冲孔灌注桩施工方法与流程

1.本发明涉及灌注桩施工技术领域，具体而言，涉及一种冲孔灌注桩施工方法。


背景技术：

2.溶洞是以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械坍塌作用而造成的基本水平方向延伸的通道。因为溶洞一般存在于地下，属于隐蔽物，因而不能直观的认识，虽然可以使用地质勘探技术对其研究，但是在冲孔灌注桩施工中，溶洞不可避免地带来了诸多困扰。传统的抛填处理溶洞的方法，不仅无法保证成桩质量，还大大增加了混凝土的超灌量。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提出了一种冲孔灌注桩施工方法，旨在解决在冲孔灌注桩施工中现有的溶洞处理方法无法保证成桩质量的问题。
4.本发明提出了一种冲孔灌注桩施工方法，该方法包括如下步骤：测量步骤，平整待施工场地，测量放线并确定桩孔的位置；钻孔步骤，在桩孔的位置处埋设钢护筒，并进行钻孔；处理步骤，钻孔穿设溶洞的洞顶后，根据溶洞的参数对溶洞进行处理，并钻孔穿设处理后的溶洞，继续钻进直至桩孔的桩底位置；吊放步骤，对桩孔进行清理，并向桩孔内吊放钢筋笼；灌注步骤，对桩孔再次清理，并向桩孔内灌注水下混凝土。
5.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，处理步骤中，当溶洞高度小于1m，并且，溶洞内无填充物或者充满水时，钻孔穿设溶洞的洞顶后，向溶洞内抛填片石和黏土，以在溶洞内形成护壁，并钻孔穿设护壁。
6.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，吊放步骤中，在对应于溶洞处的钢筋笼上设置预设厚度的圆筒，圆筒的两端均置于溶洞外预设距离处。
7.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，处理步骤中，当溶洞的高度为1～3m，并且，溶洞内充满填充物或者填充物处于半填充状态时，钻孔穿设溶洞的洞顶后，向溶洞内输入碎石、砂混合物和水泥浆，并将碎石、砂混合物和水泥浆挤压至溶洞边缘以形成碎石砂及水泥浆护壁，停止挤压至水泥浆的强度达到预设强度时继续挤压，并钻孔穿设处理后的溶洞。
8.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，吊放步骤中，在对应于溶洞处的钢筋笼上设置预设厚度的圆筒，圆筒的两端均置于溶洞外预设距离处。
9.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，处理步骤中，当溶洞的高度为1～3m，并且，溶洞内无填充物或者填充物小于溶洞体积的1/3时，钻孔穿设溶洞的洞顶后，向溶洞内填充混凝土干料以填满溶洞，在混凝土干料固结至预设强度后，钻孔穿设处理后的溶洞。
10.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，处理步骤中，当溶洞的高度为3～5m，并且，溶洞为多层，相邻两层之间的间距小于等于1m时，钻孔至溶洞的位置后进行冲孔、扩孔，并将钢护筒振沉至溶洞的底部。
11.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，处理步骤中，当溶洞的高度为大于5m，并
且，溶洞为多层，相邻两层之间的间距大于1m时，第一穿设子步骤，钻孔至第一层溶洞位置处将第一预设长度的内护筒穿设第一层溶洞；第二穿设子步骤，继续钻孔，在钻孔至第二层溶洞位置处将第二预设长度的内护筒穿设第二层溶洞，重复第二穿设子步骤直至穿设各层溶洞。
12.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，第一穿设子步骤中，第一层溶洞处的内护筒的第一预设长度为第一层溶洞中各溶洞片层的总高度 2m，并且，内护筒的内径比桩孔孔径大20cm，内护筒的外径比钢护筒的内径小5cm；其中，每一层溶洞均包括多层溶洞片层，相邻两层溶洞片层之间的间距小于等于1m。
13.进一步地，上述冲孔灌注桩施工方法中，第二穿设子步骤中，第二层溶洞处和其余各层溶洞处的内护筒的第二预设长度为对应层溶洞中各溶洞片层的总高度 2m，并且，内护筒的内径比桩孔孔径大20cm，内护筒的外径比钢护筒的内径小3～5cm；其中，每一层溶洞均包括多层溶洞片层，相邻两层溶洞片层之间的间距小于等于1m。
14.本发明中，在冲孔灌注桩施工中，在遇到溶洞时，根据溶洞的参数对溶洞进行分别处理，在处理溶洞后再进行钻孔，在桩孔内吊放钢筋笼并灌注水下混凝土，不仅能够保证成桩质量，还能减少混凝土的超灌量，减少抛填工程量，节约工程造价，缩短工期，解决了在冲孔灌注桩施工中现有的溶洞处理方法无法保证成桩质量的问题，该方法适用性广、针对性强，适用于复杂的地下溶洞的处理
附图说明
15.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
16.图1为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法的流程图；
17.图2为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞高度小于1m时溶洞处理的结构示意图；
18.图3为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞高度小于1m时钢筋笼处理的结构示意图；
19.图4为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞高度1～3m时溶洞处理的结构示意图；
20.图5为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞高度1～3m时钢筋笼处理的结构示意图；
21.图6为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞高度3～5m，并且，溶洞为多层，相邻两层之间的间距较小时的结构示意图；
22.图7为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞的高度为大于5m时溶洞处理的结构示意图；
23.图8为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法中，溶洞的高度为大于5m时钢筋笼处理的结构示意图。
具体实施方式
24.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.参见图1，图1为本发明实施例提供的冲孔灌注桩施工方法的流程图。如图所示，冲孔灌注桩施工方法包括如下步骤：
26.测量步骤s1，平整待施工场地，测量放线并确定桩孔的位置。
27.具体地，清除待施工场地的杂物，并对待施工场地进行平整，并采用测量工具进行测量放线，确定出桩孔的中心点坐标，进而确定桩孔的中心点的位置。
28.钻孔步骤s2，在桩孔的位置处埋设钢护筒，并进行钻孔。
29.具体地，在桩孔位置的附近设置泥浆池，制备泥浆。将钢护筒7以桩孔的中心为基准沉入地下，使钢护筒7的圆心与桩孔的中心相重合，并保证钢护筒7的垂直度。具体实施时，可以采用振动锤将钢护筒7下压入地下。
30.将冲孔桩机放置于桩孔位置的附近，利用冲孔桩机进行钻孔。泥浆池内的泥浆通过钢护筒7上预留的孔洞流入钢护筒7内，冲孔钻机在钢护筒7内进行冲孔。
31.处理步骤s3，钻孔穿设溶洞的洞顶后，根据溶洞的参数对溶洞进行处理，并钻孔穿设处理后的溶洞，继续钻进直至桩孔的桩底位置。
32.具体地，溶洞的参数包括：溶洞的高度、溶洞内是否有填充物、溶洞是否为多层等。在冲孔桩机钻孔遇到溶洞时，根据溶洞的参数对不同类型的溶洞进行分别处理，并继续钻孔穿设处理后的溶洞，穿设溶洞后，继续钻进，直至钻进至桩孔的桩底位置。
33.吊放步骤s4，对桩孔进行清理，并向桩孔内吊放钢筋笼。
34.具体地，对桩孔进行清理。绑扎钢筋笼3，并将钢筋笼3吊放至桩孔内。
35.灌注步骤s5，对桩孔再次清理，并向桩孔内灌注水下混凝土。
36.具体地，再次对桩孔进行清理，并下导管灌注水下混凝土。
37.可以看出，本实施例中，在冲孔灌注桩施工中，在遇到溶洞时，根据溶洞的参数对溶洞进行分别处理，在处理溶洞后再进行钻孔，在桩孔内吊放钢筋笼并灌注水下混凝土，不仅能够保证成桩质量，还能减少混凝土的超灌量，减少抛填工程量，节约工程造价，缩短工期，解决了在冲孔灌注桩施工中现有的溶洞处理方法无法保证成桩质量的问题，该方法适用性广、针对性强，适用于复杂的地下溶洞的处理。
38.在处理步骤s3中，当溶洞高度小于1m，并且，溶洞内没有填充物或者溶洞内充满水时：
39.钻孔穿设溶洞的洞顶后，向溶洞内抛填片石和黏土，以在溶洞内形成护壁，并钻孔穿设护壁。
40.具体地，参见图2和图3，钻孔至溶洞1洞顶上方0.3～0.5m时，暂停钻井，并准备片石和黏土2。继续钻进，钻破溶洞1洞顶后，向溶洞1内抛填片石和黏土2，使得溶洞1内形成护壁。继续钻孔，穿设该护壁，然后继续钻孔，直至钻设至桩底的位置。
41.吊放步骤s4，在对应于溶洞处的钢筋笼上设置预设厚度的圆筒，圆筒的两端均置
于溶洞外预设距离处。具体地，参见图3，在溶洞范围处的钢筋笼3上设置圆筒4，该圆筒4的预设厚度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制，在本实施例中，预设厚度为4mm。圆筒4的长度为整个溶洞1的高度和置于溶洞外的距离，即圆筒4在穿设溶洞1后，并且，圆筒4的两端继续向溶洞1外延伸预设距离，该预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，预设距离为1m。也就是说，溶洞范围处的钢筋笼3在溶洞上下各1m的范围内的钢筋笼3的定位钢筋上焊接厚度4mm的圆筒4。
42.具体实施时，圆筒4与钢筋笼3的定位钢筋为焊接连接。圆筒4可以为钢板材质。
43.在处理步骤s3中，当溶洞高度1～3m，并且，溶洞内充满填充物或者填充物处于半填充状态时：
44.钻孔穿设溶洞的洞顶后，向溶洞内输入碎石、砂混合物和水泥浆，并将碎石、砂混合物和水泥浆挤压至溶洞边缘以形成碎石砂及水泥浆护壁，停止挤压至水泥浆的强度达到预设强度时继续挤压，并钻孔穿设处理后的溶洞。
45.具体地，参见图4和图5，钻孔至溶洞1洞顶上方0.3～0.5m时，暂停钻井，并准备碎石、砂混合物和水泥浆。然后，用小冲程的装置冲击碎石、砂混合物，并将碎石、砂混合物和水泥浆挤压到溶洞1的边缘，以形成碎石砂及水泥浆护壁5，水泥浆会将碎石的空隙进行堵塞，这时，停止冲击挤压，在24小时后，待水泥浆的强度达到预设强度时再继续冲击，并钻孔穿设溶洞，继续钻进至桩底的位置。
46.具体实施时，预设强度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，该预设强度为2.5mpa。
47.吊放步骤s4，在对应于溶洞处的钢筋笼上设置预设厚度的圆筒，圆筒的两端均置于溶洞外预设距离处。具体地，参见图3，在溶洞范围处的钢筋笼3上设置圆筒4，该圆筒4的预设厚度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制，在本实施例中，预设厚度为4mm。圆筒4的长度为整个溶洞1的高度和置于溶洞外的距离，即圆筒4在穿设溶洞1后，并且，圆筒4的两端继续向溶洞1外延伸预设距离，该预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，预设距离为1m。也就是说，溶洞范围处的钢筋笼3在溶洞上下各1m的范围内的钢筋笼3的定位钢筋上焊接厚度4mm的圆筒4。
48.具体实施时，圆筒4与钢筋笼3的定位钢筋为焊接连接。圆筒4可以为钢板材质。
49.在处理步骤s3中，当溶洞高度1～3m，并且，溶洞内无填充物或者填充物小于溶洞体积的1/3时：
50.钻孔穿设溶洞的洞顶后，向溶洞内填充混凝土干料以填满溶洞，在混凝土干料固结至预设强度后，钻孔穿设处理后的溶洞。
51.具体地，钻孔至溶洞洞顶上方0.3～0.5m时，暂停钻井，并准备足量的混凝土干料。继续钻进，钻破溶洞洞顶后，向溶洞内填充混凝土干料并填满溶洞，待固结达到预设强度后，进行冲孔施工，穿设处理后的溶洞，并继续钻孔，直至钻设至桩底的位置。该预设强度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制，在本实施例中，该预设强度为2.5mpa。优选的，混凝土干料采用425#普通硅酸盐水泥拌制。
52.在处理步骤s3中，当溶洞高度3～5m，并且，溶洞为多层，相邻两层之间的间距小于等于1m时：
53.钻孔至溶洞的位置后进行冲孔、扩孔，并将钢护筒7振沉至溶洞的底部。
54.具体地，参见图6，在钻孔至溶洞的位置后用冲击锤进行冲孔、扩孔，然后采用振锤将钢护筒7振沉至溶洞的底部，直至钻进至桩底的位置。
55.在处理步骤s3中，当溶洞高度大于5m，并且，溶洞为多层，相邻两层之间的间距大于1m时：该处理步骤s3进一步包括：
56.第一穿设子步骤s31，钻孔至第一层溶洞位置处将第一预设长度的内护筒穿设第一层溶洞。
57.具体地，参见图7和图8，钻孔至第一层溶洞位置处采用内护筒6进行施工，即内护筒6穿设溶洞。第一层溶洞处的内护筒6的第一预设长度为第一层溶洞中各溶洞片层的总高度 2m，即内护筒6的长度l＝h 2m，h为第一层溶洞中各溶洞片层的总高度。第一层层溶洞包括多层溶洞片层，相邻两层溶洞片层之间的间距小于等于1m。
58.内护筒6的内径比桩孔孔径大20cm，内护筒6的外径比钢护筒7的内径小5cm。
59.第二穿设子步骤s3，继续钻孔，在钻孔至第二层溶洞位置处将第二预设长度的内护筒穿设第二层溶洞，重复第二穿设子步骤直至穿设各层溶洞。
60.具体地，若没有遇到第二层溶洞，则继续钻进至桩底的位置。若遇到第二层溶洞位置，在继续钻进第二层溶洞。在钻进第二层溶洞后，若继续有溶洞，则继续其余层溶洞，若没有溶洞，则继续钻进至桩底的位置。
61.第二层溶洞处和其余各层溶洞处的内护筒6的第二预设长度为对应层溶洞中各溶洞片层的总高度 2m，即内护筒6的长度l＝h 2m，h为对应层溶洞中各溶洞片层的总高度。每一层溶洞均包括多层溶洞片层，相邻两层溶洞片层之间的间距小于等于1m。
62.第二层溶洞处和其余各层溶洞处的内护筒6的内径比桩孔孔径大20cm，内护筒6的外径比钢护筒7的内径小3～5cm。
63.综上所述，本实施例中，在冲孔灌注桩施工中，在遇到溶洞时，根据溶洞的参数对溶洞进行分别处理，在处理溶洞后再进行钻孔，在桩孔内吊放钢筋笼并灌注水下混凝土，该方法操作简便，针对不同类型的溶洞类型，采用了不同的处理方法，不仅能够保证成桩质量，还能减少混凝土的超灌量。在溶洞的处理中在钢筋笼上焊接圆筒，能够确保浇筑混凝土过程中不发生漏浆，保证成桩混凝土的质量，并且，针对多层溶洞时，采用内护筒穿过溶洞的方法进行施工，适用性广，针对性强，可在地下工程中大面积推广，适用于复杂的地下溶洞处理方式，该方法具有造价低的特点，所需材料取材容易，能够减少抛填工程量，避免混凝土超灌，节约工程造价，缩短工期。
64.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
65.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
66.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。