技术领域
[0001] 本发明涉及灌注桩，具体涉及注桩施工工艺。
相关背景技术
[0002] 在高层建筑、变电站或桥梁等施工中，通常需要采用灌注桩。在灌注桩施工中，泥浆护壁冲击成孔灌注桩施工是目前普遍采用的灌注桩施工工艺。泥浆护壁冲击成孔灌注桩施工工艺是依靠重锤自重产生的冲击动能冲击土层或破碎岩层形成桩孔，再用掏渣筒将钻渣岩屑排出。
[0003] 然而，在上层为粘土、粉土和人工回填土等硬度较软的地层，下层砂岩、花岗岩等硬度大的岩层情况下，泥浆护壁冲击成孔灌注桩施工有以下缺点：1、施工速度慢，冲击成孔对钻入花岗岩等硬度大的岩层深度1米的时间大约在3小时以上；2、用掏渣筒将土渣岩屑排出，工序多且土渣岩屑等难以清除干净；3、钻头损害严重；4、产生泥浆污染环境。
具体实施方式
[0027] 以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
[0028] 本发明的灌注桩施工工艺利用长螺旋钻机钻土层和全风化岩层，利用潜孔锤钻机钻强、中风化岩层。这里，长螺旋钻机指的是安装有长螺旋钻头的钻机，而潜孔锤钻机指的是安装有潜孔锤并配备有空压机装置的钻机，其中空压机装置为潜孔锤提供动力。长螺旋钻机和潜孔锤钻机可以具有相同的钻机主体，但采用不同的钻头。换句话说，对于同一个钻机主体，当安装有长螺旋钻头时，它可以称为长螺旋钻机，而当安装有潜孔锤时，它可以称为潜孔锤钻机。
[0029] 如图1和3所示，钻机主体100总体包括液压步履桩架1和钻进系统2两部分。桩架采用液压步履式底盘。钻进系统包括动力头21、钻杆22和钻头3、4，其中钻杆22中空且其一端连接于动力头，另一端连接于钻头。钻头可以是长螺旋钻头3，如图1所示，此时适用于钻土层。钻头也可以是潜孔锤4，如图3所示，此时适用于岩层。当采用潜孔锤钻头时，采用压缩空气作为动力源，压缩空气例如由空压机装置5提供，如图3所示。压缩空气既充当动力，推动潜孔锤进行破岩，也能进行返渣，将破碎岩屑吹出孔底。
[0030] 图5示出根据本发明的一实施例的灌注桩施工工艺流程图。该灌注桩施工工艺可以采用图1和3所示的钻机来实施，也可以由其它钻机来实施。图5中所示的机械1可采用长螺旋钻机，机械2可以采用潜孔锤钻机，而机械3可以安装有平底钻头的钻机。机械1、2和3可以采用相同的钻机主体，该钻机主体安装有不同的钻头，例如分别安装长螺旋钻头、潜孔锤和平底钻头。
[0031] 以下详细图5所示的灌注桩施工的工艺流程
[0032] (1)测量定位
[0033] 根据原始基准点、基线和参考标高，准确定出桩基的轴线和高程的控制桩，再根据轴线按设计桩位放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，并用白灰作标志，以便于施打。桩基定位完成后进行复核，其误差应符合规范要求，并作好定位放线记录。
[0034] (2)钻机就位
[0035] 长螺旋钻机采用步履移动至孔位后，应平整地面。钻机支撑腿伸出后，调整支撑腿高度，用钻机上水平仪控制垂直度，且必须保证在施工中不发生倾斜、移动。
[0036] (3)土层钻孔
[0037] 1)长螺旋钻机就位后，进行预检，钻头中心与桩位偏差小于20mm，然后调整钻机，控制好钻杆垂直度，合格后方可平稳钻进。钻头刚接触地面时，先关闭钻头封口,下钻速度要慢。
[0038] 2)正常钻进速度可控制在1～1.50m/min，钻进过程中，如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，应停钻查明原因，采取纠正措施后方可继续钻进。
[0039] 3)长螺旋钻机在钻进时，应经常注意检查、调整钻机的水平，保证孔桩的垂直度。
[0040] 4)钻出的土方及时清理，就近平整或外运。
[0041] 5)钻机掘进困难时，说明已经钻至完整基岩面，停止钻进起钻。
[0042] (4)基岩层钻孔
[0043] 1)长螺旋钻头提离孔口后，换成带有潜孔锤的机械(即将长螺旋钻头换成潜孔锤，并连接空压机装置5)完成基岩钻进。当岩层为硬质岩层时，潜孔锤钻机的钻进速度为7-8cm/min。当岩层为软质岩层时，潜孔锤钻机的钻进速度为4-5cm/min。
[0044] 2)成孔过程中应随时核对地质勘探资料，当孔深达到预计持力层深度时，应捞取岩样进行判定。例如，先复测孔深，再比对岩样，当捞取岩样的新鲜程度、粒径、硬度等参数与持力层岩层一致的情形下，停止钻孔。当捞取的岩样与持力层岩层不一致的情形下，即使孔深达到，仍继续钻孔。
[0045] 3)用潜孔锤钻进至设计预估孔深后，将钻头提出孔内后，由设计工代、监理工程师验收终孔深度，验收完成后回填到孔口附近。
[0046] (5)成孔检测
[0047] 成孔检测一般包括孔径偏差、孔位偏差、垂直度、钻孔深度和入岩深度等。
[0048] 1)桩孔径允许偏差：≤±50mm。
[0049] 2)桩位允许偏差：桩孔位允许偏差为D/6且不大于100mm。
[0050] 3)垂直度允许偏差：1％H(H为孔深m)。
[0051] 4)钻孔深度及入岩深度必须保证图纸要求的设计桩长且保证入岩厚度达到设计要求。
[0052] (6)压灌作业
[0053] 长螺旋钻机用平底钻头扫孔至原孔深后，立刻用高压输送泵将搅拌好的商品混凝土通过导管和钻杆送到孔底，当钻杆顶端球阀排气时(此时钻杆内混凝土已满)，立即起动主卷扬机提升钻杆，提升速度一般为1.0～1.5m/min，并且与泵送速度相匹配，当钻杆头提升至距地面0.5～1.0m时，人工清除钻孔口溢出的泥浆和混凝土，最后提出钻杆。
[0054] 在钻杆提升过程中，施工人员应及时清除钻孔口处流出的泥浆、螺旋上的土，直到孔口见干净混凝土为止。
[0055] (7)倒插钢筋笼施工
[0056] 1)使用的钢筋必须是符合设计要求的产品，钢筋的种类、规格、型号和性能指标必须符合设计要求和现行有关标准规定。每批钢筋必须按规定抽检复试合格后方能使用。钢筋笼制作过程中，纵向钢筋采用单面搭接焊，搭接长度、焊缝厚度必须满足规范要求，同时搭接接头连接区段位于35d(d为钢筋较大直径)且不小于500mm长度范围内，接头面积百分比不大于50％。所有加劲箍均采用焊接连接。钢筋笼加密区严格按照图纸要求制作。
[0057] 2)钢筋笼吊装焊接须经监理验收，必要时，应现场取样抽检。验收合格的钢筋笼须挂牌，未经检验合格的钢筋笼不准吊入孔内。钢筋笼吊放过程中，按设计图纸要求加焊钢筋笼保护块。
[0058] 3)钢筋笼的底部钢筋弯成锥形，并焊接牢固。桩的钢筋笼，应紧接在混凝土灌注后，整体放入孔内。向灌注完毕的孔内用钻机卷扬吊放钢筋笼前，先将震动杆插入钢筋笼底部锥形部位，然后依靠钢筋笼及震动杆自重下沉，约下沉一定深度时，因混凝土浮力作用而停止下沉，此时利用笼内震动杆将钢筋笼震至设计标高。
[0059] (8)钻机移位
[0060] 移动钻机到下一桩位，注意防止泥块掉入已施工的桩孔中，且不能用液压腿压已施工的桩。
[0061] 本发明利用长螺旋钻机钻土层和全风化岩层，利用潜孔锤钻机钻强、中风化岩层。发挥了两个机械自身的特点，提高了施工效率，且无泥浆外排，不污染环境。对钻入花岗岩等硬度大的岩层深度1米，大功率风压潜孔锤钻进时间只需要10分钟左右。大功率风压潜孔锤能通过钻头的出气孔将破碎成粉末状的岩屑等沉渣全部吹出，清孔较干净。
[0062] 以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
