[发明专利]一种斜桩嵌岩冲孔施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种斜桩嵌岩冲孔施工方法。

背景技术

建造在风化岩地基上的高桩梁板码头，当基岩(中风化岩)埋藏较深且其上强风化层较薄，钢管桩仅靠锤击沉桩，不能到达足够深度满足承载力(抗压和抗拉)的要求或不能满足桩的最浅人土深度要求，影响结构的稳定，为满足码头正常使用受力要求，采用钢管桩内灌注型嵌岩桩是一种较好的处理方法。

 当基岩(中风化岩)为花岗岩等硬度较高的变异岩层时，直桩可采用冲击式钻机或回转式钻机成孔，但斜桩易受卡锤和导向偏位等影响，基本只能用回转式钻机成孔。回转式钻机具有功率大、成孔速度快、适用岩层广等优点，但是回转式钻机重量较大一般达20～50t，且施工时平台不仅受垂直冲击力的影响还受到水平方向的扭力的影响，对平台稳定性要求较高，钻机自身没有移动能力，要起重船协助移位和下放钢筋笼。冲击式钻机成孔速度相对较慢，但是钻机重量较轻，施工平台只受垂直冲力不受水平力影响，自身具有一定的移位和起吊能力，定位和移桩和安放钢筋笼不需要起重船协助，经济效益明显，而且可以针对嵌岩桩的数量，灵活配置朝霞钻机数量。鉴于冲击式钻机进场费用小，不需要起重船协助，对于中小型码头施工适用性更高，施工安排灵活，经济效益明显等优点。针对码头基岩为页岩层的特点，嵌岩桩只有76根，数量不多，对传统桩锤进行改良，直桩成孔采用结构简单安装方便的十字锥形冲击锤。然而在斜桩冲孔中，斜桩成孔冲锤易偏位，孔深超过钢管桩后容易卡锤，成孔冲击能较小，冲孔时间长。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种斜桩嵌岩冲孔施工方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种斜桩嵌岩冲孔施工方法，其通过将中空的筒形冲击锤提升一定距离后突放使冲击锤沿倾斜的钢管桩自由降落，利用冲击锤的冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔。

作为上述技术方案的进一步改进，上述方法包括以下步骤： 

1）、桩位放样；

2）、冲孔桩机就位；

3）、孔位放样，并在孔位布置倾斜的钢管桩；

4）、冲击锤的尾部通过冲击锤缆绳与冲孔桩机连接、冲击锤的头部调入钢管桩内；

5）、调整冲击锤的位置，使得冲击锤的中心线与钢管桩的中心线重合；

6）、将冲击锤提升一定距离后突放使冲击锤沿钢管桩自由降落，利用冲击锤的冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4）中，冲击锤缆绳的一端系在冲击锤的尾部，冲击锤缆绳的另一端绕过动滑轮后系在冲孔桩机上后，使得冲击锤的中心线与钢管桩的中心线重合。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤6）之后，用射流泵反循环清孔法将钻渣岩屑排出，并对桩位进行二次校正。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冲击锤的长度比成孔底标高至钢管桩底标高的距离长0.5~1m。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冲击锤包括中空的圆柱状的护筒，所述护筒的尾部横架两根平行布置的第一加强板，两根第一加强板之间焊接有吊环，护筒的头部安装多个合金锤头，护筒的头部横架两根呈十字状分布的第二加强板，部分合金锤头安装在第二加强板上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述护筒的内壁焊接有多根贯穿护筒头尾两端槽钢，所述槽钢沿沿护筒的圆周均匀分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述护筒头部位置的内部预留卡口，所述合金锤头焊接在卡口上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述护筒的外壁焊接有多根贯穿护筒头尾两端、彼此平行的钢筋，所述钢筋沿护筒的圆周均匀分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述钢筋螺旋盘绕在护筒外壁上，钢筋与护筒中轴线之间的角度为1~3°。

本发明的有益效果是：与采用回转式钻机相比，采用冲击式钻机要比回转式钻机减少约30%费用，经济效益明显。同时为提高施工速度，减少窝工，按照冲孔桩的数量和工期要求同时进场多台冲孔桩机施工，保证流水节拍施工，有效提高经济效益同时减少了施工作业时间，保证了施工工期；采用中空的筒形冲击锤，在冲孔时，其重心不在护筒的头部，可有效解决了卡锤现象，减少机械设备故障，提高施工效率；减少桩锤与钢管桩的磨擦阻力，加快了冲孔频次，缩短了成孔时间；对冲孔桩的定位起到很好的导向和纠偏作用，大大减少冲孔桩偏位误差，保证嵌岩质量；可减少冲孔施工过程中起重船的配合，工序简单，经济效益明显。本发明适用于嵌岩深度10米内的斜桩冲孔中。

附图说明