[发明专利]旋挖钻机遇坚硬岩成孔成桩施工工艺

说明书

一种旋挖钻机遇坚硬岩成孔成桩施工工艺，依据岩石破碎学原理，在坚硬岩石桩头上设计合适的数个点位，利用改装的长螺旋风动潜孔锤钻机进行超前小孔钻进，达到设计深度，进行应力释放，然后采用大功率旋挖钻机进行一次性钻进，即可达到设计深度同时也达到设计孔径。之后人工清理孔底，保证“0成渣”，下入钢筋笼，灌注混凝土成桩。本发明与风枪打眼，灌入膨胀水泥，封孔，静等涨裂，再用“破碎炮”破碎，挖掘机挖走方法相比，更高效，更经济。不仅用于坚硬岩桩施工，也可用于电梯井、集水坑的硬岩挖除施工，适用范围更广。有效解决了现有技术一次成孔存在的施工效率低，设备容易损坏，施工成本高的问题。经济效益、环保效益和社会效益显著。

技术领域

本发明涉及一种新型成孔成桩方法，具体是一种旋挖钻机遇坚硬岩成孔成桩施工工艺，可用于包括抗压桩、抗拔抗浮桩，以及护坡桩的施工；也可用于电梯井、集水坑的硬岩挖除施工。属于建筑地基基础施工领域。

背景技术

目前国内外为实施坚硬岩石成孔成桩常用的方法包括：冲击钻机成孔、人工水磨钻成孔、风动潜孔锤钻进法、旋挖钻机筒钻钻进法、全套管全回转方法，等等。现有的这些方法中，冲击钻小吨位的比如2~4吨，在坚硬岩中钻进几乎无法实施，大吨位比如10吨或以上，在坚硬岩中效率也很低，以2m直径20m深的桩完成1根可能要10天以上，而且需要泥浆冷却排渣。人工水磨钻能克服坚硬岩，如果地下水丰富，则无法实施，如果没有地下水，其效率也很低，同样以2m直径20m深的桩完成1根也在10天以上，如果遇到坚硬层中夹溶洞情况则也将无法实施；同时还有有限空间安全问题，需要额外审批。风动潜孔锤钻进法无论大直径钻头或捆绑式潜孔锤钎头效率较高，但粉尘控制是难题，而且作业时细砾石漫天飞，就像下“石子雨”，环境恶劣，在市区内几乎不能用，噪音、振动也是公害，打孔时需要几台空压机同时工作，占地面积大自不待言，仅是柴油消耗一天就需几万元，成本较高。旋挖筒钻钻进法，如果钻机型号选择不当，或筒钻子弹头合金选择不当，不仅不能有效钻进，甚至会将筒钻合金烧在孔底，拔钻都困难，不少情况下出现合金“子弹头烧流”情况，一个回次就是一万多元的成本；更有甚者，在某项目上，直径2.1m，桩长仅5m，采用中车360型大功率旋挖钻机，拟采用“四级成孔法”：首先用直径0.8m钻头成孔，之后采用1.5m直径钻头扩孔，再之后采用1.8m钻头扩孔，最后采用2.1m直径钻头扩成孔，之后下钢筋笼灌注混凝土成桩，但仅0.8m直径钻头用时24小时才钻进不到1m的深度，更不用说扩孔了，钻机班组直呼“干不了，受不了”，全套管全回转方法目前还处于“阳春白雪”的境况，一般工程是用不起的，也无法普及，价格高昂而且效率也并不高，是其不能普及的重要原因，同样以2m直径20m深的桩完成1根也在2天以上，其单价也是普通旋挖钻机的数倍。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种旋挖钻机遇坚硬岩成孔成桩施工工艺。

本发明的技术方案是：一种旋挖钻机遇坚硬岩成孔成桩施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）首先利用改装的长螺旋风动潜孔锤钻机，在坚硬岩石桩头上钻出多个基本均匀分布的小孔，小孔的深度为桩孔的设计深度；

（2）然后采用大功率旋挖钻机进行一次性钻进，钻出即可达到设计深度同时也达到设计孔径的桩孔；

（3）清理桩孔孔底后下入钢筋笼；

（4）灌注混凝土成桩。

根据设计桩直径大小，分别设置数量不同的小孔，相邻小孔的中心距≥小孔孔径的2倍，但≤3倍的小孔直径，小孔边缘距桩孔边缘≥10cm。

桩孔成孔后，由人工清理孔底，用高压水冲洗孔底，或用钢丝刷刷孔底；之后进行孔底验收，确认桩全断面进入完整岩石，方可终孔。

在进行孔底验收时，如遇到非全断面进入坚硬岩的情况，需进行二次或多次超前勘察，继续钻进，直至桩全断面进入完整坚硬岩为止。