一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法技术

本发明专利技术提出一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法，属于桥梁建筑技术领域；所述施工方法，包括进行旋挖成孔至采空区部位；在孔内进行填筑，填筑材料的厚度超出采空区深度；用SDDC超强强夯法进行孔内强夯，在采空区内形成倾斜椎体结构的土胎膜；进行二次钻进成孔至桩底设计标高；本发明专利技术利用锥形土胎膜形成一种稳定的支护填充结构，再次钻进时，在土胎膜的作用下，极大的减小了采空区塌孔冒落的情况发生，本发明专利技术不需要单独进行采空区治理，大大减少费用及工期。大减少费用及工期。大减少费用及工期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法


[0001]本专利技术属于桥梁建筑
，具体为一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法。

技术介绍

[0002]公路建设发展速度快，而且公路占地也已悄然逐步增大，桥梁作为公路项目中的一大主要板块，可减少土地的征用。然而由于地形的限制，桥梁桩基需要穿越采空区、溶洞之类的空间，当桥梁桩基位于多层采空区时，地下采煤巷道和采空区是不可避免的，桩基施工过程中会遇到塌陷、冒落等不利因素，在施工时如果施工方法不当，会带来预想不到的灾难性后果。
[0003]现今桩基施工采用单一的施工方法，如旋挖钻、冲击钻等机械成孔，遇到采空区煤层巷道时施工困难，施工过程中的安全风险极高，容易导致孔壁坍塌，成孔质量差，严重时会导致钻孔失败，而且还会影响周边环境的安全。如果全部采用先处理空洞后再进行桩基的施工时，材料在很大程度上造成浪费，工程造价也随之增大，环境污染也随之严重，影响生态平衡。
[0004]公布号为CN 106337412 A的中国专利公开了一种穿越采空区深桩基的施工方法，在采空区顶板覆盖层以上施工时，利用旋挖钻成孔速度快、质量高特点进行快速施工，当钻进至采空区顶板时，采用乌克斯冲击钻施工采空区顶板，利用冲锤重力势能快速击穿煤层顶板，防止旋挖钻钻透采空区顶板速率上升发生倾覆事件。虽然将两种特点的冲击钻结合，可以尽可能的减小采空区顶板倾覆，但是在对采空区钻进的过程中，仍然避免不了成孔时采空区一定程度上的塌孔冒落。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了现有技术的不足，提出一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法，包括以下步骤：1）进行旋挖成孔至采空区部位；2）在孔内进行填筑，填筑材料的厚度超出采空区深度；3）用SDDC超强强夯法进行孔内强夯，在采空区内形成倾斜椎体结构的土胎膜；4）进行二次钻进成孔至桩底设计标高。
[0007]优选的，步骤1）是根据施工图在现场定位放线，建立测量网格，进行测量放点；调整好位置后，采用钻机钻孔至采空区孔底。
[0008]优选的，步骤2）是在孔内填筑水泥土，所述水泥土中水泥的重量百分比为3
‑
5%，其余为红黏土。
[0009]更优的，所述的水泥土中的水泥为P.O42.5水泥。
[0010]优选的，填筑材料的厚度为采空区顶标高上方2m。
[0011]优选的，重复步骤2）和3），直至填筑材料完全封闭采空区，并形成一个硬壳土体。
[0012]优选的，步骤4）所述的二次钻进是用旋挖钻继续钻进成孔至灌注桩底标高，之后清孔以及钢筋笼的安装，最后灌注混凝土。
[0013]更优的，灌注混凝土至土胎膜底部标高时，混凝土坍落度控制在140
‑
160mm范围内。
[0014]本专利技术相对于现有技术所产生的有益效果为：本专利技术通过在孔内回填土形成“上小下大”的锥体，填筑锥体形成后再利用SDDC工艺将锥体夯实，在进行孔内SDDC强夯时形成的是正椎体，符合土力学结构原理，形成一种硬壳土体，红黏土中加入水泥后可以使形成的硬壳土体进一步硬化，在加上原本的锥体倾斜结构，形成一种稳定的土胎膜，土体稳定后再用旋挖钻进行二次钻进成孔至桩底设计标高。本专利技术利用锥形土胎膜形成一种稳定的支护填充结构，再次钻进时，在土胎膜的作用下，极大的减小了采空区塌孔冒落的情况发生，本专利技术不需要单独进行采空区治理，大大减少费用及工期。
附图说明
[0015]图1为本专利技术所述灌注桩穿越采空区施工方法的示意图。
[0016]图中，1为采空区，2为硬壳锥形土体，3为自然土体，4为灌注桩位置。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合实施例和附图详细说明本专利技术的技术方案，但保护范围不被此限制。
[0018]参见图1，本实施例提出一种SDDC工艺配合钻孔灌注桩穿越采空区的施工方法，具体为以下步骤：步骤一，根据施工图在现场定位放线，建立测量网格，进行测量放点；步骤二，调整好位置后，采用旋挖钻机进行钻孔；步骤三，校核桩位与桩中心是否一致，校正后外钢护筒外围填土夯实，采用旋挖钻钻孔至采空区1的底部标高H1；步骤四，在孔内进行水泥土回填，水泥土中P.O42.5水泥含量为4%，其余为红黏土。
[0019]水泥土回填厚度为采空区顶标高H2上方2m，随后用SDDC冲击钻机采用SDDC超强强夯法进行孔内强夯；重复该步骤，直至水泥土完全封闭采空区，形成一个硬壳锥形土体2。
[0020]步骤五，采空区范围内填封挤密后，用旋挖钻继续钻进成孔至灌注桩底标高H3、清孔以及钢筋笼的安装；步骤六，灌注混凝土：传统的灌注桩混凝土坍落度在200
±
20mm，但本次穿越采空区混凝土坍落度不宜过大。特别是灌注混凝土至土胎膜底部标高时，混凝土坍落度应严格控制在140
‑
160mm范围内，且灌注速度应放慢，以免对土体造成破坏从而塌孔。
[0021]进一步需要说明的是：旋挖钻钻至采空区孔底H1时，孔内回填黏土+4%的水泥土时
添加红黏土，红黏土中加入水泥后可以使形成的硬壳土体进一步硬化。每次回填厚度为采空区顶上方2m，再进行SDDC孔内强夯，由于回填部分为采空区，使之孔内回填土形成“上小下大”的锥体，在进行孔内SDDC强夯时形成的是正椎体，符合土力学结构原理，最终形成一种稳定的土胎膜。利用锥形土胎膜形成一种稳定的支护填充结构，再次钻进时，在土胎膜的作用下，极大的减小了采空区塌孔冒落的情况发生，采用这种工艺不需要单独进行采空区治理，大大减少费用及工期。
[0022]以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所做的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施方式仅限于此，对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本专利技术由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1）进行旋挖成孔至采空区部位；2）在孔内进行填筑，填筑材料的厚度超出采空区深度；3）用SDDC超强强夯法进行孔内强夯，在采空区内形成倾斜椎体结构的土胎膜；4）进行二次钻进成孔至桩底设计标高。2.根据权利要求1所述的一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法，其特征在于，步骤1）是根据施工图在现场定位放线，建立测量网格，进行测量放点；调整好位置后，采用钻机钻孔至采空区孔底。3.根据权利要求1所述的一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方法，其特征在于，步骤2）是在孔内填筑水泥土，所述水泥土中水泥的重量百分比为3
‑
5%，其余为红黏土。4.根据权利要求3所述的一种基于SDDC工艺的灌注桩穿越采空区施工方...

【专利技术属性】
技术研发人员：田震，柴阳杰，沙克非，郑改香，王超，柴晓杰，高峰，史焱晶，李佳，郝建丽，
申请(专利权)人：山西建筑工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：