了效率。两根桩作为一组，与传统工艺的单根桩逐根施工相比，施工更快，效率更高，挖掘机、旋挖钻机、装载机等机械的场内转运次数更少。

3、本发明节省了场地。从三个泥浆池调整为两个泥浆池，减少了泥浆池的数量，节省了场地，更适用于狭小的场地。

4、本发明节省了泥浆用量。泥浆池的数量减少，会相应的降低泥浆的下渗和管道输送过程中的损耗，从而达到了节省泥浆用量的效果。

5、本发明降低了渣土的外运成本。由于两根桩离得较近，两根桩开挖处的渣土可以就近堆放、批量外运，降低了渣土的外运成本。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例一示出的旋挖钻机泥浆护壁混凝土灌注桩双桩双池法施工工艺流程图；

图2是本发明实施例中介绍的传统的施工工艺图；

图3是本发明实施例一示出的旋挖钻机泥浆护壁混凝土灌注桩双桩双池法施工工艺图；

其中，1、钢护筒，2、孔口泥浆池，3、第一泥浆泵，4、第二泥浆泵，5、泥浆池，6、第一桩孔，7、第二桩孔，8、泥浆中的沉淀物，9、沉淀池。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

正如背景技术中所介绍的，传统的旋挖钻机泥浆护壁施工工艺，见图2，具体做法是：钻进时，先在泥浆池5中配制泥浆，然后使用第一泥浆泵3通过供浆管路将泥浆输送至孔口泥浆池2；清孔时，使用第二泥浆泵4通过回浆管路将泥浆输送至沉淀池9，此时泥浆中的沉淀物8(杂质)会沉淀至沉淀池9的池底，而干净的泥浆将继续流回到泥浆池5，此即完成泥浆循环的过程。可见传统的旋挖钻机泥浆护壁施工工艺中有一个第一桩孔6和钢护筒1，泥浆池通常设三个，第一个为孔口泥浆池，第两个为沉淀池，第三个为制浆池。该施工工艺不仅效率低、占地多而且成本高，为了解决上述问题，本发明提供了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，下面通过多种实施方式进行介绍：

实施例一

本实施例提供了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺。

如图1、图3所示，一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，包括：

以承台为单位，取两根桩作为一组，做施工准备工作；

其中，施工准备工作包括：测量放线、平整地基，对施工场地进行水平度检测，根据施工设计图纸测算桩位位置并做好标记；

根据标记的桩位位置在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、孔口泥浆池2、第二桩和泥浆池5；

使用打拔机或者旋挖钻机，将两根桩的钢护筒1埋设入土。开挖两个钢护筒1之间的土，形成一个大号的孔口泥浆池2，并在孔口泥浆池2的中部加深，起到沉淀池的作用；使用此孔口泥浆池2代替传统的沉淀池；其中，将两根桩的钢护筒2埋设入土的过程包括：使用旋挖钻机钻孔至埋设深度后，旋挖钻机安装护筒驱动器，提升钢护筒2，对准孔位，旋转臂下放安装两个桩的钢护筒2。

作为一种或多种实施方式，在开挖泥浆池5之后包括：制备泥浆，往泥浆池5中注入清水，并将泥浆粉随清水加入泥浆池5中，搅拌均匀，得到泥浆。

在第一桩孔6的护壁上和第二桩孔7的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池2相互连通；

施工第一根桩，旋挖钻机钻进及第一次清孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；

第二次清孔；

浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基；

浇筑完成并等待至少半天之后，再进行第二根桩的施工。

作为一种或多种实施方式，所述旋挖钻机钻进及清孔具体包括：向孔口泥浆池2内灌注泥浆，泥浆经引流槽进入第一桩孔6；第一次清孔，将第一桩孔6内的水泥浆液以及渣土抽出第一桩孔6。

作为一种或多种实施方式，所述向孔口泥浆池2内灌注泥浆，泥浆经引流槽进入第一桩孔6的过程包括：所述泥浆池5与孔口泥浆池2之间设有第一泥浆泵3和第一回浆管路，采用第一泥浆泵3通过第一回浆管路将泥浆输送至孔口泥浆池，孔口泥浆池2中的泥浆经过引流槽进入第一桩孔6。

作为一种或多种实施方式，所述第一次清孔的过程包括：所述泥浆池与孔口泥浆池之间设有第二泥浆泵4和第二回浆管路，清孔时，采用第二泥浆泵4通过第二回浆管路将泥浆输送至泥浆池。

作为一种或多种实施方式，所述第二次清孔包括：若孔底沉渣大于设定值，进行第二次清孔，将第一桩孔内的水泥浆液以及渣土抽出第一桩孔。

下面对清孔过程进行具体介绍为了尽可能的将孔底沉渣处理干净。本实施例采用换浆法二次清孔。即钻进结束后，钻头提高孔底20cm左右。以中速压入比重为1.02-1.2较纯泥浆把钻孔悬浮钻渣较多的泥浆换出，经测定孔底沉渣不大于30cm，一次清孔结束。提钻安放钢筋笼和导管，在导管安装完毕后重测沉淀层厚度，进行第二次清孔，待孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.25；含砂率不大于8％；黏度不大于28s；孔底沉渣厚度对端承型桩不大于50mm，对摩擦桩不大于100mm，对抗拔、抗水平力桩不大于200mm，即符合要求，清孔结束后应在30分钟内进行首批混凝土灌注，以防止悬浮物再次沉淀，确保孔底沉渣厚度符合设计要求。

本实施例将传统的单桩三池的工艺流程转变成双桩双池的工艺流程，并采取以上技术措施，经实际工程实践证实，综合成本较传统的施工工艺降低约20％。

作为一种或多种实施方式，若对第一桩孔6浇筑混凝土时出现异常，则将第二桩孔7回填。

作为一种或多种实施方式，所述异常包括：串孔和/或冒浆。

作为一种或多种实施方式，孔口泥浆池的加深过的中部会逐渐产生沉渣，并慢慢填平加深位置，若孔口泥浆池加深过的中部产生的沉渣超过设定高度，采用挖掘机清理沉渣；或者每隔一段时间(3～5小时)使用挖掘机进行清理。

此工艺不适用于两根桩的间距过小(净距＜3倍桩径)的情况，原因是会造成坍孔。

本实施例解决了传统施工工艺的缺点，并具有以下优点：

1)效率高：成孔快，每次可以施工2根桩；

2)占地小：泥浆池精简为2个，占地少，更适用于狭小场地的桩基施工；

3)成本低：泥浆池的数量减少，会相应的降低泥浆的下渗和管道输送过程中的损耗，从而达到了节省泥浆用量的效果。

实施例二

本实施例提供了一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺。

一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，包括：

场地平整；

在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、第一孔口泥浆池、第二桩、泥浆池、第三桩、第二孔口泥浆池和第四桩；

旋挖钻机开挖第一桩孔、泥浆池、孔口泥浆池和第二桩孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒；

在第一桩孔的护壁上和第二桩孔的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池相互连通；

旋挖钻机钻进及清孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；

浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基。

作为一种或多种实施方式，所述场地平整包括：测量放线、平整地基，对施工场地进行水平度检测，根据施工设计图纸测算桩位位置并做好标记。

作为一种或多种实施方式，在开挖泥浆池之后包括：制备泥浆，往泥浆池中注入清水，并将泥浆粉随清水加入泥浆池中，搅拌均匀，得到泥浆。

作为一种或多种实施方式，所述向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒的具体过程包括：使用旋挖钻机钻孔至埋设深度后，旋挖钻机安装护筒驱动器，提升钢护筒，对准孔位，旋转臂下放安装两个桩的钢护筒。

作为一种或多种实施方式，所述旋挖钻机钻进及清孔具体包括：向孔口泥浆池内灌注泥浆，泥浆经引流槽进入第一桩孔；第一次清孔，将第一桩孔内的水泥浆液以及渣土抽出第一桩孔。

作为一种或多种实施方式，所述向孔口泥浆池内灌注泥浆，泥浆经引流槽进入第一桩孔的过程包括：所述泥浆池与孔口泥浆池之间设有第一泥浆泵和第一回浆管路，采用第一泥浆泵通过第一回浆管路将泥浆输送至孔口泥浆池，孔口泥浆池中的泥浆经过引流槽进入第一桩孔。

作为一种或多种实施方式，所述第一次清孔的过程包括：所述泥浆池与孔口泥浆池之间设有第二泥浆泵和第二回浆管路，清孔时，采用第二泥浆泵通过第二回浆管路将泥浆输送至泥浆池。

作为一种或多种实施方式，所述浇筑混凝土之前包括：若孔底沉渣大于设定值，进行第二次清孔，将第一桩孔内的水泥浆液以及渣土抽出第一桩孔。

作为一种或多种实施方式，若对第一桩孔浇筑混凝土时出现异常，则将第二桩孔回填。

作为一种或多种实施方式，所述异常包括：串孔和/或冒浆。

作为一种或多种实施方式，所述旋挖钻机开挖孔口泥浆池时，加深孔口泥浆池中部的深度。

作为一种或多种实施方式，若孔口泥浆池加深过的中部产生的沉渣超过设定高度，采用挖掘机清理沉渣。

此外，此工艺不适用于两根桩的间距过小(净距＜3倍桩径)的情况，原因是会造成坍孔。

本实施例与实施例一的区别在于，本实施采用四桩三池的施工工艺，进一步减少了池的个数，具有效率更高、占地更小以及成本更低的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，包括：

场地平整；

在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、孔口泥浆池、第二桩和泥浆池；

旋挖钻机开挖第一桩孔、泥浆池、孔口泥浆池和第二桩孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒；

在第一桩孔的护壁上和第二桩孔的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池相互连通；

旋挖钻机钻进及清孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；

浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，所述场地平整包括：测量放线、平整地基，对施工场地进行水平度检测，根据施工设计图纸测算桩位位置并做好标记。

3.根据权利要求1所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，在开挖泥浆池之后包括：制备泥浆，往泥浆池中注入清水，并将泥浆粉随清水加入泥浆池中，搅拌均匀，得到泥浆。

4.根据权利要求1所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，所述向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒的具体过程包括：使用旋挖钻机钻孔至埋设深度后，旋挖钻机安装护筒驱动器，提升钢护筒，对准孔位，旋转臂下放安装两个桩的钢护筒。

5.根据权利要求1所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，所述旋挖钻机钻进及清孔具体包括：向孔口泥浆池内灌注泥浆，泥浆经引流槽进入第一桩孔；第一次清孔，将第一桩孔内的水泥浆液以及渣土抽出第一桩孔。

6.根据权利要求5所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，所述向孔口泥浆池内灌注泥浆，泥浆经引流槽进入第一桩孔的过程包括：所述泥浆池与孔口泥浆池之间设有第一泥浆泵和第一回浆管路，采用第一泥浆泵通过第一回浆管路将泥浆输送至孔口泥浆池，孔口泥浆池中的泥浆经过引流槽进入第一桩孔。

7.根据权利要求5所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，所述第一次清孔的过程包括：所述泥浆池与孔口泥浆池之间设有第二泥浆泵和第二回浆管路，清孔时，采用第二泥浆泵通过第二回浆管路将泥浆输送至泥浆池。

8.根据权利要求1所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，所述浇筑混凝土之前包括：若孔底沉渣大于设定值，进行第二次清孔，将第一桩孔内的水泥浆液以及渣土抽出第一桩孔。

9.根据权利要求1所述的旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，若对第一桩孔浇筑混凝土时出现异常，则将第二桩孔回填；其中，所述异常包括：串孔和/或冒浆；

或者，

所述旋挖钻机开挖孔口泥浆池时，加深孔口泥浆池中部的深度；

或者，

若孔口泥浆池加深过的中部产生的沉渣超过设定高度，采用挖掘机清理沉渣。

10.一种旋挖钻机泥浆护壁灌注桩施工工艺，其特征在于，包括：

场地平整；

在旋挖钻机的一侧依次设置第一桩、第一孔口泥浆池、第二桩、泥浆池、第三桩、第二孔口泥浆池和第四桩；

旋挖钻机开挖第一桩孔、泥浆池、孔口泥浆池和第二桩孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内安装钢护筒；

在第一桩孔的护壁上和第二桩孔的护壁上挖引流槽，引流槽与孔口泥浆池相互连通；

旋挖钻机钻进及清孔；

向第一桩孔内和第二桩孔内下放钢筋笼和导管；

浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后将钢护筒从桩孔当中拔出，形成桩基。

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