一种桩基二次清孔施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种桩基二次清孔施工方法。

背景技术：

在我国冲击平原地区，钻孔灌注桩工程施工过程中，沉渣厚度是桩基成桩质量的关键点。钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减，根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析，在桩基混凝土灌注正常情况下，桩基混凝土边缘部位有缺陷，多数是混凝土内局部有夹块造成的。经分析认为：夹块由两部分组成，即泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块过厚，在灌注桩时，沉淀物随着混凝土上升，因有钢筋笼或井壁阻隔，使沉淀物停滞在局部范围内，并最终造成成桩中局部缺陷。尤其穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层，其间交替夹杂有胶结砾岩薄层，因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。

在黄河中下游的钻孔灌注桩的设计文件中，通常明确要求沉渣厚度小于30cm，比现行规范要求高许多，且工程地质条件复杂，主要穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层，其间交替夹杂有胶结砾岩薄层，因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。因为从提钻到灌注砼，对于百米深桩来说通常需要12个小时以上，在这个过程中，因为泥浆静置时间过长，会产生一部分的沉淀，钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块，这些就构成沉渣，可能会超过设计要求，如果不采取措施就灌注，容易引发各种质量事故。因此，需要在灌注前二次清孔。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种桩基二次清孔施工方法它具有用反循环钻机清孔，减少了高压泵、临时电力设施的投入，尤其是在野外施工受限时；同时，反循环钻机排渣系统功率大，可快速清孔，节约时间，在深桩施工时保证清孔质量，防止塌孔等。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种桩基二次清孔施工方法，包括以下步骤：

(a)准备工作：施工人员掌握设计意图，进行施工准备；施工准备包括熟悉相关技术设计资料、施工图纸及潜孔锤偏心跟管钻进技术标准规范等工作；施工前由相关技术人员对工程项目所在地的水文气象特征等进行调查；根据调查报告确定工作时间；

(b)孔心定位：测量员根据对图纸和实地的详细观察和分析，利用业主提供的测量控制点与本工程坐标之间的相互关系，计算出测量控制点对工程坐标之间的角度和距离，然后采用经纬仪控制，进行本工程控制桩设置；

(c)钻机就位：钻机通过轨道移动至孔心定位点附近，在通过悬吊铅垂线进行精确定位；

(d)钻孔施工：先将钻斗看地，开孔时，以钻斗目重并加压作为钻进动力，当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，运走钻渣，回到钻孔作业位置，钻进过程中检查成孔的垂直度，钻孔作业至满足设计的嵌岩深度为止；成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度进行检查；

(e)钢筋笼制作与安放：钢筋笼的制作前，技术人员应根据图纸要求对桩的钢筋进行配料，写配料单，工人在核对钢筋规格、数量等确认无误后在对钢筋进行加工制作；待安放钢筋笼时，用吊机先将一段钢筋笼吊入孔中，在高于工作面50cm的位置，用两根钢管穿过钢筋笼横截面，搁在永久性套管顶面上，起到支撑的作用，再用吊车将另一分段钢筋笼吊起适宜高度与前一钢筋笼进行电弧焊接，依此方式对于分段钢筋笼进行安放；

(f)桩基二次清孔：先把反循环钻机出渣软管与法兰通过法兰连接器连接，再通过法兰连接器另一端连接第一导管，利用反循环钻机将清水池中的清水加压通过排渣软管、法兰、第一导管进行二次清孔，直到沉渣厚度及泥浆稠度、含砂率、粘度等满足设计及规范要求；待完成后，快速卸下导管上口的法兰，连接混凝土料斗，进行混凝土灌注；

(g)清扫整理：在灌注完成后，对坝面及桩顶进行清理，以及桩头的保养。

优选的，步骤(e)钢筋笼的外部采用ф20钢筋制作成船形支架或者耳筋点焊在钢筋笼的主筋上作为保护层，船形支架或者耳筋在钢筋笼截面上对称设置四个，在钢筋笼竖向位置上按2m间距设置。

优选的，所述步骤(e)钢筋笼固定是用两根钢管在孔口处穿过钢筋笼用12#铁丝平行绑在主筋上，钢筋笼两端钢管长度每边不少于1000mm，浇筑混凝土前在每根钢管两端各配重200×300×500mm以上条石压住钢管。

优选的，所述步骤(f)进一步包括：待安放钢筋笼完毕后，尽可能在最短的时间内进行砼浇灌，砼采用商品混凝土，经泻槽运至坝面坝根处，经人工二次翻拌后通过双胶轮车运至灌注桩孔位处，人工浇灌，插入式振捣器振捣，人工抹面整平桩顶面，采用钢管作为浇筑混凝土的导管，使用前在地面进行拼装连接，接头用法兰盘加橡胶垫连接。

优选的，所述步骤(g)进一步包括：在混凝土浇筑过程中，必须抽样检测混凝土的坍落度，宜控制在180～200mm之间，并在现场对混凝土试块进行见证取样。

优选的，所述步骤(f)第一导管的直径为15～25mm。

优选的，所述步骤(f)进一步包括：待导管下完后，在混凝土浇筑前须再用测绳(测锤)量测孔深、孔底沉渣厚度，沉渣厚度等于冲孔的深度与孔的深度差值，直至沉渣厚度符合设计要求后才能允许浇灌混凝土。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用潜孔锤偏心跟管钻进技术改变了传统的成孔作业机理，大大提高了钻进的效率，为后续工作安放钢筋笼、灌注桩的浇筑赢得了宝贵的时间；

2、本发明采用反循环钻机排渣系统，该系统功率大，可快速清孔，节约时间，在深桩施工时保证清孔质量，防止塌孔，从而达到节省工期的同时，保护生态环境，有助于安全文明施工管理，利于经济环保。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的整体结构示意图。

其中，1、反循环钻机，2、排渣软管，3、法兰连接器，4、第一导管，5、第二导管，6、泥浆沉淀池，7、清水池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种桩基二次清孔施工方法，包括以下步骤：

(a)准备工作：施工人员掌握设计意图，进行施工准备；施工准备包括熟悉相关技术设计资料、施工图纸及潜孔锤偏心跟管钻进技术标准规范等工作；施工前由相关技术人员对工程项目所在地的水文气象特征等进行调查；根据调查报告确定工作时间；

(b)孔心定位：测量员根据对图纸和实地的详细观察和分析，利用业主提供的测量控制点与本工程坐标之间的相互关系，计算出测量控制点对工程坐标之间的角度和距离，然后采用经纬仪控制，进行本工程控制桩设置；

(c)钻机就位：钻机通过轨道移动至孔心定位点附近，在通过悬吊铅垂线进行精确定位；

(d)钻孔施工：先将钻斗看地，开孔时，以钻斗目重并加压作为钻进动力，当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，运走钻渣，回到钻孔作业位置，钻进过程中检查成孔的垂直度，钻孔作业至满足设计的嵌岩深度为止；成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度进行检查；

(e)钢筋笼制作与安放：钢筋笼的制作前，技术人员应根据图纸要求对桩的钢筋进行配料，写配料单，工人在核对钢筋规格、数量等确认无误后在对钢筋进行加工制作；待安放钢筋笼时，用吊机先将一段钢筋笼吊入孔中，在高于工作面50cm的位置，用两根钢管穿过钢筋笼横截面，搁在永久性套管顶面上，起到支撑的作用，再用吊车将另一分段钢筋笼吊起适宜高度与前一钢筋笼进行电弧焊接，依此方式对于分段钢筋笼进行安放；

(f)桩基二次清孔：先把排渣软管2与法兰通过法兰连接器3连接，再通过法兰连接器3另一端连接第一导管4，利用反循环钻机1将清水池中的清水加压通过排渣软管2、法兰、第一导管4进行二次清孔，直到沉渣厚度及泥浆稠度、含砂率、粘度等满足设计及规范要求；待完成后，快速卸下第一导管4上口的法兰，连接混凝土料斗，进行混凝土灌注；

(g)清扫整理：在灌注完成后，对坝面及桩顶进行清理，以及桩头的保养。

其中：步骤(e)钢筋笼的外部采用ф20钢筋制作成船形支架或者耳筋点焊在钢筋笼的主筋上作为保护层，船形支架或者耳筋在钢筋笼截面上对称设置四个，在钢筋笼竖向位置上按2m间距设置；所述步骤(e)钢筋笼固定是用两根钢管在孔口处穿过钢筋笼用12#铁丝平行绑在主筋上，钢筋笼两端钢管长度每边不少于1000mm，浇筑混凝土前在每根钢管两端各配重200×300×500mm以上条石压住钢管；所述步骤(f)进一步包括：待安放钢筋笼完毕后，尽可能在最短的时间内进行砼浇灌，砼采用商品混凝土，经泻槽运至坝面坝根处，经人工二次翻拌后通过双胶轮车运至灌注桩孔位处，人工浇灌，插入式振捣器振捣，人工抹面整平桩顶面，采用钢管作为浇筑混凝土的导管，使用前在地面进行拼装连接，接头用法兰盘加橡胶垫连接；所述步骤(g)进一步包括：在混凝土浇筑过程中，必须抽样检测混凝土的坍落度，宜控制在180mm之间，并在现场对混凝土试块进行见证取样；所述步骤(f)第一导管的直径为15mm；所述步骤(f)进一步包括：待导管下完后，在混凝土浇筑前须再用测绳(测锤)量测孔深、孔底沉渣厚度，沉渣厚度等于冲孔的深度与孔的深度差值，直至沉渣厚度符合设计要求后才能允许浇灌混凝土。

本发明先钻孔灌注桩钢筋笼下放完成，下放第一导管4；然后通过法兰连接器3将第一导管4的上口与排渣软管2连接，并利用反循环钻机1将清水池6中的清水通过第二导管5加压通过排渣软管2、法兰、第一导管4进行二次清孔；不断进行清孔，直到沉渣厚度及泥浆稠度、含砂率、粘度等满足设计及规范要求；最后快速卸下第一导管4上口的法兰，连接混凝土料斗，进行混凝土灌注

本发明不仅有利于桩基二次清孔的质量，且无需高压泵及临时电力设施的投入，节省人工、机械和工期，同时安装方便简易，减少临时占地，方便现场布置，一定程度上节约成本，大大有助于安全文明施工管理，且利于生态环保。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。