[发明专利]大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工方法

说明书

本发明公开了大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工方法，包括以下步骤：S1、埋设孔口护筒；S2、土层段分级钻进至岩面；S3、上扶正钻头钻进先导孔；S4、沿先导孔钻进至设计桩底标高；S5、下扶正钻头硬岩扩孔钻进；S6、桩孔终孔验收。本发明所述的施工方法通过在钻头上结合上扶正导向段、下扶正导向段，有效保证了钻孔垂直度，达到硬岩钻进效率高、成孔质量好的效果。

技术领域

本发明涉及分级扩孔施工方法的技术领域，尤其是涉及到大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工方法。

背景技术

大直径灌注桩钻进在遇到中、微风化硬岩持力层时，通常采用分级扩孔钻进工艺，即以小直径旋挖钻头从桩中心处钻入，至桩底设计标高后再逐级扩大钻孔直径，直至钻进达到设计桩径。这种分级扩孔工艺将旋挖钻机的动力和扭矩最大限度地传递至旋挖钻头，可实现硬岩的快速钻进，已被广泛应用于旋挖硬岩钻进中。但当硬岩地层存在倾斜岩面或岩体完整性存在发育裂隙、破碎带时，采用分级扩孔钻进入岩的过程中，小直径钻头在孔内无侧向支撑，钻进时极易产生偏斜，钻孔纠偏难度大、耗时长，导致钻进效率低、增加施工成本，难以保证桩孔质量。

当前发现当桩端持力层为中、微风化花岗岩，中风化岩裂隙发育、岩体较破碎，入岩拟通过直径1600mm、2000mm、2400mm钻头分三级扩孔钻进时，在实际入岩成孔过程中，受中风化岩层裂隙发育、岩体破碎、强度不均的影响，在采用直径1600mm钻头钻进入岩时，由于钻头下入直径2400mm的空孔内，在钻具无侧向约束的条件下受破碎岩面的影响，以及入岩钻进时的震动造成钻孔严重偏斜，而在下一级扩孔时由于前期偏孔造成分级钻进岩壁厚度不均，以致于进一步扩大钻孔偏差，导致入岩段桩孔垂直度超标，无法满足桩孔质量要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工方法，在首次入岩钻进时采用上扶正钻头施工先导孔，上扶正导向段直径与桩孔设计直径相同，为入岩开孔钻进提供有效的侧向支撑，以克服岩体破碎或倾斜岩面出现的偏孔问题；在后续分级扩孔时，采用下扶正钻头钻进，下扶正导向段直径保持与上一级入岩钻孔直径相同，下扶正导向段为下扶正钻头在岩层中扩孔提供导向；在更下一级扩孔中，持续采用下扶正钻头扩孔钻进，直至完成硬岩段逐级扩孔。该施工方法，通过在钻头上结合上扶正导向段、下扶正导向段，有效保证了钻孔垂直度，达到硬岩钻进效率高、成孔质量好的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工方法，包括以下步骤：

S1、埋设孔口护筒

S2、土层段分级钻进至岩面

S3、上扶正钻头钻进先导孔

S4、沿先导孔钻进至设计桩底标高

S5、下扶正钻头硬岩扩孔钻进

S6、桩孔终孔验收

具体的，所述施工方法包括以下步骤：

S1、埋设孔口护筒

根据工程灌注桩设计直径的大小，选用合适的护筒进行孔口护壁，护筒上部设有溢流孔；钻进前，再次复核校准桩位，采用钻埋法置入护筒；

S2、土层段分级钻进至岩面

选用化学泥浆进行钻孔护壁；先用小直径的旋挖钻斗钻进至岩面，再用大直径的旋挖钻斗扩孔钻进，直至完成土层段整体成孔施工；

S3、上扶正钻头钻进先导孔

将上扶正钻头对准桩位缓慢下放入孔，在下入至护筒底部时，上扶正导向段的直径与土层段钻孔直径一致，两者严格对中重合再继续下放上扶正钻头至岩面位置，上扶正钻头置于岩面位置后向下钻进成孔；

S4、沿先导孔钻进至设计桩底标高