一种钻孔灌注桩的成孔方法技术

本发明专利技术涉及桥梁工程技术领域，公开了一种钻孔灌注桩的成孔方法。对于覆盖层，旋挖钻机装配旋挖钻斗进行第一次钻进，施工效率高；入岩后，旋挖钻机先是装配牙轮筒钻进行第二次钻进，然后再更换截齿筒钻进行第三次钻进，紧接着更换不同尺寸的牙轮筒钻进行逐级扩孔，此阶段可避免旋挖钻机在入岩后因扭矩不足而导致进尺缓慢、卡钻及钻杆断裂等问题；待扩孔到位后，更换冲击钻机对初级桩孔的孔型进行修整，最后使用泥浆循环系统对成型桩孔进行清孔，确保桩孔底部的钻渣被彻底清除。基于此，该成孔方法充分地利用了旋挖钻机成孔效率高的优势，同时也弥补了旋挖钻机清孔不彻底的缺点，具有效率高、成本低、局限性小，安全风险低、成孔质量好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种钻孔灌注桩的成孔方法
本专利技术涉及桥梁工程
，尤其涉及一种钻孔灌注桩的成孔方法。
技术介绍
随着我国桥梁建设事业的迅速发展，新建桥梁的跨径越来越大，结构越来越复杂，与此同时，桩基础的设计直径也越来越大，长度也越来越长，相应的嵌岩深度也越来越深。因此，桩基础的施工工艺必须不断地更新改进，才能满足新建桥梁的高要求，确保我国的桥梁建设事业稳步地发展。在桩基础的施工工艺当中，成孔工序最为关键，其不但影响整个工程的进度和工期，更直接关乎桩基础的质量。传统的桩基础成孔方法包括回旋钻成孔、冲击钻成孔、人工挖孔等，它们各有各的缺点：1、回旋钻成孔适用于基岩较软的地质，特别适合桩长超过100m的摩擦桩或端承型摩擦桩施工，但施工效率较低，成本相对较高；2、冲击钻成孔适用的地质条件相对较广，当桩孔深度在70m以内时，其成孔效率较回旋钻成孔要高，但在施工中遇到裂隙欠发育的坚硬岩层时，其成孔效率将大大降低；3、人工挖孔适用于地质条件良好、地下水位降低的桩基础施工，遇到岩石可采用爆破的方法辅助施工，但爆破施工需远离村庄、公路等人口流动频繁的区域，局限性较大，一般情况下，挖孔深度不宜超过20m，而且施工效率较低，安全风险较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种效率高、成本低、局限性小，安全风险低的钻孔灌注桩的成孔方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种钻孔灌注桩的成孔方法，其包括如下步骤：在桩位埋设直径为a的钢护筒；装配直径为b的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行第一次钻进，此次钻进直达覆盖层与风化岩层的交界面，其中b＜a；装配直径为c的牙轮筒钻，操控旋挖钻机在第一次钻进的基础上进行第二次钻进，此次钻进直达坚硬岩层，其中c＜b；装配直径为c的截齿筒钻，操控旋挖钻机在第二次钻进的基础上进行第三次钻进，此次钻进直达桩基础所要求的深度；装配直径为d的牙轮筒钻，操控旋挖钻机对第二次钻进和第三次钻进形成的孔段进行逐级扩孔，直至得到孔径为b的初级桩孔，其中c＜d≤b；操控冲击钻机对初级桩孔进行冲砸，以砸碎钻渣和修整孔型，直至得到孔深满足桩基础要求的成型桩孔；使用泥浆循环系统以反循环的方式对成型桩孔进行清孔。在上述成孔方法中，逐级扩孔的步骤包括：装配直径为d′的牙轮筒钻，操控旋挖钻机对第二次钻进和第三次钻进形成的孔段进行第一次扩孔，其中c＜d′＜b；装配直径为b的牙轮筒钻，操控旋挖钻机在第一次扩孔的基础上进行第二次扩孔。在上述成孔方法中，逐级扩孔的步骤还包括：在进行第一次扩孔之后，装配直径为c的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行扫孔清渣；在进行第二次扩孔之后，装配直径为d′的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行扫孔清渣。在上述成孔方法中，进行第一次扩孔时，直径为d′的牙轮筒钻上安装有与其同轴且直径为c的导正钻头，进行第二次扩孔时，直径为b的牙轮筒钻上安装有与其同轴且直径为d′的导正钻头。在上述成孔方法中，逐级扩孔的步骤还包括：在第二次扩孔之后，装配直径为b且未安装有导正钻头的牙轮筒钻，操控旋挖钻机在第二次扩孔的基础上进行第三次扩孔。在上述成孔方法中，逐级扩孔的步骤还包括：在进行第三次扩孔之后，装配直径为b的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行扫孔清渣。在上述成孔方法中，埋设钢护筒的步骤包括：使用测量仪器在施工基面放样出桩基础的中心；根据桩基础的中心确定导向架的位置，然后将其固定；操控起重机吊起钢护筒，以导向架为钢护筒的限位装置，进行钢护筒的下放及振动下沉，直至钢护筒埋入预设的深度。在上述成孔方法中，还包括如下步骤：在操控旋挖钻机进行第一次钻进之前，使用测量仪器在施工基面放样出桩基础的中心，然后调整旋挖钻机的钻头位置，确保其对准桩基础的中心，同时校验旋挖钻机的钻杆的垂直度，确保其处于竖直状态。在上述成孔方法中，操控冲击钻机对初级桩孔进行冲砸的同时，使用泥浆循环系统以正循环的方式对初级桩孔进行清孔。在上述成孔方法中，还包括如下步骤：在成型桩孔清孔完毕之后，使用超声波检孔仪对其进行检测。本专利技术提供了一种钻孔灌注桩的成孔方法，与现有技术相比，其有益效果在于：对于覆盖层，旋挖钻机装配旋挖钻斗进行第一次钻进，施工效率高；入岩后，旋挖钻机先是装配牙轮筒钻进行第二次钻进，然后再更换截齿筒钻进行第三次钻进，紧接着更换不同尺寸的牙轮筒钻进行逐级扩孔，直至得到孔径满足要求的初级桩孔，此阶段可有效地避免旋挖钻机在入岩后因扭矩不足而导致进尺缓慢、卡钻及钻杆断裂等问题；待扩孔到位后，更换冲击钻机对初级桩孔的孔型进行修整，同时将未清理干净的钻渣砸碎，直至得到成型桩孔，最后使用泥浆循环系统以反循环的方式对成型桩孔进行清孔，确保桩孔底部的钻渣被彻底清除，保证桩基础的质量。基于此，本专利技术提供的钻孔灌注桩的成孔方法充分地利用了旋挖钻机成孔效率高的优势，同时通过冲击钻机将钻渣砸碎，再利用泥浆反循环系统清理，弥补了旋挖钻机清孔不彻底的缺点，具有效率高、成本低、局限性小，安全风险低、成孔质量好等优点。附图说明图1是本专利技术实施例的步骤S6的示意图；图2是本专利技术实施例的步骤S7的示意图；图3是本专利技术实施例的步骤S8的示意图；图4是本专利技术实施例的步骤S9.1的示意图；图5是本专利技术实施例的步骤S9.3的示意图；图6是本专利技术实施例的步骤S9.5的示意图。图中：1、覆盖层；2、风化岩层；3、坚硬岩层；4、旋挖钻斗；5、牙轮筒钻；6、导正器；7、截齿筒钻；8、导正钻头。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解的是，本专利技术中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。如图1至图6所示，本专利技术实施例提供一种钻孔灌注桩的成孔方法，其包括如下步骤：S1、对施工场地进行平整、加固等处理，确保施工场地需具有足够的承载能力，保证钻机在运行过程中不发生倾斜。S2、根据现场实际情况，提前布置好泥浆循环系统，按照配比调配泥浆，使泥浆指标满足施工规范要求。S3、在桩位埋设钢护筒且确保其中心偏位不超过10cm，钢护筒的直径a比桩基础的直径b大30cm，钢护筒的垂直度偏差不超过0.5％。具体的施工过程为：S3.1、使用测量仪器在施工基面放样出桩基础的中心；S3.2、根据桩基础的中心确定导向架的位置，然后将其固定；S3.3、操控起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻孔灌注桩的成孔方法，其特征在于，包括如下步骤：/n在桩位埋设直径为a的钢护筒；/n装配直径为b的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行第一次钻进，此次钻进直达覆盖层与风化岩层的交界面，其中b＜a；/n装配直径为c的牙轮筒钻，操控旋挖钻机在第一次钻进的基础上进行第二次钻进，此次钻进直达坚硬岩层，其中c＜b；/n装配直径为c的截齿筒钻，操控旋挖钻机在第二次钻进的基础上进行第三次钻进，此次钻进直达桩基础所要求的深度；/n装配直径为d的牙轮筒钻，操控旋挖钻机对第二次钻进和第三次钻进形成的孔段进行逐级扩孔，直至得到孔径为b的初级桩孔，其中c＜d≤b；/n操控冲击钻机对初级桩孔进行冲砸，以砸碎钻渣和修整孔型，直至得到孔深满足桩基础要求的成型桩孔；/n使用泥浆循环系统以反循环的方式对成型桩孔进行清孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻孔灌注桩的成孔方法，其特征在于，包括如下步骤：
在桩位埋设直径为a的钢护筒；
装配直径为b的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行第一次钻进，此次钻进直达覆盖层与风化岩层的交界面，其中b＜a；
装配直径为c的牙轮筒钻，操控旋挖钻机在第一次钻进的基础上进行第二次钻进，此次钻进直达坚硬岩层，其中c＜b；
装配直径为c的截齿筒钻，操控旋挖钻机在第二次钻进的基础上进行第三次钻进，此次钻进直达桩基础所要求的深度；
装配直径为d的牙轮筒钻，操控旋挖钻机对第二次钻进和第三次钻进形成的孔段进行逐级扩孔，直至得到孔径为b的初级桩孔，其中c＜d≤b；
操控冲击钻机对初级桩孔进行冲砸，以砸碎钻渣和修整孔型，直至得到孔深满足桩基础要求的成型桩孔；
使用泥浆循环系统以反循环的方式对成型桩孔进行清孔。


2.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩的成孔方法，其特征在于，逐级扩孔的步骤包括：
装配直径为d′的牙轮筒钻，操控旋挖钻机对第二次钻进和第三次钻进形成的孔段进行第一次扩孔，其中c＜d′＜b；
装配直径为b的牙轮筒钻，操控旋挖钻机在第一次扩孔的基础上进行第二次扩孔。


3.根据权利要求2所述的钻孔灌注桩的成孔方法，其特征在于，逐级扩孔的步骤还包括：
在进行第一次扩孔之后，装配直径为c的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行扫孔清渣；
在进行第二次扩孔之后，装配直径为d′的旋挖钻斗，操控旋挖钻机进行扫孔清渣。


4.根据权利要求2所述的钻孔灌注桩的成孔方法，其特征在于，进行第一次扩孔时，直径为d′的牙轮筒钻上安装有与其同轴且直径为c...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，詹元林，彭昆，杨斌财，刘永杰，谢朝君，
申请(专利权)人：保利长大工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44