本发明专利技术公开了一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构及其施工工法，该结构包括岩芯和井圈，井圈位于岩芯的外围，井圈的内壁涂抹有涂抹层，井圈内部根据桩深度布掏心盘数，单盘设一圈桩孔圈，桩孔圈包括若干钻芯孔，相邻两个钻芯孔之间交叉且外侧与井圈的内壁相切，钻芯孔处的岩芯通过水磨钻切削形成临空面，进而掏空中心岩体；该方法包括施工准备、定位放样、桩孔锁口、桩孔掏心、出岩渣、桩孔控制、桩孔修正以及桩孔验收等步骤。本发明专利技术通过运用水磨钻掏心灌注桩成孔施工工艺，高效的完成各规格桩基础施工，有效控制了施工对周边密集复杂环境及商业闹市区的影响，确保工程的安全和顺利施工，取得了良好的经济效益和社会效益。
【技术实现步骤摘要】
一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构及其施工工法
本专利技术涉及建筑施工领域，具体的说，是涉及一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构及其施工工法。
技术介绍
灌注桩是基础工程中常见的一种基础形式，因水文地质条件不同，灌注桩成孔方式有多种形式。在川渝地区基础地质结构中泥岩、泥质砂岩、砂岩等较为普遍，选用爆破法是穿越坚硬岩层或入岩施工效率较高的成孔方法，但其存在的缺点也十分明显，如爆破受管制、爆破技术要求高、因振动噪声粉尘等对周边环境影响较大、成孔后孔壁松散及成孔尺寸不精准需二次人工修凿等。上述缺陷，值得解决。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构及其施工工法，通过运用水磨钻掏心灌注桩成孔施工工艺，高效的完成各规格桩基础施工，有效控制了施工对周边环境及商业闹市区的影响，确保工程的安全和顺利施工，取得了良好的经济效益和社会效益。本专利技术技术方案如下所述：一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，其特征在于，包括岩芯和井圈，所述井圈位于所述岩芯的外围，所述井圈的内壁涂抹有涂抹层，所述井圈的内部设有一圈桩孔圈，所述桩孔圈的圆心与所述井圈的圆心重合，所述桩孔圈包括若干钻芯孔，相邻两个所述钻芯孔之间交叉使得相邻两个所述钻芯孔的圆心间距小于所述钻芯孔的直径，所述桩孔圈的直径为160mm，所述钻芯孔的外侧与所述井圈的内壁相切，所述钻芯孔处的岩芯通过水磨钻掏空形成临空面。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述井圈由岩砖和M5水泥砂浆砌筑而成，所述井圈的厚度为240mm。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述涂抹层为1:2的水泥砂浆。进一步的，所述涂抹层的厚度为10mm。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述井圈顶部标高高出地面300mm。一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、施工准备，包括对施工项目的技术学习和对现场环境、人、材、机的准备；步骤2、定位放样，钻前根据施工方案，定位桩心点位，以桩孔半径测放井圈内边线；步骤3、进行桩孔锁口，具体包括剔除松散层、精确定位和砌筑涂抹层；步骤4、桩孔掏心，具体包括钻孔剥离和桩心岩体解体分块的步骤，步骤5、出岩渣，利用卷扬机及孔口提升架吊运进行孔内出渣，一次单循环施工作业后，将水磨钻钻出的岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔的一侧进行；步骤6、桩孔控制，根据锁口上平面桩心十字控制点，投射桩中心线至孔中，水磨钻每钻完一层取渣后，对桩孔直径及垂直度进行检测，量取时取锯齿状凸出部位；步骤7、桩孔修正，若桩孔的位置出现偏位及时进行纠偏，同时标出下一个循环外周水磨钻钻孔取芯位置，进入下一循环的孔桩施工；步骤8、桩孔验收，循环钻取直至设计嵌岩深度，通过桩位地质确认并符合设计满足要求后，进行下道工序。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，在所述步骤2中，井圈内直径比桩径大50mm。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述步骤3具体包括步骤：（1）剔除桩位表层松散土石层，砌筑顶标高高出地平面300mm的井圈对桩孔进行锁口；（2）锁口采用MU10页岩砖、M5水泥砂浆砌筑240mm厚的护壁墙成井圈，内壁抹10mm厚的1：2的水泥砂浆；（3）用红油漆在锁口内立面、平面标注桩心十字控制点。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，在所述步骤4中：钻孔剥离：沿桩基孔壁布置若干个钻芯点，钻芯孔与锁口内壁相切，相邻钻芯中心距小于钻筒直径；依次钻取外周岩芯，将外周岩芯取出后桩心体岩形成一个圆形临空面；桩心岩体解体分块：沿桩半径钻取岩芯，将桩心岩体等分成三份，每块独立岩体占1/3，再用手提式水钻机配合钢楔分裂岩石，将桩岩石细分成若干等份。进一步的，钻孔剥离中的取芯直径为160mm。进一步的，钻取外周岩芯的切入岩芯高约600mm。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述步骤7中，控制盘桩孔中心点与投射中心位置偏差控制在50mm内、桩孔垂直度5L/1000内。根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于：1、水磨钻机单机作业，机座占用空间小，移动方便，多机同时作业相互影响较弱，操作灵活、工效高；2、钻头竖向施压、合金钢刀片切削，桩孔成型精确度高，质量好。3、水磨钻机作业噪音小、无粉尘、无振动，对周边环境和既有建筑影响小。适合对安全和噪声有严格控制的城区及商业圈地段施工。4、钻机成孔直径不受桩直径大小限制，工艺、设备简易，同样适用超大直径桩钻孔桩施工。附图说明图1为本专利技术桩心及井圈定位放样图。图2为本专利技术桩心定位的结构示意图。图3为本专利技术水磨钻取芯定位的结构示意图。图4为本专利技术桩心体岩临空面的结构示意图。图5为本专利技术施工工法的流程图。在图中，1、岩芯；13、桩心控制点；2、井圈；21、井圈内径；3、桩孔圈；31、桩心；32、桩孔内径；33、钻芯孔；34、钻筒直径；35、钻芯圆心距；5、桩孔。具体实施方式下面结合附图以及实施方式对本专利技术进行进一步的描述：如图1-4所示，一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，包括体岩1的岩芯和井圈2，井圈2位于岩芯的外围，井圈2顶部标高高出地面300mm。井圈2由岩砖和M5水泥砂浆砌筑而成，井圈2的厚度为240mm。井圈2的内壁涂抹有涂抹层，涂抹层为1:2的水泥砂浆，其厚度为10mm。井圈2的内部设有一圈桩孔圈3，桩孔圈3的圆心与井圈2的圆心重合，桩孔圈3包括若干钻芯孔33，相邻两个钻芯孔33之间交叉使得相邻两个钻芯孔33的钻芯圆心距35小于钻筒直径34，桩孔圈3的直径为160mm，钻芯孔33的外侧与井圈2的内壁相切。桩心控制点13、井圈内径、桩孔内径32以及钻筒直径34分别如图中标出，桩孔5处的岩芯通过水磨钻掏空形成临空面。如图5所示，一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构的施工工法，包括以下步骤：1、施工准备，包括对施工项目的技术学习和对现场环境的准备。对施工项目的技术学习包括对施工项目的审批、
技术实现思路
的学习以及安全措施的学习。对现场环境的准备包括：1）场地整平，检查轴线、标高控制点，成孔面已达中风化岩层；2）人、材、机根据施工进度按时就位，并进行检查确认；3）结合基础平面布置图，设置二级蓄水沉淀池。2、定位放样。钻前根据施工方案，定位桩心31点位，以桩孔内径32测放井圈内边线，井圈2内直径要求比桩孔内径32大50mm。3、进行桩孔5锁口。具体包括步骤：（1）剔除桩位表层松散土石层，砌筑顶标高高出地平面300mm的井圈2对桩孔5进行锁口；（2）锁口采用MU10页岩砖、M5水泥砂浆砌筑240mm厚的护壁墙成井圈，内壁抹10mm厚的1：2的水泥砂浆；（3）用红油漆在锁口内立面、平面标注十字的桩心控制点13，以便施工过程对桩中心定位及标高进行监控，确保尺寸、垂直度在误差范围内。4、桩孔5掏心，具体包括钻孔剥离和桩心岩体1解体分块的步骤。钻孔剥离：沿桩基孔壁布置若干个取芯点，（在本实施例中取芯直径为160mm，随桩径和设备条件可调整取芯直径），取芯圆与锁口内壁相切，相邻钻芯中心距小于钻筒直径（≤160mm）；依次钻取外周岩芯，切入岩芯高约600mm，将外周岩芯取出后桩心体岩形成一个圆形临空面。桩心岩体解体分块：沿桩半径钻取岩芯，将桩心岩体等分成三份，每块独立岩体占1/3，再用手提式水钻机配合钢楔分裂岩石，将桩岩石细分成若干等份。5、出岩渣。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，其特征在于，包括岩芯和井圈，所述井圈位于所述岩芯的外围，所述井圈的内壁涂抹有涂抹层，所述井圈的内部设有一圈桩孔圈，所述桩孔圈的圆心与所述井圈的圆心重合，所述桩孔圈包括若干钻芯孔，相邻两个所述钻芯孔之间交叉使得相邻两个所述钻芯孔的圆心间距小于所述钻芯孔的直径，所述钻芯孔的外侧与所述井圈的内壁相切，所述钻芯孔处的岩芯通过水磨钻掏空形成临空面。
【技术特征摘要】
1.一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，其特征在于，包括岩芯和井圈，所述井圈位于所述岩芯的外围，所述井圈的内壁涂抹有涂抹层，所述井圈的内部设有一圈桩孔圈，所述桩孔圈的圆心与所述井圈的圆心重合，所述桩孔圈包括若干钻芯孔，相邻两个所述钻芯孔之间交叉使得相邻两个所述钻芯孔的圆心间距小于所述钻芯孔的直径，所述钻芯孔的外侧与所述井圈的内壁相切，所述钻芯孔处的岩芯通过水磨钻掏空形成临空面。2.根据权利要求1所述的坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，其特征在于，所述井圈由岩砖和M5水泥砂浆砌筑而成。3.根据权利要求1所述的坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，其特征在于，所述涂抹层为1:2的水泥砂浆。4.根据权利要求3所述的坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构，其特征在于，所述涂抹层的厚度为10mm。5.一种坚硬岩层水磨钻掏心灌注桩成孔结构的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、施工准备，包括对施工项目的技术学习和对现场环境、人、材、机的准备；步骤2、定位放样，钻前根据施工方案，定位桩心点位，以桩孔半径测放井圈内边线；步骤3、进行桩孔锁口，具体包括剔除松散层、精确定位和砌筑涂抹层；步骤4、桩孔掏心，具体包括钻孔剥离和桩心岩体解体分块的步骤，步骤5、出岩渣，利用卷扬机及孔口提升架吊运进行孔内出渣，一次单循环施工作业后，将水磨钻钻出的岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔的一侧进行；步骤6、桩孔控制，根据锁口上平面桩心十字控制点，投射桩中心线至孔中，水磨钻每钻完一层取渣后，对桩孔直径及垂直度进行检测，量取时取锯齿状凸出部位；步骤7、桩孔修正，...
【专利技术属性】
技术研发人员：任彪，陈儒祥，潘华松，吴航，
申请(专利权)人：中国华西企业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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