专利名称：用于直径大于1米5的入岩钻孔灌注桩的施工方法
技术领域：
本发明涉及灌注桩的施工方法，具体属于直径> 1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法。
背景技术：
随着城市的发展，高架桥被广泛应用于解决城市交通压力问题，目前桥梁跨径不断加大，大直径超深入岩钻孔灌注桩的应用也急剧增多。城市高架桥大多在城市道路中央占道施工，因此工期十分紧张，其中钻孔灌注桩的施工占据大量的工期，尤其是大直径超深入岩钻孔灌注桩，往往成为制约整个工程进度的瓶颈，另外，在超高层建筑等领域的大直径超深入岩钻孔灌注桩施工也遇到同样的问题。目前，直径在大于1. 5米的超深入岩钻孔灌注桩，均采用的回转钻机或冲击钻机等进行独立施工，钻孔效率低。由于受地质条件制约和大型回旋钻机大直径钻孔的限制，在超深入岩的情况下若强行采用旋挖钻机钻进，则钻进效率将大大降低，且钻头极易卡在岩层中无法打捞造成质量和设备事故。若用冲击钻机独立施工，在岩层中进尺效率极低，通常需要大量的时间和能耗来完成一根桩的成孔施工，容易引起塌孔，造成质量事故。且在中央占道施工，这对于解决当前城市道路交通紧张以及节能低碳的今天来讲，其显然是非常不利的。
发明内容
本发明的目的在于克服目前存在的不足，提供一种在保证灌注桩施工质量的前提下提高成孔速度，缩短施工周期，工序紧凑，施工效率高，成本较低的适于直径> 1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法。实现上述目的的技术措施用于直径> 1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其步骤1)做好施工前的准备工作，并进行测量放线及埋下护筒一，护筒一直径大于设定钻孔直径200 300毫米；2)护筒一到位后，采用钻头直径小于设定钻孔直径18 30毫米的旋挖机钻孔至孔底标高，在此过程中始终采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换；3)采用桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测，检查合格后，将已置入的护筒一取出；4)进行桩位复核，并埋入直径大于设计钻孔直径200 400毫米的护筒二 ；5)采用冲击钻机钻孔，其钻头直径小于设计钻孔直径20 30毫米；在此过程中始终采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，且每钻深度10 15米采用桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测； 6)对终钻孔进行常规检测； 7)检测合格后，采用打桩可分离泥浆的装置进行第一次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；
8)在钻孔内埋入钢筋笼；9)安装导管；10)采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔进行第二次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；控制沉渣厚度< 50毫米；11)向钻孔内灌注混凝土直至结束；12)对混凝土灌注桩进行常规检测。其特征在于所述的桩孔孔型检测装置，由检测架、连接于检测架上的支撑环、与支撑环连接的吊绳、与吊绳连接的吊钩、连接于检测架下端的导向件组成。其特征在于所述的打桩可分离泥浆的装置，其主要由打桩机、泥浆池、泥浆输送管、泥浆泵一、泥浆泵二、排泥渣管、泥浆沉淀池、在泥浆沉淀池上端通过支架安装锥形砂石分离器、在锥形砂石分离器与泥浆泵二上的排泥渣管之间连接并相通安装的泥浆进管、与锥形砂石分离器的顶部及另一端伸入泥浆池内的排泥浆管组成。其特征在于在旋挖钻机钻孔灌注桩成孔过程中泥浆指标控制为一般地层相对密度在1. 05 1. 20，粘度在16 22s ；易塌地层相对密度在1. 20 1. 45，粘度在19 28s ；岩层相对密度在1. 10 1. 15，粘度在20 35s ；含沙率为< 8%，胶体率至少96%。其特征在于在冲击钻机钻孔灌注桩成孔过程中泥浆指标控制为一般地层相对密度在1. 10 1.20，粘度在18 Ms ；易塌地层相对密度在1.20 1.40，粘度在22 30s ；岩层相对密度在1. 10 1. 20，粘度在25 35s ；含沙率< 4%，胶体率至少95%。本发明与现有技术相比，一是不仅充分利用旋挖钻机成孔速度快、机动性强，冲击钻机坚硬岩层成孔适应强、直径大等各自的特点和优点，更主要是通过设定合理的钻头直径，能有效提高成孔速度，大幅缩短工期，降低工程质量风险，并极大地减少了占用城市道路施工的时间，节省大量成本；二是降低了噪音和减少了泥浆的排放，满足城市工程施工的环保节能要求。
图1为桩孔孔型检测装置的结构示意2为打桩可分离泥浆装置的结构示意图。
具体实施例方式实施例一钻孔直径设计值为1. 8米.。用于直径> 1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其步骤1)做好施工前的准备工作，并进行测量放线及下护筒一，护筒一直径大于设定钻孔直径200毫米；2)护筒一到位后，采用钻头直径小于设定钻孔18 20毫米直径的旋挖机钻孔至孔底标高，在此过程中始终采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，所述的打桩可分离泥浆的装置主要由打桩机1、泥浆池2、泥浆输送管3、泥浆泵一 4、泥浆泵二 5、排泥渣管6、泥浆沉淀池7、在泥浆沉淀池7上端通过支架11安装锥形砂石分离器8、 在锥形砂石分离器8与泥浆泵二 5上的排泥渣管6之间连接并相通安装的泥浆进管9、 与锥形砂石分离器8的顶部及另一端伸入泥浆池2内的排泥浆管10组成，其专利号为ZL200920230379. x，并控制钻孔内的泥浆指标为一般地层相对密度在1. 05 1. 15，粘度在16 18s ；易塌地层相对密度在1. 20 1. 30，粘度在19 22s ；岩层相对密度在 1. 10 1. 13，粘度在20 ^s ；含沙率为3. 8%，胶体率为96. 2% ；3)采用由检测架1、连接于检测架1上的支撑环2、与支撑环2连接的吊绳3、与吊绳3连接的吊钩4、连接于检测架1下端的导向件5组成的桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测，其专利号为ZL200920288951.8 ；检查合格后，将已置入的护筒一取出；4)进行桩位复核，并埋入直径大于设计钻孔直径200毫米的护筒二 ；5)采用冲击钻机钻孔，其钻头直径小于设计钻孔直径20毫米；在此过程中始终采用前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，并控制钻孔内的泥浆指标为 一般地层相对密度在1. 10 1. 18，粘度在18 20s ；易塌地层相对密度在1. 20 1. 35， 粘度在22 ^s ；岩层相对密度在1. 10 1. 17，粘度在25 30s ；含沙率为3. 3%，胶体率为95% ；且每钻深度10 12米采用前述的桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测；6)对终钻孔进行常规检测；7)检测合格后，采用前述的打桩可分离泥浆的装置进行第一次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；8)在钻孔内埋入钢筋笼；9)安装导管；10)采用气举反循环法及前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔进行第二次清孔， 并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；沉渣厚度为观毫米；11)向钻孔内灌注混凝土直至结束；12)对混凝土灌注桩进行常规检测。实施例二 钻孔直径设计值为2. 2米用于直径> 1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其步骤1)做好施工前的准备工作，并进行测量放线及下护筒一，护筒一直径大于设定钻孔直径250毫米；2)护筒一到位后，采用钻头直径小于设定钻孔直径22毫米的旋挖机钻孔至孔底标高，在此过程中始终采用前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，并控制钻孔内的泥浆指标为一般地层相对密度在1. 12 1. 15，粘度在18 20)；易塌地层 相对密度在1. 28 1. 40，粘度在21 27s ；岩层相对密度在1. 12 1. 14，粘度在25 30s ；含沙率为3. 0%，胶体率为96. 5% ；3)采用前述的桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测，检查合格后， 将已置入的护筒一取出；4)进行桩位复核，并埋入直径大于设计钻孔直径250毫米的护筒二 ；5)采用冲击钻机钻孔，其钻头直径小于设计钻孔直径25毫米；在此过程中始终采用前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，并控制泥浆指标为一般地层， 相对密度在1. 13 1. 20，粘度在18 22s ；易塌地层相对密度在1. 3 1. 40，粘度在22 28s ；岩层，相对密度在1. 10 1. 17，粘度在沈 32s ；含沙率为3. 5%，胶体率为95. 3% ；且每钻深度12 14米采用前述的桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测；6)对终钻孔进行常规检测；7)检测合格后，采用前述的打桩可分离泥浆的装置进行第一次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；8)在钻孔内埋入钢筋笼；9)安装导管；10)采用气举反循环法及前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔进行第二次清孔， 并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；沉渣厚度为36毫米；11)向钻孔内灌注混凝土直至结束；12)对混凝土灌注桩进行常规检测。实施例三钻孔直径设定值为2. 5米用于直径> 1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其步骤1)做好施工前的准备工作，并进行测量放线及下护筒一，护筒一直径大于设定钻孔直径300毫米；2)护筒一到位后，采用钻头直径小于设定钻孔直径30毫米的旋挖机钻孔至孔底标高，在此过程中始终采用前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换；一般地层相对密度在1. 15 1. 20，粘度在20 22s ；易塌地层相对密度在1. 30 1. 45，粘度在22 ^s ；岩层相对密度在1. 12 1. 15，粘度在28 35s ；含沙率为6%，胶体率为
97.5% ；3)采用前述的桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测，检查合格后， 将已置入的护筒一取出；4)进行桩位复核，并埋入直径大于设计钻孔直径400毫米的护筒二 ；5)采用冲击钻机钻孔，其钻头直径小于设计钻孔直径30毫米；在此过程中始终采用前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，并控制泥浆指标为一般地层相对密度在1. 15 1. 20，粘度在21 Ms ；易塌地层相对密度在1. 35 1. 45，粘度在27 30s ；岩层相对密度在1. 14 1. 20，粘度在30 35s ；含沙率为3. 5%，胶体率为
98.5% ；且每钻深度13 15米采用前述的桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测；6)对终钻孔进行常规检测；7)检测合格后，采用前述的打桩可分离泥浆的装置进行第一次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；8)在钻孔内埋入钢筋笼；9)安装导管；10)采用气举反循环法及前述的打桩可分离泥浆的装置对钻孔进行第二次清孔， 并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；沉渣厚度为50毫米；11)向钻孔内灌注混凝土直至结束；12)对混凝土灌注桩进行常规检测。表1本发明施工工期与单独采用旋挖机或冲击钻机施工工期的比较统计表
权利要求
1.用于直径>1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其步骤1)做好施工前的准备工作，并进行测量放线及埋下护筒一，护筒一直径大于设定钻孔直径200 300毫米；2)护筒一到位后，采用钻头直径小于设定钻孔直径18 30毫米的旋挖机钻孔至孔底标高，在此过程中始终采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换；3)采用桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测，检查合格后，将已置入的护筒一取出；4)进行桩位复核，并埋入直径大于设计钻孔直径200 400毫米的护筒二；5)采用冲击钻机钻孔，其钻头直径小于设计钻孔直径20 30毫米；在此过程中始终采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔内的泥浆进行置换，且每钻深度10 15米采用桩孔孔型检测装置对钻孔的垂直度及孔径进行检测；6)对终钻孔进行常规检测；7)检测合格后，采用打桩可分离泥浆的装置进行第一次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；8)在钻孔内埋入钢筋笼；9)安装导管；10)采用打桩可分离泥浆的装置对钻孔进行第二次清孔，并控制钻孔内的泥浆指标符合国家或行业技术标准；控制沉渣厚度< 50毫米；11)向钻孔内灌注混凝土直至结束；12)对混凝土灌注桩进行常规检测。
2.如权利要求1所述的用于直径>1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其特征在于 所述的桩孔孔型检测装置，由检测架、连接于检测架上的支撑环、与支撑环连接的吊绳、与吊绳连接的吊钩、连接于检测架下端的导向件组成。
3.如权利要求1所述的用于直径>1.5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其特征在于所述的打桩可分离泥浆的装置，其主要由打桩机、泥浆池、泥浆输送管、泥浆泵一、泥浆泵二、排泥渣管、泥浆沉淀池、在泥浆沉淀池上端通过支架安装锥形砂石分离器、在锥形砂石分离器与泥浆泵二上的排泥渣管之间连接并相通安装的泥浆进管、与锥形砂石分离器的顶部及另一端伸入泥浆池内的排泥浆管组成。
4.如权利要求1所述的用于直径>1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其特征在于 在旋挖钻机钻孔灌注桩成孔过程中泥浆指标控制为一般地层相对密度在1. 05 1. 20， 粘度在16 22s ；易塌地层相对密度在1. 20 1. 45，粘度在19 ^s ；岩层相对密度在 1. 10 1. 15，粘度在20 35s ；含沙率为< 8%，胶体率至少96%。
5.如权利要求1所述的用于直径>1. 5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法，其特征在于 在冲击钻机钻孔灌注桩成孔过程中泥浆指标控制为一般地层相对密度在1. 10 1. 20， 粘度在18 Ms ；易塌地层相对密度在1. 20 1. 40，粘度在22 30s ；岩层相对密度在 1. 10 1. 20，粘度在25 35s ；含沙率< 4%，胶体率至少95%。
全文摘要
本发明涉及直径＞1.5米的入岩钻孔灌注桩的施工方法。其步骤做好准备工作并测量放线及埋护筒一；采用旋挖机钻孔至孔底标高；对钻孔的垂直度及孔径进行检测并取出护筒一；进行桩位复核并埋入护筒二；采用冲击钻机钻孔并对钻孔的垂直度及孔径进行检测；对终钻孔进行常规检测；进行第一次清孔；在钻孔内埋入钢筋笼；安装导管；对钻孔进行第二次清孔；向钻孔内灌注混凝土直至结束；对混凝土灌注桩进行常规检测。本发明通过设定合理的钻头直径，能有效提高成孔速度，大幅缩短工期，降低工程质量风险，并减少了占用道路施工的时间，节省大量成本，还降低了噪音和减少了泥浆的排放，满足城市工程施工的环保节能要求。
文档编号E02D15/04GK102226340SQ20111009419
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者吴宗庆, 焦勇, 王亮, 王春兰, 田国清, 黎明中 申请人:中国一冶集团有限公司