本发明专利技术提供一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，属于桩基旋挖钻成孔技术领域。包括旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定，平整场地，埋设护筒，泥浆制备，钻孔，检孔，清孔，钢筋笼的制作，钢筋笼的安装，导管安装以及混凝土灌注。本发明专利技术满孔泥浆湿法成孔工艺利用满孔优质泥浆护壁，旋挖钻成孔，并针对长桩基正反循环泵吸清孔慢、压力不足的问题采取气举反循环清孔配合泥浆分离器分离泥浆，解决长大桩基沉淀快、沉淀厚的特性，快速完成桩基施工。
【技术实现步骤摘要】
湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺
本专利技术属于桩基旋挖钻成孔
，具体为一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺。
技术介绍
进入新世纪以来，随着人民对行车舒适性要求的提升，高等级铁路、公路的设计纵坡等逐渐减小，大跨度高墩桥梁越来越多，大跨度高墩桥梁由于结构需要，桩基的承载力要求大。尤其是我国北方陕西、甘肃地区大部分地质为湿陷性黄土，由于湿陷性黄土土层较厚、桩侧摩阻力较低，各种超过50m的长大桩基应运而生。长大桩基的特点是桩基长、孔径大，桩壁土层厚、自稳性差，成孔、钢筋笼安装、砼灌注时间长，易坍塌，泥浆沉淀速度快、沉淀量大，因而施工难度大为增加，如何快速、安全、经济、环保的完成湿陷性黄土地区长大桩基的施工，一直是困扰施工的一个难题。湿陷性黄土超长大直径桩基的施工方法要根据桩基的直径、长度、地质、地形、水文等条件综合确定，最关键的是要和桩基的地质条件相匹配。目前，湿陷性黄土超长大直径桩基的施工方法主要有旋挖钻成孔、冲击钻成孔、循环钻成孔等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供提供一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，利用满孔优质泥浆护壁，旋挖钻成孔，并针对桩基长，正反循环泵吸清孔慢、压力不足采取气举反循环清孔配合泥浆分离器分离泥浆，解决长大桩基沉淀快、沉淀厚的特性，快速完成桩基施工。本专利技术目的通过以下技术方案来实现：一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，包括旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定，平整场地，埋设护筒，泥浆制备，钻孔，检孔，清孔，钢筋笼的制作，钢筋笼的安装，导管安装以及混凝土灌注：旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定：对湿陷性黄土地区长度超过75m，桩壁含水量超过23.5％，直径1.8～2.5m的大直径桩基采用旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺；对湿陷性黄土地区长度超过75m，桩壁含水量超过23.5％，桩基四周土体稳定性较差，干法成孔难以实现，对于直径1.8～2.5m的大直径桩基采用旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺效果好，钻进、清孔速度比冲击钻成孔快施工时间短，孔壁不易坍塌、地面不易沉降更安全，减少了泥浆的制备及处理更经济，因此，本专利技术选择旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺。平整场地：对桩基施工场地进行平整碾压密实，场地四周开挖截水沟，场地应形成单向或双向的大于2％的排水横坡；埋设护筒：埋设护筒长度应穿过软弱层和易塌土层，进入土质结构稍密层2米，并能满足抵抗施工荷载对桩壁的挤压,护筒周边空隙采用黏土或砂浆填塞密实；泥浆制备：根据桩基同时成孔数量设置泥浆池，泥浆采用膨润土造浆，并掺入烧碱、防塌剂和堵漏剂，钻孔过程中，泥浆比重控制在1.1～1.3t/m3，泥浆应提前制备储放；根据桩基同时成孔数量设置泥浆池，泥浆应提前制备储放，泥浆采用膨润土造浆，掺入烧碱、防塌剂、堵漏剂并加水搅拌均匀，钻孔过程中，泥浆比重控制在1.1～1.3t/m3，地质不良段采用较大比重，保证桩基孔壁四周稳定不塌孔。钻孔：钻进时原地顺时针旋转开孔，先慢速钻进，钻至土层1m以下后，再改为正常速度钻进；湿法钻孔时采用筒式钻头正向钻进，反转提升清碴并立即向孔内补充泥浆，必须保持孔内水头高度始终高于护筒底面50cm；检孔：桩孔采用智能检孔仪检测，并做好记录；清孔：采用气举反循环清孔，直接将高压风管插入导管内形成气举反循环泥浆通道或设置专门的清孔导管，清孔时，导管随沉碴面降低逐步下放，导管底口须来回移动，尤其是大直径桩基，导管底口距离桩壁不大于25cm；钢筋笼的制作：钢筋笼分节加工成型，每相邻拼接的两节钢筋笼主筋必须预先拼接成一体，待加工成骨架后再分解开，并做好对接的标记，以便在孔口拼接；钢筋笼的安装：钢筋笼采用套筒机械连接，下节钢筋笼安装完成后预先将套筒安装在上节钢筋笼钢筋丝口上，待上节钢筋笼主筋和下节钢筋笼主筋对位后，将套筒反向旋转下降，使套筒中心位于钢筋端头处；导管安装：将导管采用丝口连接，单节标准长度4m，导管内径不小于35cm；混凝土灌注：满孔泥浆湿法成孔桩基采用导管法灌注桩身砼，灌注前，应再次对孔底、泥浆比重进行检查；砼浇筑过程中导管埋深不小于10m，长大桩基灌注的桩顶标高应比设计高度高出1.0m以上，灌注至桩顶标高时，采用PVC管套住桩顶上的部分钢筋，以保护钢筋在凿除桩头时不受损。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述护筒为钢护筒，护筒内径比桩径大20cm以上，厚度不低于12mm，当桩径大于2.2m时，护筒顶部双层焊接加强；所述护筒分节节长为2m，护筒埋设较短时采用挖掘机挖埋，较长时采用旋挖钻大直径钻头钻埋，护筒周边空隙采用黏土或砂浆填塞密实。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述泥浆池的体积为桩基体积的1.3～1.6倍，包括容积为桩基体积0.1倍的制浆池一个，容积为桩基体积的0.2～0.5倍的储浆池一个以及容积与桩基体积相等的沉淀池一个；所述泥浆的原料及质量配合比为水：膨润土：烧碱：防塌剂：堵漏剂＝1：0.1:0.008:0.001:0.001。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述钻孔采用扭矩富余系数大于1.15倍的旋挖钻机，筒式钻头，且钻孔的钻进速度为：一般新黄土、裂隙发育段进尺速度3m/h，老黄土、古土壤进尺速度4～8m/h；提钻速度：旋挖钻反转提升时，应控制提升速度在8m/min内。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述清孔时泥浆面离孔口不大于1m；所述清孔导管内径不小于15cm，导管底口距孔底沉碴顶面0.5m，气管距孔底不小于5m，且插入孔内的深度为0.55～0.65倍孔深，风压需求按风管插入深度与泥浆比重的乘积加上风压管路损失和孔内外水头差需要风压计算，10m孔深需要风压0.1～0.12Mpa，50m管路的风压损失在0.1～0.15Mpa。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述清孔分三阶段进行：第一阶段在钻孔过程中，当泥浆中悬浮物颗粒过多时，钻进一定深度即开始气举反循环清孔，以将泥浆内钻碴颗粒排除；第二阶段：在钻至设计深度后，用旋挖钻钻头清理沉渣后，再次清孔；第三阶段：在钢筋笼、导管下好后进行，清孔后泥浆容重控制在1.02～1.1t/m3。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述钢筋笼采用12m长度的钢筋加工而成，钢筋套筒机械连接采用滚压直螺纹；钢筋笼接长采用长短丝接长，应长丝在上、短丝在下；钢筋骨架的保护层采用砂浆环形垫块。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述钢筋笼吊装完成后，顶部焊上吊筋固定在井口架上；最上一节的加强筋进行加强焊接，并和主筋焊接“┍”形筋加强。作为本专利技术所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺的一个具体实施例，所述导管在使用前要进行试拼、水密性试验和接头抗拉试验；导管内径须满足砼灌注速度及砼反压顶升扩散直径的需要，直径2m以上的桩基导管内径不小于35cm。作为本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，其特征在于，包括旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定，平整场地，埋设护筒，泥浆制备，钻孔，检孔，清孔，钢筋笼的制作，钢筋笼的安装，导管安装以及混凝土灌注：旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定：对湿陷性黄土地区长度超过75m，桩壁含水量超过23.5％，直径1.8～2.5m的大直径桩基采用旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺；平整场地：对桩基施工场地进行平整碾压密实，场地四周开挖截水沟，场地应形成单向或双向的大于2％的排水横坡；埋设护筒：埋设护筒长度应穿过软弱层和易塌土层，进入土质结构稍密层2米，并能满足抵抗施工荷载对桩壁的挤压,护筒周边空隙采用黏土或砂浆填塞密实；泥浆制备：根据桩基同时成孔数量设置泥浆池，泥浆采用膨润土造浆，并掺入烧碱、防塌剂和堵漏剂，钻孔过程中，泥浆比重控制在1.1～1.3t/m3，泥浆应提前制备储放；钻孔：钻进时原地顺时针旋转开孔，先慢速钻进，钻至土层1m以下后，再改为正常速度钻进；湿法钻孔时采用筒式钻头正向钻进，反转提升清碴并立即向孔内补充泥浆，必须保持孔内水头高度始终高于护筒底面50cm；检孔：桩孔采用智能检孔仪检测，并做好记录；清孔：采用气举反循环清孔，直接将高压风管插入导管内形成气举反循环泥浆通道或设置专门的清孔导管，清孔时，导管随沉碴面降低逐步下放，导管底口须来回移动，尤其是大直径桩基，导管底口距离桩壁不大于25cm；钢筋笼的制作：钢筋笼分节加工成型，每相邻拼接的两节钢筋笼主筋必须预先拼接成一体，待加工成骨架后再分解开，并做好对接的标记，以便在孔口拼接；钢筋笼的安装：钢筋笼采用套筒机械连接，下节钢筋笼安装完成后预先将套筒安装在上节钢筋笼钢筋丝口上，待上节钢筋笼主筋和下节钢筋笼主筋对位后，将套筒反向旋转下降，使套筒中心位于钢筋端头处；导管安装：将导管采用丝口连接，单节标准长度4m，导管内径不小于35cm；混凝土灌注：满孔泥浆湿法成孔桩基采用导管法灌注桩身砼，灌注前，应再次对孔底、泥浆比重进行检查；砼浇筑过程中导管埋深不小于10m，长大桩基灌注的桩顶标高应比设计高度高出1.0m以上，灌注至桩顶标高时，采用PVC管套住桩顶上的部分钢筋，以保护钢筋在凿除桩头时不受损。...
【技术特征摘要】
1.一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，其特征在于，包括旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定，平整场地，埋设护筒，泥浆制备，钻孔，检孔，清孔，钢筋笼的制作，钢筋笼的安装，导管安装以及混凝土灌注：旋挖钻满孔泥浆湿法成孔条件的确定：对湿陷性黄土地区长度超过75m，桩壁含水量超过23.5％，直径1.8～2.5m的大直径桩基采用旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺；平整场地：对桩基施工场地进行平整碾压密实，场地四周开挖截水沟，场地应形成单向或双向的大于2％的排水横坡；埋设护筒：埋设护筒长度应穿过软弱层和易塌土层，进入土质结构稍密层2米，并能满足抵抗施工荷载对桩壁的挤压,护筒周边空隙采用黏土或砂浆填塞密实；泥浆制备：根据桩基同时成孔数量设置泥浆池，泥浆采用膨润土造浆，并掺入烧碱、防塌剂和堵漏剂，钻孔过程中，泥浆比重控制在1.1～1.3t/m3，泥浆应提前制备储放；钻孔：钻进时原地顺时针旋转开孔，先慢速钻进，钻至土层1m以下后，再改为正常速度钻进；湿法钻孔时采用筒式钻头正向钻进，反转提升清碴并立即向孔内补充泥浆，必须保持孔内水头高度始终高于护筒底面50cm；检孔：桩孔采用智能检孔仪检测，并做好记录；清孔：采用气举反循环清孔，直接将高压风管插入导管内形成气举反循环泥浆通道或设置专门的清孔导管，清孔时，导管随沉碴面降低逐步下放，导管底口须来回移动，尤其是大直径桩基，导管底口距离桩壁不大于25cm；钢筋笼的制作：钢筋笼分节加工成型，每相邻拼接的两节钢筋笼主筋必须预先拼接成一体，待加工成骨架后再分解开，并做好对接的标记，以便在孔口拼接；钢筋笼的安装：钢筋笼采用套筒机械连接，下节钢筋笼安装完成后预先将套筒安装在上节钢筋笼钢筋丝口上，待上节钢筋笼主筋和下节钢筋笼主筋对位后，将套筒反向旋转下降，使套筒中心位于钢筋端头处；导管安装：将导管采用丝口连接，单节标准长度4m，导管内径不小于35cm；混凝土灌注：满孔泥浆湿法成孔桩基采用导管法灌注桩身砼，灌注前，应再次对孔底、泥浆比重进行检查；砼浇筑过程中导管埋深不小于10m，长大桩基灌注的桩顶标高应比设计高度高出1.0m以上，灌注至桩顶标高时，采用PVC管套住桩顶上的部分钢筋，以保护钢筋在凿除桩头时不受损。2.如权利要求1所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，其特征在于，所述护筒为钢护筒，护筒内径比桩径大20cm以上，厚度不低于12mm，当桩径大于2.2m时，护筒顶部双层焊接加强；所述护筒分节节长为2m，护筒埋设较短时采用挖掘机挖埋，较长时采用旋挖钻大直径钻头钻埋，护筒周边空隙采用黏土或砂浆填塞密实。3.如权利要求1所述一种湿陷性黄土超长大直径桩基旋挖钻满孔泥浆湿法成孔工艺，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，黎龙强，林恩川，张大鹏，周琪，吴新栋，刘咏梅，尹智勇，
申请(专利权)人：中铁二十三局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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