【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桩基成孔，尤其涉及一种适用于具有长空桩的深基坑桩基高精度成孔方法。
技术介绍
1、当前建筑深基坑开挖深度和规模越来越大，工程的复杂程度显著增加；同时，由于临近地铁、城市道路和管线，加之市区施工场地限制，基础工程的施工难度也越来越大；此外，在保证施工质量安全的前提下还要综合考虑基础工程施工的经济性。因此，如何通过合理的施工方法进行基础工程的高效高质量施工是我们面临的关键问题。
2、对于规模较小的基坑，一般在基坑开挖完成后再从基底进行桩基工程施工。但对于深大基坑，由于基坑内复杂支撑体系的阻碍，基坑开挖后大型机械难以在基底展开，这就要求桩基在基坑开挖前就要从地面进行旋挖钻进施工，即在基坑开挖前采取“地面钻进，一次成孔”的方案来进行工程桩的施工。工程师面临超长大直径桩基从地面钻进成孔(即超长空桩+工程桩基)的难题，施工难度大，且成孔垂直度和精度难以有效控制。因此，如何通过合理的技术手段来指导和控制超长桩基从地面钻进施工的成孔精度至关重要，本专利技术针对这一难点提出了一种适用于具有超长空桩部分的深基坑桩基从地面一次钻进成孔的高精度施工方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种适用于具有长空桩的深基坑桩基高精度成孔方法，本专利技术方法提供了超长桩基地面钻进一次成孔的全套施工方法，并给出便于现场实施的迭代纠偏策略，从而保证了施工质量和精度。
2、本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
3、一种适用于具有长空桩
4、s1：空桩桩径d1及长钢护筒直径d2设计计算；
5、s11：根据基坑深度确定空桩长度l，并确定工程桩的设计桩径d3，根据施工规范给出空桩部分的垂直度控制值α及长钢护筒的垂直度控制值β；
6、s12：基于工程桩设计桩径d3、长钢护筒的控制垂直度β及空桩部分长度l，确定长钢护筒直径d2；
7、s13：基于长钢护筒直径d2、空桩部分的垂直度控制值α及空桩部分长度l，确定空桩直径d1；
8、s2：旋挖开孔施工；
9、s21：放线定位，埋设孔口护筒；
10、s22：选用直径d1的旋挖钻头，成孔至强风化层，完成空桩部分钻孔；
11、s23：长钢护筒跟进至强风化层；
12、s24：长钢护筒调整定位完成后，置换直径为d3的旋挖钻头继续钻进至桩基设计深度，然后检测桩基的终孔垂直度，若垂直度不满足要求，则回填桩基，重复步骤s21～s23，直到最终满足终孔垂直度要求，钻孔结束；
13、s3：清孔。
14、根据一个优选的实施方式，步骤s12中，长钢护筒直径d2满足如下关系：d2≥d3+2βl。
15、根据一个优选的实施方式，步骤s13中，空桩直径d1满足以下关系：d1≥d2+2αl。
16、根据一个优选的实施方式，步骤s21包括：首先依据现场布设的坐标点，通过全站仪标定目标桩位中心；然后埋设孔口钢护筒，采用十字栓桩法定位使护筒中心与桩位中心偏差不大于50mm，护筒长度为2.5m，护筒直径要大于空桩直径至少200mm，护筒顶标高要高于地面0.3～0.5m。
17、根据一个优选的实施方式，步骤s22包括：用泥浆护壁钻进至强风化泥岩面下0.5m，泥浆护壁钻的钻进速度v1与深度和土层性质有关，按下式计算得到，v1＝v01·k·e-0.01h，其中，v01为泥浆护壁钻的初始钻进速度，h为泥浆护壁钻的钻进深度，k为折减系数，取值范围为0.5～1，与土层性质有关；
18、然后检测成孔垂直度，若垂直度大于控制值α，则调整钻杆再次成孔，直到满足空桩垂直度要求。
19、根据一个优选的实施方式，泥浆护壁钻的速度v1每5分钟计算一次，并进行调整。
20、根据一个优选的实施方式，步骤s23包括：空桩部分成孔完成后，采用振动锤埋设直径为d2的长钢护筒，钢护筒长度与空桩部分长度相当，然后检测长钢护筒的垂直度，若垂直度大于控制值β，则通过振动锤重新调整长钢护筒在空桩中的位置，直到满足垂直度和点位精度要求。
21、根据一个优选的实施方式，步骤s24中，旋挖钻头的钻进速度v2为：
22、v2＝v02·k·e-0.01h，其中，v02为旋挖钻头的初始钻进速度，h为旋挖钻头的钻进深度，k为折减系数，取值范围为0.5～1，与土层性质有关。
23、根据一个优选的实施方式，旋挖钻头的钻进速度v2每5分钟计算一次，并进行调整。
24、根据一个优选的实施方式，步骤s3包括，钻孔结束后开始清理沉渣，将旋挖锥形钻头置换为平底钻头，进行旋捞一次清孔，然后采用超声波沉渣仪检测沉渣厚度，若沉渣厚度不满足规范要求，则继续清孔直到满足要求；
25、随即吊放钢筋笼及导管，导管下放深度距离沉淤面300～500mm，随后启动空压机，进行气举反循环二次清孔，置换孔底钻渣，送风量由小到大，直至孔底沉渣厚度小于50mm及泥浆比重小于1.2，结束清孔，开始浇筑水下混凝土；
26、清孔所需风压p由下式计算得到：
27、
28、式中，γs为泥浆比重，单位为kpa，h0为风管插入深度，单位为m，δp为供气管压力损失，取0.1～0.2mpa。
29、前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。
30、本专利技术的有益效果：
31、本专利技术深基坑桩基高精度成孔方法可全过程指导桩基的成孔施工过程，并通过本专利技术的迭代纠偏策略在不增加施工成本的前提下有效控制成孔精度和质量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于具有长空桩的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，所述深基坑桩基高精度成孔方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S12中，长钢护筒直径D2满足如下关系：D2≥D3+2βl。
3.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S13中，空桩直径D1满足以下关系：D1≥D2+2αl。
4.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S21包括：首先依据现场布设的坐标点，通过全站仪标定目标桩位中心；
5.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S22包括：用泥浆护壁钻进至强风化泥岩面下0.5m，泥浆护壁钻的钻进速度V1与深度和土层性质有关，按下式计算得到，V1＝V01·k·e-0.01h，其中，V01为泥浆护壁钻的初始钻进速度，h为泥浆护壁钻的钻进深度，k为折减系数，取值范围为0.5～1，与土层性质有关；
6.如权利要求5所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，泥浆护壁钻的速度V1每5分钟计算一次，并进行调整。p>
7.如权利要求6所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S23包括：空桩部分成孔完成后，采用振动锤埋设直径为D2的长钢护筒，钢护筒长度与空桩部分长度相当，然后检测长钢护筒的垂直度，若垂直度大于控制值β，则通过振动锤重新调整长钢护筒在空桩中的位置，直到满足垂直度和点位精度要求。
8.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S24中，旋挖钻头的钻进速度V2为：
9.如权利要求8所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，旋挖钻头的钻进速度V2每5分钟计算一次，并进行调整。
10.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤S3包括，钻孔结束后开始清理沉渣，将旋挖锥形钻头置换为平底钻头，进行旋捞一次清孔，然后采用超声波沉渣仪检测沉渣厚度，若沉渣厚度不满足规范要求，则继续清孔直到满足要求；
...【技术特征摘要】
1.一种适用于具有长空桩的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，所述深基坑桩基高精度成孔方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤s12中，长钢护筒直径d2满足如下关系：d2≥d3+2βl。
3.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤s13中，空桩直径d1满足以下关系：d1≥d2+2αl。
4.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤s21包括：首先依据现场布设的坐标点，通过全站仪标定目标桩位中心；
5.如权利要求1所述的深基坑桩基高精度成孔方法，其特征在于，步骤s22包括：用泥浆护壁钻进至强风化泥岩面下0.5m，泥浆护壁钻的钻进速度v1与深度和土层性质有关，按下式计算得到，v1＝v01·k·e-0.01h，其中，v01为泥浆护壁钻的初始钻进速度，h为泥浆护壁钻的钻进深度，k为折减系数，取值范围为0.5～1，与土层性质有关；
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈科旭，吕文志，肖水锋，薛刚，罗运凯，梁昊，李建虎，唐滔，
申请(专利权)人：中国五冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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