一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测量放线；步骤二：移动螺杆钻机就位钻螺杆桩孔；步骤三：灌装及拔管；步骤四：灌注混凝土结束后，移开钻杆并沉放钢筋笼；有益效果在于：采用变截面的构造形状，其主要技术特征表现为桩的“上部为直柱型，下部为螺丝型”，在卵石（砂）地质中满足桩身附加应力的分布规律和刚度变化的同时，调整了卵石（砂）地质层与桩身之间的作用，桩身与岩身（卵石等）产生胶结效应，形成胶结状共同体，增大了桩侧摩阻力和端阻力。此外，桩体下部螺牙对桩周和桩端土体产生斜下挤土效应。斜下挤土效应。斜下挤土效应。

【技术实现步骤摘要】
一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺


[0001]本专利技术涉及建筑施工领域，具体涉及一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺。

技术介绍

[0002]在砂卵石地质情况下进行灌注桩施工时，尤其是在卵石含量较大（70%以上），卵石粒径较大（100mm以上）且卵石层层厚较大时，在成孔过程中钻杆易受影响发生偏移，导致成孔偏移，影响成孔质量；同时在传统灌注桩成桩后，由于桩身与卵石之间摩擦力较小，会导致桩身的承载力降低，尤其是在地下水位较高的区域，桩身承载力降低尤为明显。因此，申请人提出一种成桩效果好且称在性能高的成孔施工工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺，本专利技术提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：采用螺杆桩方式成孔施工，可提高砂卵石地质条件下的成孔和成桩效果，提高成桩施工效率，提高桩身的承载性能等技术效果，详见下文阐述。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测量放线，确定桩位，并在卵石层引孔；步骤二：移动螺杆钻机就位；钻孔初始，关闭钻头阀门，启动钻机，钻进速度先慢后快；成孔过程中，钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转二周以上，钻至螺杆桩直线段设计深度，形成螺杆桩圆柱段；之后，钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转一周，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，形成螺杆桩螺纹端；步骤三：灌装及拔管；成孔达到设计标高后，停止钻进，开始向桩孔内连续不间断泵送混凝土，当钻杆芯管充满混凝土后，螺杆钻机反向旋转提升钻杆；提钻过程中，钻杆顺着已形成的土体螺纹轨迹钻杆反向旋转，并控制钻杆的旋转转数和提升速度保持同步和匹配；其中，钻杆旋转一圈，钻杆上升一个螺距，拔管速度匀速控制在3m/min；同时，泵送高压的细石混凝土迅速填充钻杆同步旋转提升所产生的螺纹段空间；当钻杆提升至螺纹段顶面的设计高度时，钻杆再次正向旋转或直接提升产生带圆柱空间，同时钻头泵出高压混凝土浇筑，灌注形成桩体的圆柱段，直至桩顶的设计标高；步骤四：灌注混凝土结束后，移开钻杆并沉放钢筋笼；先将套筒放入桩孔，钢筋笼对准桩位后点动吊车下放按钮下放钢筋笼，再采用振动器振动下笼，下笼过程中慢放，保证钢筋笼的垂直度和保护层厚度，将钢筋笼送至设计标高。
[0005]作为优选，步骤二中，钻机就位后调整钻杆位置与标杆位置对中，且垂直度偏差不
大于1.0%；钻杆位置的调整采用外部调整与桩机内部调整相结合的方式进行，其中外部调整为基于桩机周围四向的四根垂直标杆进行对照位置校正，钻机内部调整为根据桩机驾驶室内的直度显示器显示进行直度指数的调整。
[0006]作为优选，步骤三中，施工桩顶标高高于设计标高70cm以上，灌注成桩后，采用湿黏土盖好桩头，形成保护层。
[0007]作为优选，步骤三中，在钻杆的螺纹段完全进入桩体的圆柱段后，增加泵送混凝土的压力。
[0008]作为优选，步骤四中，下放钢筋笼时，钻杆与桩体的中心距不小于2m。
[0009]作为优选，所述混凝土采用商品混凝土，塌落度为160
±
20mm。
[0010]作为优选，所述钢筋笼主筋间距
±
10mm，箍筋间距或螺旋筋间距
±
20mm，钢筋笼直径
±
10mm，钢筋笼长度
±
100mm。
[0011]作为优选，步骤三中，钻头提升保持匀速，提升速度不大于混凝土浇筑速度。
[0012]作为优选，步骤四中，下放钢筋笼前，清除桩口周围的堆土和其他粉质杂物。
[0013]综上，本专利技术的有益效果在于：采用变截面的构造形状，其主要技术特征表现为桩的“上部为直柱型，下部为螺丝型”，在卵石（砂）地质中满足桩身附加应力的分布规律和刚度变化的同时，调整了卵石（砂）地质层与桩身之间的作用，桩身与岩身（卵石等）产生胶结效应，形成胶结状共同体，增大了桩侧摩阻力和端阻力。此外，桩体下部螺牙对桩周和桩端土体产生斜下挤土效应。
[0014]采用变截面螺杆桩进行成孔施工，较传统的钻孔施工，成孔过程中无噪音、无护壁泥浆污染、无需施工降水，可有效加快施工速度的同时，减少了环境污染；成孔并浇筑成桩后，通过桩身螺纹段与卵石地质层之间形成的胶结效应，形成了胶结状共同体，大大增加了桩侧摩阻力和端阻力，从而提高了桩身的称在性能，同时较传统的灌注桩使用的混凝土更少，减少了钢筋和混凝土的使用成本；在地下水位较高的砂卵石地质条件下使用本工艺，可有效规避传统灌注桩在该地质条件下塌孔严重及水下浇筑质量难以控制等缺点，提高了成桩质量。
附图说明
[0015]为了更清除地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术桩周土体位移示意图；图2是本专利技术桩端土体位移示意图；图3是本专利技术桩身应力泡仿真效果图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清除，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0018]本专利技术提供了一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测量放线，确定桩位，在桩位处设置标杆；并在卵石层引孔，引孔可避免桩身位移。
[0019]步骤二：移动螺杆钻机就位后调整钻杆位置与标杆位置对中，且垂直度偏差不大于1.0%；钻杆位置的调整采用外部调整与桩机内部调整相结合的方式进行，其中外部调整为基于桩机周围四向的四根垂直标杆进行对照位置校正，钻机内部调整为根据桩机驾驶室内的直度显示器显示进行直度指数的调整。
[0020]钻孔初始，关闭钻头阀门，启动钻机，钻进速度先慢后快，这样既减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。成孔过程中，钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转二周以上，钻至螺杆桩直线段设计深度，形成螺杆桩圆柱段；之后，钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转一周，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，形成螺杆桩螺纹端；成孔过程中，钻杆摇晃或难钻时，放慢钻进速度，避免导致钻孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。在钻孔的过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配。
[0021]步骤三：灌装及拔管；成孔达到设计标高后，停止钻进，开始向桩孔内连续不间断泵送混凝土，当钻杆芯管充满混凝土后，螺杆钻机反向旋转提升钻杆；提钻过程中，钻杆顺着已形成的土体螺纹轨迹钻杆反向旋转，并控制钻杆的旋转转数和提升速度保持同步和匹配；其中，钻杆旋转一圈，钻杆上升一个螺距，拔管速度匀速控制在3m/min；同时，泵送高压的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测量放线，确定桩位，并在卵石层引孔；步骤二：移动螺杆钻机就位；钻孔初始，关闭钻头阀门，启动钻机，钻进速度先慢后快；成孔过程中，钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转二周以上，钻至螺杆桩直线段设计深度，形成螺杆桩圆柱段；之后，钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转一周，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，形成螺杆桩螺纹端；步骤三：灌装及拔管；成孔达到设计标高后，停止钻进，开始向桩孔内连续不间断泵送混凝土，当钻杆芯管充满混凝土后，螺杆钻机反向旋转提升钻杆；提钻过程中，钻杆顺着已形成的土体螺纹轨迹钻杆反向旋转，并控制钻杆的旋转转数和提升速度保持同步和匹配；其中，钻杆旋转一圈，钻杆上升一个螺距，拔管速度匀速控制在3m/min；同时，泵送高压的细石混凝土迅速填充钻杆同步旋转提升所产生的螺纹段空间；当钻杆提升至螺纹段顶面的设计高度时，钻杆再次正向旋转或直接提升产生带圆柱空间，同时钻头泵出高压混凝土浇筑，灌注形成桩体的圆柱段，直至桩顶的设计标高；步骤四：灌注混凝土结束后，移开钻杆并沉放钢筋笼；先将套筒放入桩孔，钢筋笼对准桩位后点动吊车下放按钮下放钢筋笼，再采用振动器振动下笼，下笼过程中慢放，保证钢筋笼的垂直度和保护层厚度，将钢筋笼送至设计标高。2.根据权利要求1所述一种砂卵石地质变截面螺杆桩施工工艺，其特征在于：步骤二中，钻机就位后调整钻杆位置与标杆位置对中，且垂直度偏差不大于1.0%；钻杆位置的调整采用外部调整与桩机内部调整相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张永伟，陈文华，牛永杰，李帅霖，
申请(专利权)人：中国水利水电第十一工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：