[发明专利]一种礁灰岩地层中的旋挖钻孔灌注桩成孔施工方法

说明书

本发明提供了一种礁灰岩地层中的旋挖钻孔灌注桩成孔施工方法，属于市政桥梁工程建设技术领域。本发明结合礁灰岩的工程地质特性，先安装护筒导向架，钻除礁灰岩海床硬层，然后浇筑封底混凝土，安放护筒，采用特制的防斜钻头进行钻孔，能够提高钻孔的垂直度，避免成孔发生偏斜的情况，而且在钻进过程中采用筒钻与防斜钻头交替配合钻孔，解决了在施工过程中出现的护筒埋设困难、成孔垂直度差、塌孔、孔内液面漏失严重、清孔效果差等一系列施工难题，达到了良好的效果。

技术领域

本发明涉及市政桥梁工程建设技术领域，尤其涉及一种礁灰岩地层中的旋挖钻孔灌注桩成孔施工方法。

背景技术

近些年，跨江、跨河、跨海等大跨度桥梁工程的建设得到了飞速的发展，桥梁基础一般都是采用大直径超长桩，旋挖钻孔技术在大直径超长桩中的施工工艺已得到普遍应用。影响旋挖钻孔灌注桩成孔的因素是多方面的，主要有工程地质条件和设备自身性能等。礁灰岩地层是由造礁珊瑚的石灰质遗骸、甲壳动物遗骸及石灰质藻类胶结堆积形成起支撑作用的骨架礁石，礁石间隙中填充珊瑚砂或生物风化碎屑等，经过长时间“生长”固结而形成的一种明显区别于常规地层的工程地质组合体。礁灰岩因物质颗粒的孔隙和胶结程度不均匀，具有密度小、多孔隙、强度各向显著变异等工程地质特性，而且受珊瑚礁生长地域生态环境的变化影响，礁灰岩也具有不同的地域属性，同一礁岛区受珊瑚礁生长的沉积历史环境、沉积相带演变，珊瑚礁灰岩的结构性、粒度组成、胶结程度也具有明显的差异性。礁灰岩的特殊属性造成了在旋挖成孔过程中常常会遇到塌孔、孔斜等问题，成孔施工难度大，给工程质量带来隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种礁灰岩地层中的旋挖钻孔灌注桩成孔施工方法，该方法能够解决在礁灰岩地层中和恶劣海浪环境情况下钢护筒难以准确安放、成孔垂直度差、易塌孔、混凝土超方严重等一系列施工难题，且该施工方法可保证成桩质量，缩短施工周期，降低工程成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种礁灰岩地层中的旋挖钻孔灌注桩成孔施工方法，包括以下步骤：

(1)提供旋挖钻机、履带吊车、空压机、护筒和辅助设备；

(2)在待施工位置测放桩位，确定桩位中心；

(3)在所述桩位中心定位并固定护筒导向架；

(4)根据所述桩位中心就位旋挖钻机，调节旋挖钻机的钻杆垂直度，调整旋挖钻机的钻头中心与桩位中心在同一轴线上，偏差≤2cm，钻除礁灰岩海床硬层；

(5)在低平潮时间段，在钻除礁灰岩海床硬层所得的钻孔内安放导管，使导管距离孔底300～500mm，灌注封底混凝土；

(6)在所述封底混凝土上安放护筒；

(7)以护筒为基准，对礁灰岩地层进行钻孔，钻进过程中采用筒钻与防斜钻头交替配合；

(8)对钻孔所得成孔依次进行一次清孔和二次清孔后，进行混凝土灌注成桩；

所述防斜钻头包括导正器和截齿钻头，所述导正器为两端开口的筒体，所述导正器下部固定套设在所述截齿钻头上部，用于延长所述截齿钻头的钻筒长度，所述导正器侧壁开设有多个泄水孔，所述截齿钻头上部设置有钻头方口。

优选的，所述步骤(1)中，所述护筒的直径比桩径大200～400mm；

所述步骤(3)中，所述护筒导向架的中心与桩位的偏差不大于2cm；

在步骤(4)所述钻除礁灰岩海床硬层的过程中，采用锥形扩孔钻头进行扩孔，所述锥形扩孔钻头的直径比护筒的直径大300～400mm。

优选的，所述步骤(4)中，进行所述钻除礁灰岩海床硬层直至所得钻孔深度达到护筒所需施沉深度以下500mm。