CN116378018A - 一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，包括以下步骤：S1:地质勘探、场地整平、桩基选型、制作并埋设钢护筒；S2：第一次定位放线、旋挖钻机就位、第一次旋挖钻进并清孔；S3：第一次浇筑低标号混凝土；S4：第二次定位放线、旋挖钻机就位、第二次旋挖钻进并清孔；S5：第二次浇筑低标号混凝土；S6：第三次定位放线、旋挖钻机就位、第三次旋挖钻进并清孔；S7：制作并埋设钢筋笼、安装浇筑导管及贮料斗；S8：浇筑高标号混凝土成桩，其解决了现有技术中存在的传统旋挖桩在高回填土等不良地基上无法支护，桩基孔的孔壁容易坍塌的施工问题。

Description

一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法

技术领域

本发明涉及施工方法技术领域，尤其涉及一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法。

背景技术

人类活动对较大面积平整场地的需求促使着高回填地基及其上部高耸建筑物的不断开发与建设，由于地形、地址、地貌条件复杂，存在着许多复杂的高回填土等不良地基，其中地基的承载力、变形、稳定及经济性等问题成为工程建设需要重点关注的焦点，因此必须对此类不良地基进行加固处理。

在对桩基孔的施工中，常采用旋挖钻机成孔的施工方法，通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。但是在对高回填土、软土地基时以及湿软地基施工时，由于该类不良地基旋挖出的桩基孔内壁的回填土彼此之间松软黏结差，导致无法支护桩基孔的内壁，旋挖后的桩基孔的孔壁容易发生坍塌。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其解决了现有技术中存在的传统旋挖桩在高回填土等不良地基上的桩基孔内壁的回填土黏结差无法支护，桩基孔的孔壁容易坍塌的施工问题。

根据本发明实施例，提供了一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其包括如下步骤：S1:地质勘探、场地整平、桩基选型、制作并埋设钢护筒；S2：第一次定位放线、旋挖钻机就位、第一次旋挖钻进并清孔；S3：第一次浇筑低标号混凝土；S4：第二次定位放线、旋挖钻机就位、第二次旋挖钻进并清孔；S5：第二次浇筑低标号混凝土；S6：第三次定位放线、旋挖钻机就位、第三次旋挖钻进并清孔；S7：制作并埋设钢筋笼、安装浇筑导管及贮料斗；S8：浇筑高标号混凝土成桩。

本发明的技术原理为：在确定钻孔位置后，工人采用旋挖钻机在桩顶的位置埋设钢护筒，然后根据地质情况及地下水位埋深确定桩基类型，采用旋挖钻机进行钻孔，成孔后灌注低标号素混凝土并振捣，等待2—4天混凝土凝固，然后更换旋挖钻机的钻头，采用比前一次钻头直径小的钻头，在桩基孔顶部继续采用干式钻孔二次成孔，成孔后灌注低标号素混凝土等待2—4天凝固，重复循环旋挖以及浇筑，直到桩基孔到达设计的桩身深度，最终成孔后进行清孔，然后安放钢筋笼，并对桩基孔浇注设计强度混凝土成桩。从而使桩基自上而下分段变小的桩型，减少了负摩阻现象发生的同时，桩体的竖向承载力由于变径处土体的支撑作用得到显著提升，沉降明显降低，得到了合理的承载力和沉降变形控制，而采用桩径自上而下分段变大的桩型时，在满足桩身承载力的同时，能够控制桩底土体沉降变形，将荷载传递到更大面积上，对于软弱地基，极大的提升了桩承载能力。

进一步的，在步骤S1中，场地平整的区域标高不超过设计标高±200mm、坡度不超过0.1％。

进一步的，在步骤S1中，桩基定位后，根据桩基定位点拉十字钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，钢护筒选用10mm厚钢板卷制，护筒内径为设计桩径+20cm，高度2.0m，其上部开设2个溢浆孔。

进一步的，在步骤S2、S4以及S6中，钻机导杆中心线、钻机回旋盘的中心线以及钢护筒的中心线保持在同一直线。

进一步的，在步骤S2以及S4中，钻机钻进显示深度在设计深度1m时，采用钢丝测绳测量钻入深度。

进一步的，在步骤S8中，桩基孔的孔口吊筋固定钢筋笼的上端，桩基孔内的混凝土进入钢筋笼l—2m后，再提升浇筑导管，减小浇筑导管埋置深度的同时使浇筑导管处于混凝土液面之下，出现混凝土上升困难时，在桩基孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物。

进一步的，在步骤S6中，该次钻进为变截面钻进，此次钻进钻至设计明确的勘岩深度。

进一步的，步骤S4以及S6中，桩基孔内浇筑的混凝土强度达到5mpa后再进行该步骤。

进一步的，步骤S8中，对桩基孔一边浇筑混凝土一边提升浇筑导管，其中孔内积水时采用水下注浆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

本发明实施例提出了一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，包括如下步骤：S1:地质勘探、场地整平、桩基选型、制作并埋设钢护筒；S2：第一次定位放线、旋挖钻机就位、第一次旋挖钻进并清孔；S3：第一次浇筑低标号混凝土；S4：第二次定位放线、旋挖钻机就位、第二次旋挖钻进并清孔；S5：第二次浇筑低标号混凝土；S6：第三次定位放线、旋挖钻机就位、第三次旋挖钻进并清孔；S7：制作并埋设钢筋笼、安装浇筑导管及贮料斗；S8：浇筑高标号混凝土成桩。

实施时，工人根据桩基设计图对高回填地基范围每一根桩的地质情况进行详勘，通过详勘资料和图纸选取自支护变径旋挖桩变径类型，选取变径旋挖桩变径类型时考虑下列因素：地质情况、旋挖桩长度、桩基护壁厚度、搭接长度。

进一步的，在步骤S1中，场地平整的区域标高不超过设计标高±200mm、坡度不超过0.1％。由于旋挖钻机对场地平整度要求较高，施工前对场地进行精平，平整区域的标高不超过设计标高±200mm、坡度不超过0.1％。平整场地后对需要开挖的桩基进行第一次定位放线，并做好定位标记，根据设计图纸、地质类型和自支护变径旋挖的变径类型选择，由工作人员校测场地基准线和基准点、测量轴线、桩基位置及地面标高，定位放线应标示出桩基的桩心位置、桩基直径、开挖标高、预深度等数据。

进一步的，在步骤S1中，桩基定位后，根据桩基定位点拉十字钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，钢护筒选用10mm厚钢板卷制，护筒内径为设计桩径+20cm，高度2.0m，其上部开设2个溢浆孔。桩基定位后，根据桩基定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，钢护筒选用10mm厚钢板卷制而成，钢护筒内径比设计的桩基孔直径大20cm，钢护筒高度为2.0m，钢护筒的上部开设2个溢浆孔，钢护筒埋设时，由工人利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，钢护筒的顶端高出地面20cm，并使钢护筒顶端保持水平，其埋设深度为1.8m，钢护筒的中心与桩基的中心的偏差不超过50mm，钢护筒埋设时保持其长度方向垂直于地面，倾斜率小于1.5％。

进一步的，在步骤S2、S4以及S6中，钻机导杆中心线、钻机回旋盘的中心线以及钢护筒的中心线保持在同一直线。在桩基位置复核正确，钢护筒埋设符合要求，钢护筒、地面标高已测定的基础上，旋挖钻机才能就位，桩基定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、钻机回旋盘中心线均与钢护筒的中心线保持在同一直线。

进一步的，在步骤S2以及S4中，钻机钻进显示深度在设计深度1m时，采用钢丝测绳测量钻入深度。旋挖钻机就位后，利用旋挖钻机的自动控制系统调整旋挖钻机的钻头垂直度，对桩基注入稳定液后，依据自支护变径旋挖桩选型的直径和深度进行第一次钻进，钻进至钻机显示深度距离设计深度1m时,采用经检定过的钢丝测绳进行精确测量,避免出现后期超钻深度过大，待钻机钻进至选型的深度后，对钻出的桩基孔进行清孔，开挖过程中的泥渣随筒钻出渣而排出，出渣时需要随时观察桩基孔内泥浆标高，通常应高出钢护筒底部1m以上，从而防止出现桩基孔塌孔，由于旋挖钻机钻渣由筒钻直接排出桩基孔口,需要装载机及运渣车辆配合,及时将钻渣转移至指定堆放场地。

对桩基孔清孔完毕后，采用低标号混凝土(例如：C15—C25)进行填孔,混凝土灌注前检查桩基孔质量，填桩基孔时应注意混凝土浇筑质量，包括混凝土是否密实、有无塌孔现象等，如有塌孔现象及时停止填桩基孔，进行后续处理。混凝土中的细骨料采用中、粗砂，粗骨料采用粒径不大于40mm的卵石或碎石，坍落度为160—220mm，并一次性灌注完毕，保证密实度。

对桩基孔浇筑完毕后，进行第二次定位放线，定位放线时标出桩基中心位置，待浇筑的混凝土凝固且混凝土强度不低于5mpa后进行第二次钻孔，根据自支护变径旋挖桩选型的直径和深度钻至设计标高，与第一次旋挖钻进相同，钻进至钻机显示深度在设计深度以上1m时，采用经检定过的钢丝测绳进行精确测量，避免出现后期超钻深度过大，在钻孔过程中根据钻进的深度周期性的对桩基的桩心位置、桩基孔直径以及标高等数据进行检查，钻机钻进至设计深度后对桩基孔进行清孔。清孔完成后对钻出的桩基孔浇筑混凝土，因桩基孔上部高回填土层在第一次钻进完成后就已用混凝土浇筑换填，所以本次浇筑高度只需浇筑至变截面(变截面为不同直径桩体的邻接处)，然后对浇筑完成的桩基进行第三次定位放线，本次定位放线与第一次以及第二次放线操作一致，等待浇筑的混凝土强度达到5MPA后，使用钻机钻进至设计明确的勘岩深度，此次钻进为变截面钻进，应注重桩基的中心位置以及桩基的垂直度。此次钻孔达到设计标高后，对桩基孔的孔深以及孔径进行检查测量，符合要求后进行清孔，若桩基孔底有泥浆，对桩基孔清孔可采用抽浆方法。

清孔完毕后在桩基孔内放入钢筋笼并安装浇筑导管以及贮料斗，安装浇筑导管时，利用吊车将浇筑导管放入，待浇筑导管最底端碰到桩基孔底部后，核对浇筑导管的长度以及桩基孔深度，然后将浇筑导管提升30—50cm进行浇筑。

进一步的，在步骤S8中，桩基孔的孔口吊筋固定钢筋笼的上端，桩基孔内的混凝土进入钢筋笼l—2m后，再提升浇筑导管，减小浇筑导管埋置深度的同时使浇筑导管处于混凝土液面之下，出现混凝土上升困难时，在桩基孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物。浇筑时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，在桩基孔吊筋固定钢筋笼的上端，当桩基孔内的混凝土进入钢筋笼l—2m深度后，提升导管，减小浇筑导管在桩基孔中混凝土内的埋置深度，同时增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度，在灌注混凝土结束时，由于浇筑导管内混凝土柱高度减小，压力差降低，而浇筑导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，出现混凝土上升困难时，在桩基孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行，在浇筑过程中，浇筑导管不得提出混凝土液面，浇筑导管的埋置深度在2—8m，这样可以防止钢筋笼上浮，浇筑导管出现堵管、埋管、挂钢筋笼的现象，避免造成质量事故，拔出浇筑导管时，先测量混凝土面高度，根据浇筑导管埋置深度来确定需要拔浇筑导管的节数。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1:地质勘探、场地整平、桩基选型、制作并埋设钢护筒；

S2：第一次定位放线、旋挖钻机就位、第一次旋挖钻进并清孔；

S3：第一次浇筑低标号混凝土；

S4：第二次定位放线、旋挖钻机就位、第二次旋挖钻进并清孔；

S5：第二次浇筑低标号混凝土；

S6：第三次定位放线、旋挖钻机就位、第三次旋挖钻进并清孔；

S7：制作并埋设钢筋笼、安装浇筑导管及贮料斗；

S8：浇筑高标号混凝土成桩。

2.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：在步骤S1中，场地平整的区域标高不超过设计标高±200mm、坡度不超过0.1％。

3.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：在步骤S1中，桩基定位后，根据桩基定位点拉十字钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，钢护筒选用10mm厚钢板卷制，护筒内径为设计桩径+20cm，高度2.0m，其上部开设2个溢浆孔。

4.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：在步骤S2、S4以及S6中，钻机导杆中心线、钻机回旋盘的中心线以及钢护筒的中心线保持在同一直线。

5.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：在步骤S2以及S4中，钻机钻进显示深度在设计深度1m时，采用钢丝测绳测量钻入深度。

6.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：在步骤S8中，桩基孔的孔口吊筋固定钢筋笼的上端，桩基孔内的混凝土进入钢筋笼l～2m后，再提升浇筑导管，减小浇筑导管埋置深度的同时使浇筑导管处于混凝土液面之下，出现混凝土上升困难时，在桩基孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物。

7.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：在步骤S6中，该次钻进为变截面钻进，此次钻进钻至设计明确的勘岩深度。

8.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：步骤S4以及S6中，桩基孔内浇筑的混凝土强度达到5mpa后再进行该步骤。

9.如权利要求1所述的一种高回填地基自支护变径旋挖桩施工方法，其特征在于：步骤S8中，对桩基孔一边浇筑混凝土一边提升浇筑导管的高度，其中孔内积水时采用水下注浆。