一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种在不含水的圆砾、卵石、细砂及杂填土等地层中的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，该施工方法包括如下步骤：第一次桩位测量放样、埋设护筒、第一次钻进、分层回填黄土、第二次桩位测量放样、第二次钻进、清孔、检孔、成孔验收、下放钢筋笼及连续灌注混凝土，并在混凝土浇筑完成后拔出护筒，进行混凝土养护后形成灌注桩。本发明专利技术在不含水的圆砾、卵石、细砂及杂填土等地层中的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法创新采用黄土进行灌注桩成孔护壁，与现有泥浆护壁相比，黄土护壁能有效的避免地面环境污染，具有成孔过程技术要求低、施工难度小、钻进速度快、精度高等突出优点，形成良好的黄土孔壁能有效降低混凝土超方量。

Construction method of hole filling pile for loess retaining wall dry operation

The invention discloses a method for construction of a hole filling pile in the dry operation of a loess wall with no water bearing gravel, pebbles, fine sand and miscellaneous fill. The construction method includes the following steps: the first pile position measurement, the burying tube, the first drilling, the stratified backfilling loess, the second pile position measurement and the sampling, and the first time. Two drilling, hole cleaning, inspection hole, pore forming acceptance, rebar cage and continuous pouring concrete are put down, and after concrete pouring is completed, the retaining tube is pulled out, and concrete after curing is formed to form cast-in-place pile. In this invention, the construction method of the hole filling pile in the dry operation of the Loess retaining wall in the non hydrous gravel, pebble, fine sand and miscellaneous fill soil is innovated by using the loess to carry out the hole protection wall of the cast-in-place pile. Compared with the existing mud wall, the Loess wall protection can effectively avoid the pollution of the ground environment, and has the low technical requirements and construction of the pore forming process. The advantages of low difficulty, fast drilling speed and high accuracy can form a good loess hole wall and effectively reduce the excess volume of concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法
本专利技术涉及灌注桩的施工方法
，更为具体来说，本专利技术为一种在不含水的圆砾、卵石、细砂及杂填土等地层中的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法。
技术介绍
目前，钻孔灌注桩在我国工程施工中是一项应用十分广泛的施工技术，特别随着地铁在我国各大城市的快速发展，桩作为支护体系的一部分，其越来越多的应用于各类明挖基坑支护，另外在铁路、公路及房屋建筑工程中也得到了大量的推广和应用。在不含地下水的地层中采用各类旋挖钻干作业成孔成为了灌注桩成孔的主要方法，但是，由于钻孔灌注桩施工工序较多且成孔后桩孔暴露在空气中的时间较长，在不含水的圆砾、卵石、细砂及杂填土等地层中桩成孔过程中及成孔后，现有的灌注桩施工方法经常导致孔壁坍塌等问题。另外，常规的泥浆施工方法会对环境造成污染。因此，如何在保证施工的经济性和高效性的前提下，避免孔壁坍塌、保证成孔安全和成孔质量，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
技术实现思路
为解决在不含水的圆砾、卵石、细砂及杂填土等地层中的灌注桩施工方法容易导致孔壁坍塌的问题，本专利技术创新地提出了一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，该施工方法使用黄土作为干作业成孔过程中的护壁，不仅有效地避免了孔壁坍塌的问题，而且使用后的黄土容易清理，有效地避免了对环境造成污染。为实现上述的技术目的，本专利技术公开了一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，所述施工方法包括如下步骤，步骤1，进行第一次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；步骤2，埋设护筒，使护筒的轴心穿过桩的中心位置，且所述护筒与地面垂直；步骤3，令旋挖钻机的钻头对准所述桩的中心位置，通过该旋挖钻机向地下进行第一次钻进，直至钻进至设计标高的位置，以形成第一钻孔；步骤4，通过分层回填方式将黄土回填至所述第一钻孔内，在回填的过程中采用旋挖钻机反转方式进行夯实；步骤5，进行第二次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；步骤6，令旋挖钻机的钻头对准所述桩的中心位置，通过该旋挖钻机向地下进行第二次钻进，以使所述黄土在所述第二钻孔的内表面形成黄土护壁，直至钻进至设计标高的位置，以形成第二钻孔；步骤7，进行清孔、检孔及成孔验收的步骤；步骤8，将保持垂直状态的钢筋笼下放至所述第二钻孔内；步骤9，向所述第二钻孔内连续灌注混凝土，并在混凝土浇筑完成后拔出护筒，进行混凝土养护后形成灌注桩。本专利技术在整个施工方法中通过控制钻进速度，钻进过程中利用黄(粘)土良好的粘结性，在砂卵石表面形成一种黄(粘)土壁，在黄(粘)土护壁的保护下，直至钻进到设计深度。通过黄(粘)土护壁不仅可以填充第一次塌孔部位，还可以很好的控制二次钻进塌孔风险，有效降低扩孔系数，降低成本；本专利技术无泥浆排放，对保护环境有利，特别适用于对环境保护要求较高的地区施工；而且弃土方便，挖出的土渣，汽车可直接运走，避免了现场泥泞化。另外，基于本专利技术的整个施工流程，本专利技术还具有成孔扩孔系数低的优点，一般控制在1.0～1.1之间；而且本专利技术钻孔回填所使用的黄土可以重复使用2-3次。进一步地，步骤1中，通过全站仪坐标法对桩的中心位置进行放样，在所述桩的中心位置上将用于标记的钢筋垂直打入地面，并在桩所在位置的四周设置护桩，然后进行桩位复测。进一步地，步骤1中，还包括正确就位旋挖钻机的步骤，旋挖钻机到达预设位置后，令旋挖钻机的钻头对准桩位中心，且机体垂直度、钻杆垂直度及用于标记的钢筋的垂直度相同。进一步地，步骤2中，采用旋挖钻机静压法埋设护筒，且所述护筒为整体式钢制护筒，其壁厚为5～8cm、高度为3m、内径为180cm，护筒的上口和中部的外侧各焊接有一道加劲肋。进一步地，步骤3中，通过旋挖钻机向地下进行第一次钻进时，在距离孔口5～8m段的旋挖过程中通过旋挖钻机的控制盘监控旋挖钻机钻头垂直度，并在有偏差及时进行纠正。进一步地，步骤4中，对所述第一钻孔进行多次回填，每次回填后通过旋挖钻机反转方式进行夯实，如果旋挖钻机钻头落至本次回填后的土面上不再自然沉陷，则本次夯实结束。进一步地，步骤4中，每次回填预设高度，且将黄土回填至孔口以下预设距离的位置，其中，50cm≤预设高度≤70cm，2m≤预设距离≤4m。进一步地，步骤5中，通过全站仪坐标法对桩的中心位置进行放样，并在放样后在桩所在位置的四周设置护桩，然后进行桩位复测。进一步地，步骤7中，通过挖斗反复捞取沉渣的方式进行清孔，通过笼式检孔器检测孔径、孔的垂直度及孔深，并在成孔验收合格后进入步骤8。进一步地，步骤9中，通过导管法灌注混凝土，且初次埋管深度大于0.8m，灌注过程中导管埋深大于2m，并在混凝土浇筑完成后拔出导管。本专利技术的有益效果为：本专利技术创新采用黄土进行灌注桩成孔护壁，与现有泥浆护壁相比，黄土护壁能有效的避免地面环境污染，具有成孔过程技术要求低、施工难度小、钻进速度快、精度高等突出优点，形成良好的黄土孔壁以后能将混凝土超方量控制在约5％(泥浆护壁条件下，平均每根桩混凝土超方量达到约20％)。因此，本专利技术与现有技术相比，可大大降低施工费用，具有良好的经济效益和社会效益。经济效益：本专利技术的黄土护壁干作业成孔的施工方法对周边环境污染较小，由分析数据得出该工法不仅能节约大量的混凝土。且该工法能极大地避免了基坑开挖后由于桩身侵限凿除带来的人工、经济以及时间成本等增加。社会效益：本专利技术在解决了环境污染问题的同时，保证了施工质量和施工进度，同时为同类条件下干作业成孔灌注桩(除摩擦桩或结合摩擦桩功能的各类复合桩)施工探索出了一种新的施工方法，具有社会效益显著等优点。附图说明图1为黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法的流程示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术涉及的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法进行详细的解释和说明。如附图1所示，本专利技术具体公开了一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，本专利技术适用于圆砾、卵石、细砂及杂填土等无地下水地层条件下的公路、铁路、桥梁、水利、房屋建筑、市政公用工程等的钻孔灌注桩施工，施工前需保证充足的黄土供应，钻机可采用磨阻式钻杆旋挖钻机，最大钻孔深度70米，最大钻孔直径大于2.5米，且可以在海拔2000米以上、环境温度﹣20～﹢40度的条件下施工。具体来说，该施工方法包括如下步骤。步骤1，进行第一次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；本实施例中，通过全站仪坐标法对桩的中心位置进行放样，在桩的中心位置上将用于标记的钢筋垂直打入地面，本实施例中，该钢筋直径为10mm、长度为35～40cm，并在桩所在位置的四周设置护桩，然后进行桩位复测，从而将误差控制在5mm以内；然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。另外，本步骤中，还包括正确就位旋挖钻机的步骤，旋挖钻机到达预设位置后，令旋挖钻机的钻头对准桩位中心，且机体垂直度、钻杆垂直度及用于标记的钢筋的垂直度相同。旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。步骤2，埋设护筒，使护筒的轴心穿过桩的中心位置，且护筒与地面垂直；本专利技术中护筒的作用为固定桩位、引导钻头方向及隔离地面水流入孔内，保护孔壁不坍塌、确保成孔质量。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括如下步骤，步骤1，进行第一次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；步骤2，埋设护筒，使护筒的轴心穿过桩的中心位置，且所述护筒与地面垂直；步骤3，令旋挖钻机的钻头对准所述桩的中心位置，通过该旋挖钻机向地下进行第一次钻进，直至钻进至设计标高的位置，以形成第一钻孔；步骤4，通过分层回填方式将黄土回填至所述第一钻孔内，在回填的过程中采用旋挖钻机反转方式进行夯实；步骤5，进行第二次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；步骤6，令旋挖钻机的钻头对准所述桩的中心位置，通过该旋挖钻机向地下进行第二次钻进，以使所述黄土在所述第二钻孔的内表面形成黄土护壁，直至钻进至设计标高的位置，以形成第二钻孔；步骤7，进行清孔、检孔及成孔验收的步骤；步骤8，将保持垂直状态的钢筋笼下放至所述第二钻孔内；步骤9，向所述第二钻孔内连续灌注混凝土，并在混凝土浇筑完成后拔出护筒，进行混凝土养护后形成灌注桩。

【技术特征摘要】
1.一种黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括如下步骤，步骤1，进行第一次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；步骤2，埋设护筒，使护筒的轴心穿过桩的中心位置，且所述护筒与地面垂直；步骤3，令旋挖钻机的钻头对准所述桩的中心位置，通过该旋挖钻机向地下进行第一次钻进，直至钻进至设计标高的位置，以形成第一钻孔；步骤4，通过分层回填方式将黄土回填至所述第一钻孔内，在回填的过程中采用旋挖钻机反转方式进行夯实；步骤5，进行第二次桩位测量放样，以确定桩的中心位置；步骤6，令旋挖钻机的钻头对准所述桩的中心位置，通过该旋挖钻机向地下进行第二次钻进，以使所述黄土在所述第二钻孔的内表面形成黄土护壁，直至钻进至设计标高的位置，以形成第二钻孔；步骤7，进行清孔、检孔及成孔验收的步骤；步骤8，将保持垂直状态的钢筋笼下放至所述第二钻孔内；步骤9，向所述第二钻孔内连续灌注混凝土，并在混凝土浇筑完成后拔出护筒，进行混凝土养护后形成灌注桩。2.根据权利要求1所述的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，其特征在于：步骤1中，通过全站仪坐标法对桩的中心位置进行放样，在所述桩的中心位置上将用于标记的钢筋垂直打入地面，并在桩所在位置的四周设置护桩，然后进行桩位复测。3.根据权利要求2所述的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，其特征在于：步骤1中，还包括正确就位旋挖钻机的步骤，旋挖钻机到达预设位置后，令旋挖钻机的钻头对准桩位中心，且机体垂直度、钻杆垂直度及用于标记的钢筋的垂直度相同。4.根据权利要求3所述的黄土护壁干作业成孔灌注桩的施工方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯靖宇，卜宪龙，郭美林，王涛，胡宾艳，许立辉，张爱强，马晓伟，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，中铁三局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14