[发明专利]超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进与清孔成桩方法

说明书

本发明涉及嵌岩灌注桩的技术领域，公开了超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进与清孔成桩方法，包括以下施工步骤：1)、在覆盖层中埋设护筒；2)、设置沉淀池以及多级依序排布连通的泥浆池；3)、钻头开始在覆盖层内钻进设定深度，启动砂石泵进行泵吸反循环清孔；4)、钻头依序钻过覆盖层以及岩层；5)、依序下入钢筋笼以及灌注导管，进行气举反循环清孔；6)、灌注混凝土；本发明提供的超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进与清孔成桩方法，具有以下优点：泥浆护壁效果好；出渣效率高，采用砂石泵泵吸反循环清孔，出渣效率高，钻进速度快；岩层钻凿能力强，全液压反循环钻机具有液压加压作用；反循环清孔效果好，保证桩基施工质量；绿色环保效果好。

技术领域

本发明专利涉及嵌岩灌注桩的技术领域，具体而言，涉及超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进与清孔成桩方法。

背景技术

随着城市建筑向空间伸展，越来越多的高层、超高层建筑不断出现，其核心筒采用单桩单柱钻孔灌注桩，在桩基设计中表现为大直径端承桩，此类桩径往往超过2000mm，有的桩径超过3000mm。受区域地质的影响，有的桩基项目遇到的端承桩需穿透上部超厚覆盖层，并朝下嵌入岩层，以至于桩孔深度超深，有的超过100m。

现有技术中，旋挖钻机自动化程度高、成孔速度快而得到广泛应用，但是，对于大直径的嵌岩灌注桩的钻进，采用旋挖钻机成孔作业，桩孔的上部在覆盖层中，钻进速度快，不能原土造浆，泥浆护壁效果差，需要下深长护筒以保护孔壁；旋挖钻机采用钻斗出渣，频繁提升及下放钻斗时，易扰动孔壁，同时，受旋挖钻机的扭矩限制，岩层中钻进，需分级扩孔，钻进难度大、入岩耗时长，施工效率低，另外，旋挖钻机的钻头在破岩时，产生块径大小不一的沉渣，造成桩孔清孔困难，桩孔的孔底沉渣厚度难以控制的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进与清孔成桩方法，旨在解决现有技术中，采用旋挖钻机施工嵌岩灌注桩，存在施工效率低以及清孔困难的问题。

本发明是这样实现的，超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进与清孔成桩方法，包括以下施工步骤：

1)、在覆盖层的桩位中埋设护筒，整平压实施工场地，全液压反循环钻机就位；所述全液压反循环钻机包括置于施工场地上的机座、钻杆以及钻头，所述机座上设有对钻杆朝下加压的液压架，所述液压架上设有驱动钻杆转动的动力元件，所述钻杆内设有上下贯通的循环孔，所述钻头连接在所述钻杆的底部；

2)、在施工场地设置沉淀池以及多级依序排布连通的泥浆池，首位的泥浆池通过循环管与循环孔的顶部连通，所述循环管连接有砂石泵，所述砂石泵置于首位的泥浆池中，末位的泥浆池通过流道与护筒内部连通；

3)、所述钻头开始在覆盖层内钻进设定深度的桩孔后，往桩孔内注入清水，启动砂石泵进行泵吸反循环清孔，并保持钻头同步往下钻进，桩孔底部的泥浆通过循环孔自下而上进入循环管，并注入首位的泥浆池中，泥浆通过多级泥浆池的依序沉淀后，通过末位的泥浆池经由流道返流至桩孔内；

4)、钻头依序钻过覆盖层以及岩层，直至桩孔的设定深度后，继续保持泵吸反循环清孔至设定时间；

5)、依序往桩孔内下入钢筋笼以及灌注导管，所述灌注导管的顶部连接有泥浆管，所述泥浆管连通至沉淀池，沉淀池与桩孔连通；所述灌注导管内设有送风管，所述送风管的下端延伸至导管的下部，所述送风管的上端连通空压机；当灌注导管下方到位后，进行气举反循环清孔，空压机通过送风管往灌注导管的底部送风，桩孔底部的泥浆杂合沉渣通过灌注导管自下而上上升，经由泥浆管排至沉淀池中，沉渣沉淀在沉淀池中，泥浆返流至桩孔内；

6)、通过灌注导管往桩孔内灌注混凝土，直至混凝土达到桩孔的顶部，混凝土初凝前拔出灌注导管，混凝土凝固形成嵌岩灌注桩。

进一步的，所述施工步骤3)中，所述桩孔加入清水后，钻头原位转动设定时间后，启动砂石泵进行泵吸反循环清孔，并保持钻头同步往下钻进。