CN204780869U - 破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系，体系由施工平台、混凝土桩身、浮泥层加固体、桩侧破碎带加固体和带扩大头的钢筋笼组成；施工平台由钢管桩、贝雷片拼装桁架和钢盖板搭设而成；浮泥层加固体为桩基施工前对钢管桩及护筒处于浮泥层处进行注浆加固而成；桩侧破碎带加固体为桩孔开挖前通过勘测孔对破碎带注浆加固而成；钢筋笼扩大头钢筋通过转动支座连接于钢筋笼下部。本实用新型涉及的结构稳定性好，桩基定位准确，施工工期短，具有较好的经济技术效益。

Description

破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩

技术领域

本实用新型涉及一种大直径超长钻孔灌注桩，特别涉及破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩。

背景技术

破碎与完整相间陡倾层状岩体条件下大直径超长钻孔灌注桩施工处于倾斜岩面之上，经常存在较高水位，大部分岩体位于水位之下，施工平台难搭设，钢管桩下部穿过浮泥层，易造成平台不稳定，各层岩体的软硬不一，钻孔精度难以控制。

传统大直径超长钻孔灌注桩施工采用泥浆护壁钻进成孔，其钻进成孔时间较长，不可避免出现孔壁应力松弛，产生塌孔；在成桩过程中往往需设置桩端扩大头以提高桩体承载力，而桩端扩大头的设置需在钻孔过程中预先在桩底形成扩大空间，传统做法是更换成扩底钻头进行开挖，此措施必然增加钻孔时间，施工周期变长，而且会导致孔壁静置时间增加，影响孔壁的稳定性，塌孔风险大大增加；作为桩端扩大头的钢筋的设置至今也未有简单而有效的方法；破碎带与完整相间陡倾岩体地质条件下，软弱层与坚硬层相间分布，岩体倾斜陡立，钻机钻头从破碎带进入完整岩体带的过程中，由于破碎带抵抗能力弱，岩体抵抗能力强，则在钻孔给进过程中，由于受力不均衡，钻头与其竖轴线垂直的横截面由水平状变为倾斜状，造成钻孔发生偏斜情况。

因此，如何在破碎与完整相间陡倾层状岩体钻孔过程中，防止塌孔、偏孔的发生是本领域急需解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种桩基础施工方法，能够保证在桩孔钻孔过程中不发生塌孔、偏孔，又能在不更换钻头的情况下形成桩端扩大头。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

这种破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系，包括施工平台、钻孔灌注桩、浮泥注浆加固体、桩侧破碎带加固体和带扩大头的钢筋笼组成；施工平台由钢管桩、贝雷片拼装桁架和钢盖板搭设而成；浮泥注浆加固体为桩基施工前对钢管桩及护筒处于浮泥层处进行注浆加固而成；桩侧破碎带加固体为桩孔开挖前通过勘测孔对破碎带注浆加固而成；钢筋笼扩底钢筋通过转动支座连接于钢筋笼下部。

作为优选：钢管桩穿过浮泥层嵌入岩体内固定。

作为优选：在钢筋笼下部焊接有转动支座，在扩底钢筋上焊接小圆环，小圆环套在转动支座的转动轴上，设有楔形挡板焊接在转动轴上作为挡板阻止圆环的水平移动，只允许其转动。

本实用新型的有益效果是：

(1)施工平台搭设采用钢管桩与拼装贝雷片桁架组合搭设，对钢护筒和钢管桩外侧浮泥层进行注浆固定，加强了整个支架体系的稳定。

(2)在施工前预先对破碎带进行加固，防止了塌孔偏孔的发生，施工效率大大提高。

(3)在施工前预先进行爆破扩底，在整个施工过程中不需要改换扩底钻，减少了施工工序，缩短了施工周期。

附图说明

图1是本实用新型破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系结构示意图；

图2是本实用新型勘测孔示意图；

图3是本实用新型钢筋笼扩大头钢筋连接示意图；

图4是图3中A处的钢筋笼扩大头钢筋支座连接详图；

图5是图4的B-B剖视图；

附图标记说明：1.路基；2.混凝土垫层；3.钢盖板；4.贝雷片拼装桁架；5.钢管桩；6.钢支撑；7.水位线；8.钢护筒；9.钻孔灌注桩；10.浮泥注浆加固体；11.浮泥层；12.破碎带加固体；13.岩体；14.注浆导管；15.桩基轮廓线；16.勘测孔；17.钢筋笼；18.转动支座；19.扩底钢筋；20.圆环；21.楔形挡板；22.转动轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。

本实施方式施工平台搭设施工工艺、高压注浆施工工艺、试桩施工工艺及混凝土浇筑施工工艺等本实施例中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。

图1是本实用新型破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系结构示意图。参照图1所示，本实用新型破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系，主要包括：钢板3、贝雷片拼装桁架4、钢管桩5、钢支撑6、钢护筒8和钻孔灌注桩9组成。

首先对钢管桩5处于浮泥层11处周围进行注浆加固，稳定整个施工平台。然后埋设护筒8，护筒内径宜比桩径大200～400mm，护筒上部开设一个溢浆孔；校核桩位中心后，在护筒周围用粘土分层回填夯实，护筒采用人工挖埋及锤击方法埋设，入土深度3～4m以上，护筒上部高出地下水位或孔外最高水位1.5～2m以上，并高出地面0.3m。护筒中心应与桩中心重合，平面偏位允许误差小于5cm，倾斜度的偏差小于1％。待护筒落位后，对处于浮泥层11处周围进行注浆加固，稳定护筒。

参照图2所示，稳定整个支架体系后，在桩径范围内进行钻孔勘测，采用XY-100型油压钻机进场施工，钻孔开孔直径130mm，终孔91mm，岩芯采取率必须达到GBS0021-94规范规定的要求，钻孔具体要求如下：

(1)采用回旋岩芯钻探，钻孔开孔直径130mm，终孔91mm。地下水位以上须干钻，测到初见水位后才可用水钻，对基岩全风化、强风化带、断层破碎带及破碎带岩层宜采用双层岩芯管钻进，泥浆或套管护壁。

(2)在底层中钻进时，按岩石可钻性分级，控制好次回进尺，在粘性土和较完整的岩层中，每回次≤1.5～2.0m；在松散底层(砂土、粉土)和破碎岩层中钻进时，每回次≤0.5～1.0m。

(3)软土、砂土或饱和性粘土中如有缩孔、塌孔，应注明其位置及严重程度，并采取加固孔壁措施，保证钻孔孔壁的完整。

(4)保证岩芯采取率：松散砂层不低于65％，粘性土不低于85％，基岩全风化、强风化带不低于65％，基岩中风化带不低于80％，微风化带不低于85％。

(5)准确测量和记录钻进尺寸(误差≤5cm)及不同岩性分层深度，认真填写钻探记录，每个钻孔均应量测初见水位及稳定水位(误差≤10cm)。

(6)岩(土)芯按顺序摆在岩芯箱中并及时填写标准岩芯牌，防止暴晒，对要求保存岩芯的岩芯箱进行编号以便保存。

待勘测结果出来后确定破碎带位置，通过勘测孔16对下部破碎带12进行从下到上的注浆加固。

通过勘测孔16，将炸药掉至孔底，进行定向爆破，爆破严格按照《爆破作业项目管理要求》(GA991-2012)。

采用旋转钻与冲击钻结合的方式钻孔，当在钻孔过程中发现有塌孔趋势时，移开旋挖钻机，用冲击钻向孔内回填片石和粘土等回填物至塌孔部位以上的必要位置。然后利用冲击钻机冲孔，将回填物冲密紧至塌孔部位以上位置。回填物会以密实状态挤入松软的塌孔部位，阻止塌孔的发展，此后再重新进行钻孔。

参照图3～4，在钢筋笼17底部外侧钢筋上焊接小型支座板18，支座板18上焊接小型圆柱形转动轴22，在扩大头钢筋19一端焊接圆环20，然后将圆环20套入转动轴22上，在转动轴22外部焊接楔形挡板21，在钢筋笼17放入孔内时保持扩大头钢筋19方向向上，焊接均为现场焊接。

Claims (3)

1.一种破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系，其特征在于：包括施工平台、钻孔灌注桩(9)、浮泥注浆加固体(10)、桩侧破碎带加固体(12)和带扩大头的钢筋笼(17)组成；施工平台由钢管桩(5)、贝雷片拼装桁架(4)和钢盖板(3)搭设而成；浮泥注浆加固体(10)为桩基施工前对钢管桩(5)及护筒(8)处于浮泥层(11)处进行注浆加固而成；桩侧破碎带加固体(12)为桩孔开挖前通过勘测孔(16)对破碎带注浆加固而成；钢筋笼扩底钢筋(19)通过转动支座(18)连接于钢筋笼(17)下部。

2.根据权利要求1所述的破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系，其特征在于：钢管桩(5)穿过浮泥层(11)嵌入岩体(13)内固定。

3.根据权利要求1所述的破碎与完整相间陡倾层状岩体大直径超长钻孔灌注桩体系，其特征在于：在钢筋笼(17)下部焊接有转动支座(18)，在扩底钢筋上(19)焊接小圆环(20)，小圆环(20)套在转动支座的转动轴(22)上，设有楔形挡板(21)焊接在转动轴(22)上作为挡板阻止圆环的水平移动，只允许其转动。