一種鉆孔樁施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆孔樁施工方法，鉆孔樁施工過程中遇到鈣質(zhì)膠結(jié)巖層時，根據(jù)地質(zhì)勘查圖顯示的不同的鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度，選用不同的鉆頭，當鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度在0.5m以內(nèi)時，則采用帶截齒鉆頭的旋挖斗鉆進取土成孔；當鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度在0.5m?1.0m之間時，若需進行巖層取芯，則采用帶截齒鉆頭的無底桶鉆鉆進；若不需進行巖層取芯，則采用螺旋鉆頭鉆進；當若鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度大于1m時，則采用螺旋鉆頭鉆進將鈣質(zhì)膠結(jié)巖分離破碎，然后再利用旋挖斗將破碎后的渣土取出。本發(fā)明的施工方法根據(jù)不同的鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚，合理選用不同的鉆頭，達到了快速成孔的目的，既保證了施工效率又保證了施工質(zhì)量。
【專利說明】
_種鉆孔樁施工方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及粧基施工技術領域，具體為一種鉆孔粧施工方法。
【背景技術】
[0002] 鉆孔灌注粧是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土 中形成粧孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的粧，依照成孔方法不同，灌注粧又 可分為沉管灌注粧、鉆孔灌注粧和挖孔灌注粧等幾類。鉆孔灌注粧是按成粧方法分類而定 義的一種粧型。通常施工步驟如下：平整場地4泥漿制備-埋設護筒4鋪設工作平臺4安 裝鉆機并定位4鉆進成孔4清孔并檢查成孔質(zhì)量4下放鋼筋籠4灌注水下混凝土4拔出 護筒4檢查質(zhì)量。
[0003] 針對不同的地質(zhì)地段，會有不同的施工要求及具體操作方法，如發(fā)明專利:一種適 用于傾斜堅硬巖石地段鉆孔粧施工方法（申請?zhí)枺?01510248001.2)，該方法采用間隔施工 的方法，由旋挖鉆機和地質(zhì)鉆聯(lián)合施工，采用地質(zhì)鉆先施工應力釋放孔，再通過旋挖鉆機施 工鉆孔粧的方法，對巖石應力起到釋放的作用，同時施工完成的應力釋放孔對旋挖鉆機施 工起到導向作用，避免了旋挖鉆機施工時出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象。
[0004] 旋挖鉆機因具有施工速度快、成孔質(zhì)量好、環(huán)境污染小、操作靈活方便、安全性能 高及適用性強等優(yōu)勢，替代了傳統(tǒng)的沖擊和回旋鉆機成孔設備，已成為鉆孔灌注粧施工的 主要成孔設備。旋挖鉆機適應我國大部分地區(qū)的土壤地質(zhì)條件，使用范圍廣，但需要根據(jù)不 同的地質(zhì)條件，更換相應鉆頭，以達到高速、高質(zhì)的成孔要求。
[0005] 但是如遇到鈣質(zhì)膠結(jié)巖層等地質(zhì)特征時，用上述施工方法，不能保證成孔質(zhì)量，且 施工時間較長。鈣質(zhì)膠結(jié)巖層一般出現(xiàn)在碳酸鹽巖地區(qū)，其膠結(jié)的巖石硬度比泥質(zhì)膠結(jié)的 巖石大，但比硅質(zhì)膠結(jié)巖層的硬度低。針對不同的巖層厚度，采用統(tǒng)一的施工方法，更無法 保證尚速尚質(zhì)成孔。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對上述問題，本發(fā)明的目的提供一種適用于鈣質(zhì)膠結(jié)巖層，并可快速成孔的鉆 孔粧施工方法，技術方案如下：
[0007] -種鉆孔粧施工方法，鉆孔粧施工過程中遇到鈣質(zhì)膠結(jié)巖層時，根據(jù)地質(zhì)勘查圖 顯示的不同的鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度，選用不同的鉆頭，具體為：
[0008] 當鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度在0.5m以內(nèi)時，則采用帶截齒鉆頭的旋挖斗鉆進取土成孔； [0009]當鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度在0.5m-l. 0m之間時，若需進行巖層取芯，則采用帶截齒鉆頭 的無底桶鉆鉆進;若不需進行巖層取芯，則采用螺旋鉆頭鉆進；
[0010] 當若鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度大于lm時，則采用螺旋鉆頭鉆進將鈣質(zhì)膠結(jié)巖分離破碎， 然后再利用旋挖斗將破碎后的渣土取出。
[0011] 進一步的，所述鉆孔粧施工過程中，若遇到?jīng)_擊土層，則在泥漿護壁的條件下直接 采用旋挖斗鉆進取土成孔。
[0012]更進一步的，所述泥漿的選料及重量配合比為:膨潤土 10份、純堿0.5份、羧甲基纖 維素0.08份、聚丙烯酰胺0.05份、水100份。
[0013] 更進一步的，所述鉆孔粧施工之前需先測量放樣，然后對應粧位中心埋設護筒，護 筒內(nèi)徑比鉆孔的孔徑大20cm，護筒中心與設計粧位中心的偏差小于20mm。
[0014] 更進一步的，所述鉆孔粧終孔后，將預制的鋼筋籠吊裝入鉆孔，牢固定位后，將鋼 管穿入吊環(huán)中，將鋼筋籠吊住，保持下部懸空，然后混凝土灌注施工。
[0015] 更進一步的，所述混凝土灌注施工分兩次進行，第一次灌注時導管埋入砼lm以上， 第二次灌注時導管埋入砼4-6m。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的施工方法根據(jù)不同的鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚，合理選用 不同的鉆頭，達到了快速成孔的目的;根據(jù)鉆速制備的合適配合比的泥漿，能夠有效保證孔 壁的穩(wěn)定性，防止孔壁坍塌，既保證了施工效率又保證了施工質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017] 圖1為帶截齒鉆頭的旋挖斗結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為帶截齒鉆頭的無底桶鉆結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3為螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。整體的施工步驟如下：
[0021] 施工準備：
[0022]在三通一平的基礎上，鉆孔的準備工作主要有粧位測量及放樣、制作和埋設護筒、 泥漿備料調(diào)制及準備鉆孔機具等。鉆孔粧施工前先探明每根粧粧位處有否地下障礙物及市 政管線，對影響粧基施工的雨污水管道必須挖除后方可施工。
[0023] 護筒埋設：
[0024]護筒內(nèi)徑比孔徑大20cm，高度一般為3.5m，特殊地質(zhì)條件需要增加護筒埋深。護筒 頂高出地面〇.3m。埋設應準確、水平、垂直、穩(wěn)固，護筒的四周應回填粘土并夯實。鉆機導桿 中心線、回旋盤中心線、護筒中心線應保持在同一直線。護筒中心與設計粧位中心的偏差不 得大于20mm，鋼護筒垂直度偏差不允許大于0.5%，保證鉆機沿著粧位垂直方向順利工作。 [0025]泥漿的制備及循環(huán)凈化：
[0026]因鉆機施工中泥漿可以防止孔壁坍塌、抑制地下水等作用，為此泥漿是保證孔壁 穩(wěn)定的重要因素。根據(jù)旋挖鉆鉆速快的特點泥漿原材料采用優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿。
[0027] 主要材料選擇如下：
[0028]膨潤土:選用優(yōu)質(zhì)的膨潤土。
[0029]水:用新鮮潔凈的淡水。
[0030]分散劑:選用工業(yè)用純堿。
[0031] 絮凝劑:選用聚丙烯酰胺。其功能為對膨潤土護膠，同時提高抗剪切稀釋能力。
[0032] 重量配合比為:膨潤土 10份、純堿0.5份、羧甲基纖維素(CMC)0.08份、聚丙烯酰胺 0.05份、水100份，此配合比適用于漏失地層。具體實施例見表1。
[0033] 表1泥漿配合比表
[0035] 泥漿處理劑使用前宜配成一定濃度的水溶液，以提高其效果。施工過程中隨時檢 測清孔后灌注砼時泥漿的各項性能指標，確保泥漿對孔壁的撐護作用，避免發(fā)生施工事故。 泥楽的性能指標見表2。
[0036] 表2泥漿性能指標表
[0037]
[0038] 新制膨潤土漿需存放12小時，經(jīng)充分溶脹后方能使用。新制膨潤土泥漿性能現(xiàn)場 檢測指標見表3。
[0039] 表3新制膨潤土泥漿性能現(xiàn)場檢測指標表
[0041] 鉆孔施工：
[0042] 旋挖鉆機通過自行履帶就位，就位后，鉆頭中心點對準粧位中心，同時調(diào)整鉆桅是 否垂直，然后鉆進，其工作循環(huán)為:對孔-落鉆-鉆進-提鉆-反轉(zhuǎn)解鎖-提升鉆機回轉(zhuǎn)卸 土-再對孔。每次鉆孔時在深度表上對零，以檢查鉆進情況。每一循環(huán)檢查鋼絲繩是否在滾 筒槽內(nèi)（通過后視窗檢查），檢查鋼絲繩是否有毛刺、斷股現(xiàn)象，如有及時更換。
[0043] 在普通粘土、粉土、粉砂、卵石等沖擊土層時，可在合理泥漿護壁的條件下直接利 用旋挖斗取土鉆進成孔，成孔速度快。當遇到鈣質(zhì)膠結(jié)巖時，根據(jù)地質(zhì)勘查圖顯示的不同的 鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚，合理選用不同的鉆頭，以達到快速成孔的目的。
[0044] 當鈣質(zhì)膠結(jié)層厚度在0.5m以內(nèi)時，可采用帶截齒鉆頭的旋挖斗低速鉆進取土成 孔。帶截齒鉆頭的旋挖斗結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
[0045] 當鈣質(zhì)膠結(jié)層厚度在0.5m_1.0m之間時，可采用帶截齒鉆頭的無底桶鉆鉆進，鉆進 速度快，同時也可進行巖層取芯，用于數(shù)據(jù)研究。無研究需求時也可直接采用螺旋鉆頭鉆進 施工。帶截齒鉆頭的無底桶鉆結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
[0046] 當鈣質(zhì)膠結(jié)層厚度大于lm時，由于巖層較厚，需要更換螺旋鉆頭，利用螺旋鉆頭進 行鉆進，將鈣質(zhì)膠結(jié)巖進行分離破碎，然后再利用旋挖斗將破碎后的渣土取出。
[0047]螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，螺旋鉆頭清渣容易，回轉(zhuǎn)阻力小，適合鉆進卵砂 石層及膠結(jié)性好的粘土層。當鈣質(zhì)膠結(jié)層厚度較大時，旋挖斗直接鉆進效率較低，用螺旋鉆 頭先對巖層分離破碎，再用旋挖斗取渣，可有效提高鉆進效率。
[0048]鉆孔粧成孔采用懸浮力強、比重較小的高性能泥漿，機械排漿和清孔，減小孔底沉 渣厚度和孔壁泥皮厚度。
[0049] 吊裝鋼筋籠：
[0050] 鉆孔灌注粧在成孔過程中及終孔后，先進行孔徑和孔型檢測，再進行孔深和孔底 沉渣檢測。
[0051 ]然后把預制好的鋼筋籠用25t吊車吊放。起吊時，須用雙吊點，吊點位置要恰當，一 般設在加強箍筋處。采用大鉤和小鉤相互進行鋼筋籠吊裝，小鉤吊下部、大鉤吊上部。吊直 后將鋼筋籠對準孔位緩慢下放，不得搖晃碰撞孔壁或強行入孔。
[0052]鋼筋籠入孔后，要牢固定位，保證鋼筋籠的方向，并將鋼管穿入吊環(huán)中，將鋼筋籠 吊住，保證籠頂標高符合規(guī)范要求，防止在灌注水下砼過程中下沉或上浮。入孔定位標高應 準備，允許誤差為±5cm，并使其下部懸空;鋼筋籠上口應和粧中心對中并固定，允許誤差為 ±3cm〇
[0053] 灌注混凝土：
[0054]灌注前應先測量混凝土的坍落度和泥漿比重，要求的坍落度為160mm~220mm，泥 漿比重為1.1~1.2,還應取混凝土做成試塊，養(yǎng)護后按照國家標準進行強度測定。
[0055]灌注混凝土施工順序:安設導管-使隔水栓與導管內(nèi)水面緊貼-灌注首批混凝土 -連續(xù)灌注直至粧頂。
[0056]粧身混凝土灌注在二次清孔完成并檢驗沉渣厚度和泥漿比重符合規(guī)定后的半個 小時內(nèi)進行，并連續(xù)灌注直至粧完成。
[0057] 初灌量應使導管一次埋入砼1.0m以上，正常灌注時保證導管埋入砼4~6m。
[0058]根據(jù)規(guī)范及設計要求，為保證粧基質(zhì)量，粧基粧頂混凝土至少高出設計粧頂一定 高度。
【主權項】
1. 一種鉆孔粧施工方法，其特征在于，鉆孔粧施工過程中遇到鈣質(zhì)膠結(jié)巖層時，根據(jù)地 質(zhì)勘查圖顯示的不同的鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度，選用不同的鉆頭，具體為： 當鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度在0.5m以內(nèi)時，則采用帶截齒鉆頭的旋挖斗鉆進取土成孔； 當鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度在〇. 5m-l. Om之間時，若需進行巖層取芯，則采用帶截齒鉆頭的無 底桶鉆鉆進;若不需進行巖層取芯，則采用螺旋鉆頭鉆進； 當若鈣質(zhì)膠結(jié)巖層厚度大于Im時，則采用螺旋鉆頭鉆進將鈣質(zhì)膠結(jié)巖分離破碎，然后 再利用旋挖斗將破碎后的渣土取出。2. 根據(jù)權利要求1所述的鉆孔粧施工方法，其特征在于，所述鉆孔粧施工過程中，若遇 到?jīng)_擊土層，則在泥漿護壁的條件下直接采用旋挖斗鉆進取土成孔。3. 根據(jù)權利要求2所述的鉆孔粧施工方法，其特征在于，所述泥漿的選料及重量配合比 為:膨潤土 10份、純堿0.5份、羧甲基纖維素0.08份、聚丙烯酰胺0.05份、水100份。4. 根據(jù)權利要求1所述的鉆孔粧施工方法，其特征在于，所述鉆孔粧施工之前需先測量 放樣，然后對應粧位中心埋設護筒，護筒內(nèi)徑比鉆孔的孔徑大20cm，護筒中心與設計粧位中 心的偏差小于20mm。5. 根據(jù)權利要求1所述的鉆孔粧施工方法，其特征在于，所述鉆孔粧終孔后，將預制的 鋼筋籠吊裝入鉆孔，牢固定位后，將鋼管穿入吊環(huán)中，將鋼筋籠吊住，保持下部懸空，然后混 凝土灌注施工。6. 根據(jù)權利要求5所述的鉆孔粧施工方法，其特征在于，所述混凝土灌注施工分兩次進 行，第一次灌注時導管埋入砼Im以上，第二次灌注時導管埋入砼4-6m。
【文檔編號】E02D5/34GK105926592SQ201610394475
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】左峰, 鐘德輝, 沈福生, 丁凱, 曾煜, 劉中華
【申請人】中國水利水電第五工程局有限公司