一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法，采用长螺旋钻机与旋挖机结合成孔的施工方法，由于处于复杂的地质结构条件，易塌孔的位置一般位于地下约15m处的软弱稀泥土层，首先利用长螺旋钻机在泥浆护壁的施工工艺下钻孔至孔深约18m的位置处，依据其良好稳定的性能顺利成孔；再将长螺旋钻机更换为旋挖机继续向下钻进成桩孔直至达到桩基的设计标高，软弱稀泥土层的下方多为全风化～强风化砂岩夹砂砾岩层及强风化～中风化砂岩夹砂砾岩层等，若继续使用长螺旋钻机钻进则会导致施工效率降低，因而更换旋挖机接力继续下钻成孔。既能保证顺利地穿透软弱稀泥土层，又能大大提高后续施工的效率，缩短施工工期，创造了良好的经济效益。的经济效益。的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法


[0001]本专利技术涉及一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法，属于建筑工程施工工艺


技术介绍

[0002]钻孔灌注桩是指在施工现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而作成的桩。依照成孔方法的不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖空灌注桩等几种类型。然而随着当代经济建设的飞速发展，城市的建设也不断崛起，建设用地日趋紧张，对于处在复杂地带地质条件下的钻孔灌注桩施工则尤为困难。当钻孔到一定深度时，由于其复杂的地质构造，常常存在软弱的稀泥土层，而导致出现塌孔以及钻机无法成孔的现象。
[0003]通常针对塌孔处理的方法是更换施工工艺，即将常用的旋挖干成孔施工工艺更换成水钻开孔施工工艺，所使用的的器械也从旋挖钻机更换成螺旋钻机。但若钻孔灌注桩所需打桩的桩基很深时，容易出现强风化砂岩层，如果再由螺旋钻机往下钻孔就显得较为困难，因而导致施工效率的降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括以下步骤：步骤1、根据施工的设计图纸定位坐标，对所需钻孔灌注桩的施工位置进行精准定位；步骤2、在定位后的施工位置处挖坑并于其内部配置静态泥浆形成泥浆池，泥浆池的下方与灌注桩的桩孔相连；步骤3、根据施工灌注桩的桩径大小，在泥浆池内埋设相应孔口大小的护筒；步骤4、将长螺旋钻机就位，使用长螺旋钻机利用泥浆池内的静态泥浆作为护壁向下钻进；步骤5、将长螺旋钻机移位更换旋挖机就位，使用旋挖机继续接力向下钻进成孔直至达到桩基设计标高；步骤6、检验测量桩孔深是否符合设计要求，符合后进行清孔操作；步骤7、在桩孔内侧下放钢筋笼和导管；步骤8、浇筑混凝土，测量桩顶标高是否符合设计要求，符合后待混凝土凝固该灌注桩施工完成。
[0006]进一步的，步骤2中所述静态泥浆采用水、膨润土以及烧碱混合制成，且所述静态泥浆的比重在1.2~1.35之间；静态泥浆对孔壁的静压力和在孔壁上形成的泥皮可以有效防止孔壁坍塌。除此之外，静态泥浆还具有携渣、冷却和润滑机具的作用，具有一定黏度的静
态泥浆可以携同泥渣一起排出，防止孔壁坍塌或剥落，并维持挖成孔的形状不变。静态泥浆的配置比例为水15t、膨润土125kg、烧碱50kg，混合制成比重在1.2~1.35之间的静态泥浆。
[0007]进一步的，步骤3中埋设的所述护筒长度为2m，且所述护筒的顶端需高出静态泥浆上表面；护筒在钻孔前埋入，其作用是固定桩位、引导钻孔的方向，护筒的顶端高出静态泥浆上表面能够隔离静态泥浆避免其流入桩孔内。其次还能保护孔口不坍塌，确保钻孔时孔内水位高出地下水位或施工水位一定高度形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌。
[0008]进一步的，步骤4中使用所述长螺旋钻机钻孔至孔深约18m处停止继续钻进，然后将所述长螺旋钻机移位更换所述旋挖机接力继续向下钻进成孔；长螺旋钻机具有无振动、无污染、低噪声并且可免除大量土方运输的特点，能够在含水量很高乃至饱和的土中钻进成孔。而旋挖机具有功率大、输出扭矩大、轴向压力大、施工效率高等特点，能达到高速、高质量的成孔要求。通常灌注桩钻孔的施工工艺大多采用旋挖机直接钻孔，但在复杂的地质条件下施工则易出现塌孔，塌孔的位置一般位于地下约15m处的软弱稀泥土层，而采用长螺旋钻机泥浆护壁的施工工艺向下钻孔，利用其良好的稳定性能够确保安全得穿过软弱稀泥土层，有效避免塌孔的发生。另外，地下约18m以下多为全风化～强风化砂岩夹砂砾岩层、强风化～中风化砂岩夹砂砾岩层及中风化砂岩夹砂砾岩层等，若继续使用长螺旋钻机钻孔则易导致施工效率降低，因此更换旋挖机继续向下钻进成孔，既能保证顺利穿透软弱稀泥土层，又能有效保证后续施工的效率。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用长螺旋钻机与旋挖机结合成孔的方法对灌注桩进行施工，方法简单易掌握，具有可操作性、针对性以及可复制性强的特点。由于复杂的地质结构条件，易塌孔的位置一般位于地下约15m处的软弱稀泥土层，那么首先利用长螺旋钻机在泥浆护壁的施工工艺下钻孔至孔深约18m的位置处，依据其良好及稳定的性能顺利成孔避免塌孔；再将长螺旋钻机更换为旋挖机继续向下钻进成桩孔直至达到桩基的设计标高，软弱稀泥土层的下方多为全风化～强风化砂岩夹砂砾岩层、强风化～中风化砂岩夹砂砾岩层及中风化砂岩夹砂砾岩层等，风化严重原岩结构构造被破坏，若继续使用长螺旋钻机钻进则会导致施工效率降低，因而需更换功率较大的旋挖机接力下钻成孔。既能保证顺利地穿透易塌孔的软弱稀泥土层，又能大大提高后续施工的效率，缩短施工工期，创造了良好的经济效益，减少泥浆用量还有利于保护环境。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0011]为了使本专利技术的目的和技术方案更加清晰和便于理解，下面结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。
[0012]实施例1本实施例应用某大型商业综合体工程，地下4层、地上8层。用地面积约7.2万m
²
，总建筑面积约32万m
²
。项目工程重要性等级为一级工程，工程勘察等级为甲级，场地大地构造属于新华夏系第二隆起带与淮阳山字型东翼反射弧及秦岭东西向复杂构造带的复合地带，地质构造复杂。浅层地下水类型为孔隙型潜水，
①
层素填土、
②
层粉土、
③
层粉砂夹粉土存
在裂隙、孔隙，具有一定透水性，为场地的潜水含水层，
④‑
1层粉质黏土、
④‑
2层粉质黏土、
④‑
3层粉质黏土夹黏土、
④
层黏土夹粉质黏土、
⑤‑
2层残积土，以粘性土质为主、
⑤
层全风化～强风化砂岩夹砂砾岩、
⑥
层强风化～中风化砂岩夹砂砾岩、
⑦
层中风化砂岩夹砂砾岩为相对隔水层。设计采用灌注桩筏板基础，桩顶标高
‑
18.6m（
±
0=8.7m），桩长14.5m，桩径800mm。根据地质状况及总体部署灌注桩施工采用旋挖干成孔工艺，浇筑水下混凝土成桩。施工中部分灌注桩在旋挖机钻孔至地下15m左右时出现软弱稀泥土层，导致塌孔、钻机无法成孔。
[0013]本实施例采用复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤1、根据施工的设计图纸定位坐标，对所需钻孔灌注桩的施工位置进行精准定位。
[0014]步骤2、在定位后的施工位置处挖坑并在其内部配置静态泥浆形成泥浆池，而泥浆池的下方与桩孔相连。该静态泥浆采用水、膨润土和烧碱混合制成，配比为水15t、膨润土125kg以及烧碱50kg，混合制成比重在1.2~1.35之间的静态泥浆。泥浆池的下方与桩孔相连，即泥浆池的下方为所需钻孔灌注桩的桩孔位置。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、根据施工的设计图纸定位坐标，对所需钻孔灌注桩的施工位置进行精准定位；步骤2、在定位后的施工位置处挖坑并于其内部配置静态泥浆形成泥浆池，泥浆池的下方与灌注桩的桩孔相连；步骤3、根据施工灌注桩的桩径大小，在泥浆池内埋设相应孔口大小的护筒；步骤4、将长螺旋钻机就位，使用长螺旋钻机利用泥浆池内的静态泥浆作为护壁向下钻进；步骤5、将长螺旋钻机移位更换旋挖机就位，使用旋挖机继续接力向下钻进成孔直至达到桩基设计标高；步骤6、检验测量桩孔深是否符合设计要求，符合后进行清孔操作；步骤7、在桩孔内侧下放钢筋笼和导管；步骤8、浇筑混凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家和，刘雨，郝大利，张艳超，
申请(专利权)人：上海宝冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：