[发明专利]一种成组钻孔植桩施工方法

说明书

一种成组钻孔植桩施工方法，包括以下步骤：1）施工前准备；2）安装两组动力头总成；3）第一组动力头总成及其钻杆、螺旋钻杆和钻具钻进切削；4）第二组动力头总成及其钻杆、螺旋钻杆和钻具钻进切削；5）第二组动力头总成及其多节钻杆、螺旋钻杆和钻具喷浆和搅拌作业；6）钻杆、钻具提升拆卸；7）预制桩植入。本发明能使安装于步履桩架的立柱长导轨上的两组动力头总成依次钻掘、搅拌和扩孔作业，提高孔壁的表面光整度，通过步履桩架横移微调达到两组动力头总成固装的钻杆间的精准对接，避免钻杆之间、钻杆与钻具间的频繁对接和拆卸，减少操作人员作业强度，提高钻孔植桩作业效率，有效保证植桩施工质量，大幅度降低设备采购成本。

技术领域

本发明涉及一种通过钻掘成孔、注浆和搅拌后将预制桩植入地层的成组钻孔植桩施工方法。

背景技术

在城市建设的不断发展过程中，土地资源越来越少，房屋建筑向高层发展，因此，高层及超高层建筑对桩基承载力的要求越来越高，对建筑物的防沉降变形要求也越来越高，建（构）筑物对抗拔和抗水平力要求越来越高。为了满足承载力及控制变形要求，现有技术往往采用深长桩基础，而锤击式或静压式管桩施工往往不能满足抗拔和抗水平力等性能要求，许多高层、超高层建筑及路基等有动荷载要求的基础基本采用钻孔灌注桩(埋入式)，但钻孔灌注桩造价高、质量不稳定、单桩施工时间长，且泥浆排放污染环境，不符合环保理念。

随着国家大力推进建筑工业化和绿色施工，对施工企业提出更高的要求。各类新建商业建筑、民用建筑、工业厂房将逐步采用装配式建筑，使装配式建建筑比例进步提高。因此，一种集成钻孔、深层搅拌、扩头和预制各种桩基技术的静钻根植桩施工技术得到迅速推广和发展，该施工技术具备桩材工厂化预制、节能环保和节材降耗的特点，在一定条件下可替代钻孔灌注桩，具有穿越各类岩土层、大直径和高承载力的非挤土桩功能，大幅降低泥浆排放量，节水、节地，保护环境；单桩施工效率提高4-5倍；节省社会资源；单方混凝土承载力提高2～3倍，节省原材料，资源得以充分利用。静钻根植桩施工技术在桩基础施工领域引领了绿色施工的新方向，有效解决预制桩施工所带来的打桩噪声、打桩锤空气污染以及打桩挤土造成的环境损害影响；另一方面，可以取代城市区域大承载力的钻孔灌注桩的施工工艺，克服灌注桩常出现拥孔造成的缩径、桩身夹泥以及孔底沉渣过大等质量缺陷；工厂预制桩材，质量有保证，杜绝了现场材料浪费；同时对岩土层适应性好，挤土效应影响小，泥浆排放量大幅度减少，解决了城市城区排浆用地难的问题，节约土地。有利于预制桩的应用发展，顺应绿色桩基技术发展，进一步扩大预制桩使用领域。因此，静钻根植桩技术从技术和经济角度均具有显著效益，符合可持续发展理念，推广前景良好。

现有技术中一般采用单轴搅拌钻机安装于桩架立柱上，钻杆及钻具向下切土钻孔，一边钻孔、一边注水或注膨润土混合液，同时钻杆上弧形护壁块可对预钻孔体进行修正和护壁，直到钻杆到达设计要求的持力层部位附近。在钻进成孔的整个过程中，由于受制于配套桩架的立柱高度、立柱导轨的结构型式以及桩架的承载力，无法实现钻杆和钻头长度一次完成连接并安装于桩架立柱上，因此，随着钻孔深度的增加，只有通过操作人员不断加接钻杆的长度，而钻杆的加接一般需要钻杆接头销轴拆卸、动力头提升、上下钻杆（钻具）脱开、高压水枪冲洗上下钻杆（钻具）的雌雄接头、借助起重机吊装钻杆、吊装钻杆下端接头与入土钻杆接头对准锁紧、动力头下行、动力头下方钻杆与吊装钻杆上端接头对准锁紧等步骤，钻杆接长过程需要花费较多的施工时间，影响整个钻掘成孔的效率；在达到钻孔深度后，通过钻杆和钻头内腔管路在桩端注入水泥浆，进行上下反复搅拌以保持桩端水泥浆的均匀；在将全部钻杆和钻头提起出土时，同样，操作人员只能通过操纵卷扬机提升动力头依次提起每一节钻杆、拔出上下钻杆（钻具）的雌雄接头处销轴、完成相邻二节钻杆或钻具脱开后拔出。重复该步骤，进行所有钻杆或者钻具的拔出。因此，在下钻和拔钻二个阶段均需要操作人员花费较多的时间进行接钻杆和拆钻杆，严重影响植桩施工效率；此外，由于在预钻成孔中进行注浆、搅拌施工有一定时间进度要求，过多频繁的钻杆、钻具连接程序将会影响预制桩的植桩质量，进而降低植入桩的技术性能。因此，需要开发一种能有效提高植桩效率、减少施工过程中钻杆之间、钻杆与钻具之间的加接和拆卸步骤的植桩施工设备。

发明内容