[发明专利]中孔振动套管护壁长螺旋钻孔压灌桩的施工方法

说明书

本发明属于中孔振动套管护壁长螺旋钻孔压灌桩的施工方法，包括：测量放线定桩位，使长螺旋钻机对准桩位；启动长螺旋钻机驱动螺旋钻杆和钻头垂直向下旋转钻进；同时，启动中孔振动锤驱动护筒垂直向下跟进，跟进至预定桩端深度；螺旋钻杆空转排出底部渣土；提升钻杆，向桩孔内压灌注入混凝土，边提螺旋钻杆边压灌混凝土，提螺旋钻杆至预定高度后，停止灌注混凝土；灌注完成后，使护筒留在桩中，将长螺旋钻机移出桩孔位置，用吊车将插筋器连同钢筋笼一并边振动边插入已灌注好的混凝土中；钢筋笼插至预定深度后，将插筋器拔出，将护筒完全拔出，灌注桩凝固成型；本发明具有灌桩质量高、施工安全、成本低廉、速度快、环保、结果实用等优点。

技术领域

本发明涉及建筑基础工程技术领域，尤其涉及一种中孔振动套管护壁长螺旋钻孔压灌桩的施工方法。

背景技术

灌注桩具有在施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，在建筑工程中得到较为广泛的应用。根据成孔工艺的不同，灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。

钻孔灌注桩指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而全置换成的桩。根据钻孔机械在钻进过程中是否采用泥浆护壁工艺施工而论，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种方法。其中，泥浆护壁钻孔灌注桩是利用水冲钻成孔，为了避免钻孔中不塌孔，首先须进行泥浆护壁，采用水循环把泥土变成泥浆进行置换成孔，泥浆比重是关键，通过成孔后洗孔，然后下钢筋笼、下导管进行灌注混凝土。虽然此种成桩工艺不需要过多考虑基坑的开挖情况并且适应各种地质条件和不同规模的建筑物的优点，但是泥浆护壁钻孔灌注桩质量先天存在问题，例如桩端容易产生沉渣，桩的外侧形成泥浆层，对成桩后的端承载力和侧壁阻力的提高方面受到很大影响。其次，泥浆护壁灌注桩产出的大量泥浆影响现场施工，需要外运排放，运到任何一个地方都存在二次污染，并且长时间不干，很难处理。再次，泥浆护壁灌注桩需要耗费大量的时间，例如，桩径600mm、桩长25m的泥浆护壁钻孔灌注桩一天24小时成桩数量为4-5根桩，从而造成的经济成本非常高，而且潜在的增加了工人的疲劳度。相比较而言，干作业成孔灌注桩—目前行业内广泛应用的“长螺旋钻孔压灌桩（后插钢筋笼）”施工工艺，不需要泥浆护壁，从根本上解决了泥浆污染的问题，并且成桩速度相比泥浆护壁灌注桩提高4-5倍，24小时成桩16-20根左右，大大降低了经济成本，这种成桩速度也大大缩短了工期。其次，此种工艺不受地下水位的限制，低噪音，振动小的优点。然而，长螺旋钻孔压灌桩施工工艺对基坑的开挖条件要求非常高，一般来说，此种施工工艺如果在地下水丰富埋深比较浅区域施工，应该先进行开挖支护降水，开挖至设计标高。若基坑开挖不及时或未开挖至设计标高，此种工艺会浪费大量的混凝土，从而增加不必要的投资成本；若降水不及时，会造成钻机设备陷机，增加施工的安全风险，但是长期降水又增加建设单位的成本费用。

沉管灌注桩指利用锤击成孔打桩法或振动沉管打桩法两种方法施工，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼），边锤击或振动边拔管而成的桩。这种施工方法适用于在有粉土、粘土、淤泥质土的情况施工。与一般钻孔灌注桩比，沉管灌注桩避免了一般钻孔灌注桩桩端沉渣过厚造成的桩身下沉，竖向承载力不能满足设计要求的问题，同时有效改善了桩身侧壁摩阻力受泥浆影响，另外，该工艺也更节省材料。但是传统沉管灌注桩施工受多方影响，地质条件，机械本身缺陷等，施工质量不易控制，拔管过快容易造成桩身缩颈，而且由于是挤土桩，先期浇注好的桩易受到挤土效应而产生倾斜断裂甚至错位。由于施工过程中，锤击会产生较大噪音，振动会影响周围建筑物，故不太适合在市区运用，已有一些城市在市区禁止使用。