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桥梁钻孔 灌注桩施工方法

阅读：78发布：2020-05-13

专利汇可以提供桥梁钻孔灌注桩施工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种桥梁钻孔灌注桩施工方法，其包括以下步骤：步骤一、钻机分别通过第一声测管和第二声测管钻至桩底沉渣处底部，将两根高压水管分别沿着第一声测管和第二声测管下放至桩底沉渣处，并通过高压旋喷桩机向两根高压水管注入高压水，冲切桩底沉渣处的固结物；步骤二、通过第一声测管中的高压水管注入高压水，水通过第二声测管排出并且带出颗粒沉渣；步骤三、清孔完毕后，并通过第一声测管下放注浆管至桩底沉渣处，用比重大的水泥浆液将离析层及沉渣部位中的水及泥浆通过第二声测管置换出来，注浆完成后，进行封孔处理。本发明具有便于对钻孔灌注桩桩底清理沉渣的效果。，下面是桥梁钻孔灌注桩施工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、埋设钢护筒，钻进成桩孔，并通过泥浆护壁，对成孔后的桩孔内进行清孔，清孔完成后放入钢筋笼，在钢筋笼内侧固定有第一声测管(1)和第二声测管(2)，并在第一声测管(1)和第二声测管(2)两端封口，然后向桩孔内灌注混凝土形成灌注桩(3)；
步骤二、钻机分别通过第一声测管(1)和第二声测管(2)钻至灌注桩(3)的桩底沉渣处(4)底部，将两根高压水管(5)分别沿着第一声测管(1)和第二声测管(2)下放至桩底沉渣处(4)，并通过高压旋喷桩机向两根高压水管(5)注入高压水，冲切桩底沉渣处(4)的固结物，将固结物进行切割、分离并且把颗粒大的沉渣切割成小颗粒；
步骤三、将第二声测管(2)中的高压水管(5)取出，并通过第一声测管(1)中的高压水管(5)注入高压水，水通过第二声测管(2)排出并且带出颗粒沉渣；
步骤四、清孔完毕后，取出高压水管(5)，并通过第一声测管(1)下放注浆管(6)至桩底沉渣处(4)，用比重大的水泥浆液将离析层及沉渣部位中的水及泥浆通过第二声测管(2)置换出来，注浆完成后，进行封孔处理。
2.根据权利要求1所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，步骤三中，第二声测管(2)中排出水中无砂砾，呈透明状时，停止高压水管(5)冲洗。
3.根据权利要求1所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，高压水冲水完成后，从第一声测管(1)中拔出高压水管(5)，再沿着第一声测管(1)的长度方向下放泥浆管(7)至桩底沉渣处(4)，通过泥浆管(7)注入膨胀土泥浆，膨胀土泥浆在桩底沉渣处(4)进行循环，并通过第二声测管(2)排出，并将沉渣带出，当排出的膨胀土泥浆无沉渣颗粒时，停止泥浆管(7)清渣。
4.根据权利要求3所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，泥浆管(7)清渣完成后，将泥浆管(7)从第一声测管(1)中拔出，再沿着第一声测管(1)的长度方向下放高压水管(5)至桩底沉渣处(4)，并通过高压水管(5)注入高压水进行二次清孔，冲洗桩底沉渣处(4)的残余泥浆。
5.根据权利要求4所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，通过高压水管(5)注入高压水进行二次清孔时，采用第一声测管(1)和第二声测管(2)交替注水冲洗，第一声测管(1)注水，第二声测管(2)排出高压水后停止冲洗，然后交换注水孔，向第二声测管(2)中注水，第一声测管(1)中排出高压水后停止注水。
6.根据权利要求1所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，步骤四中，通过注浆管(6)向桩底沉渣处(4)分两次注浆，在第一次注浆完毕约30min后进行二次注浆，二次注水泥浆容重控制在比第一次水泥浆容重大5%，稳定压力不低于10min。
7.根据权利要求1所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，步骤四中，待第二声测管(2)中排出的水泥浆浓度和注入水泥浆浓度相等时，用注浆逆止阀封闭第二声测管(2)，加大注浆压力采用慢速高压注浆，在压力表明显增大后停止注浆。
8.根据权利要求1所述的桥梁钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，高压水管(5)、注浆管(6)和泥浆管(7)上均套设有用于减少与第一声测管(1)和第二声测管(2)之间间隙的橡胶环。

说明书全文

桥梁钻孔 灌注桩施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及桥梁建筑施工技术领域，尤其涉及桥梁钻孔灌注桩施工方法。

背景技术

[0002] 目前，灌注桩是桥梁建筑中普遍采用的基础结构，因其具有能广泛适用于各类土质条件、桩的长径比可以灵活选用、承载能力高等优点，灌注桩在桥梁建筑中得到越来越广泛的应用。灌注桩既能有效的提高地基的承载能力，降低建筑物的沉降变形，又能提高建筑物的抗震性能，从而确保建筑物的长期使用安全。

[0003] 现有的技术中，因为地质条件的复杂多变，施工工艺多种多样，加上施工人员技术水参差不齐，所以难以避免钻孔灌注桩桩底沉渣的存在，并且沉渣的厚度也是难以控制的，如果桩底沉渣厚度超过规范要求，就会严重影响钻孔灌注桩桩基承载力，常用处理方法是在已经灌注好的灌注桩上进行钻设两个孔取芯至沉渣处，再向一个孔中通过高压水冲洗，并从另一个孔带出沉渣。

[0004] 上述中的现有技术方案存在以下缺陷：需要在已经灌注好的钻孔灌注桩上进行额外钻孔，增加了施工成本，在钻孔过程中可能会破坏钢筋笼，影响桩身整体性。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种桥梁钻孔灌注桩施工方法，具有便于对钻孔灌注桩桩底清理沉渣的优点。

[0006] 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：
步骤一、埋设钢护筒，钻进成桩孔，并通过泥浆护壁，对成孔后的桩孔内进行清孔，清孔完成后放入钢筋笼，在钢筋笼内侧固定有第一声测管和第二声测管，并在第一声测管和第二声测管两端封口，然后向桩孔内灌注混凝土形成灌注桩；
步骤二、钻机分别通过第一声测管和第二声测管钻至灌注桩的桩底沉渣处底部，将两根高压水管分别沿着第一声测管和第二声测管下放至桩底沉渣处，并通过高压旋喷桩机向两根高压水管注入高压水，冲切桩底沉渣处的固结物，将固结物进行切割、分离并且把颗粒大的沉渣切割成小颗粒；
步骤三、将第二声测管中的高压水管取出，并通过第一声测管中的高压水管注入高压水，水通过第二声测管排出并且带出颗粒沉渣；
步骤四、清孔完毕后，取出高压水管，并通过第一声测管下放注浆管至桩底沉渣处，用比重大的水泥浆液将离析层及沉渣部位中的水及泥浆通过第二声测管置换出来，注浆完成后，进行封孔处理。

[0007] 实施上述技术方案，在钢筋笼下放时预埋两根声测管作为清孔通道，再通过钻孔取芯机通过第一声测管和第二声测管钻开声测管封口后，并分别钻至桩底沉渣处底部，再在第一声测管和第二声测管中分别放入一根高压水管，并通过高压旋喷桩机向高压水管中冲入高压水，对桩底沉渣处进行高压冲洗，从而冲洗离析沉渣，然后停止注水，将第二声测管中的高压水管取出，继续向第一声测管中的高压水管中冲入高压水，水通过第二声测管排出并且带出颗粒沉渣并至水呈淡透明状时，停止注水，并将第一声测管中的高压水管取出，再向第一声测管中下放注浆管至桩底沉渣处，采用高压注浆泵通过注浆管注入水泥浆，用比重较大的水泥浆液将离析层及沉渣部位中的水及泥浆通过第二声测管置换出来，注浆完成后，用压浆料进行封孔处理，在上述过程中，利用声测管作为通道进行灌注桩桩底沉渣置换，不需要在灌注桩灌注完成后进行额外钻孔，减少了重新引孔量，节约经济成本和工期，同时，通过水泥浆对桩底沉渣处的沉渣进行置换固结，有效增加了灌注桩桩端承载力，提高了灌注桩桩身强度，避免了灌注桩桩基过大沉降，具有便于对钻孔灌注桩桩底清理沉渣的优点。

[0008] 本发明进一步设置为，步骤三中，第二声测管中排出水中无砂砾，呈透明状时，停止高压水管冲洗。

[0009] 实施上述技术方案，可以基本将桩底沉渣处的大部分沉渣和泥沙通过水沿着第二声测管带出到灌注桩外，并将桩底沉渣处冲洗干净，以便之后灌注水泥浆。

[0010] 本发明进一步设置为，高压水冲水完成后，从第一声测管中拔出高压水管，再沿着第一声测管的长度方向下放泥浆管至桩底沉渣处，通过泥浆管注入膨胀土泥浆，膨胀土泥浆在桩底沉渣处进行循环，并通过第二声测管排出，并将沉渣带出，当排出的膨胀土泥浆无沉渣颗粒时，停止泥浆管清渣。

[0011] 实施上述技术方案，通过高压水对桩底沉渣处清洗后，小颗粒沉渣和泥沙可以跟随水流通过第二声测管排出，但是一些大颗粒的沉渣还会残留在桩底沉渣处，通过泥浆管向桩底沉渣处注入膨胀土泥浆，因为膨胀土泥浆的比重比水大，所以膨胀土泥浆在桩底沉渣处进行循环后，可以通过第二声测管带出大颗粒沉渣，使得在桩底沉渣处的沉渣残留量少。

[0012] 本发明进一步设置为，泥浆管清渣完成后，将泥浆管从第一声测管中拔出，再沿着第一声测管的长度方向下放高压水管至桩底沉渣处，并通过高压水管注入高压水进行二次清孔，冲洗桩底沉渣处的残余泥浆。

[0013] 实施上述技术方案，再将高压管向桩底沉渣处注入高压水进行二次清水清孔，用45Mpa高压送水，用清水洗孔，冲洗灌注桩内残余膨胀土泥浆，并使得泥浆从灌注桩内排出，减少膨胀土泥浆的残留。

[0014] 本发明进一步设置为，通过高压水管注入高压水进行二次清孔时，采用第一声测管和第二声测管交替注水冲洗，第一声测管注水，第二声测管排出高压水后停止冲洗，然后交换注水孔，向第二声测管中注水，第一声测管中排出高压水后停止注水。

[0015] 实施上述技术方案，在二次清孔时，采用第一声测管和第二声测管交替注水冲洗，可以尽可能将桩底沉渣处的膨胀土泥浆冲出，进一步减少膨胀土泥浆在桩底沉渣处的残留。

[0016] 本发明进一步设置为，步骤四中，通过注浆管向桩底沉渣处分两次注浆，在第一次注浆完毕约30min后进行二次注浆，二次注水泥浆容重控制在比第一次水泥浆容重大5%，稳定压力不低于10min。

[0017] 实施上述技术方案，向桩底沉渣处分两次进行灌注水泥浆，可以使得桩底沉渣处和其他裂隙等部位填充饱满，同时有部分水泥将渗入灌注桩桩端周围的土层中，提高灌注桩桩身的整体性。

[0018] 本发明进一步设置为，步骤四中，待第二声测管中排出的水泥浆浓度和注入水泥浆浓度相等时，用注浆逆止阀封闭第二声测管，加大注浆压力采用慢速高压注浆，在压力表明显增大后停止注浆。

[0019] 实施上述技术方案，待第二声测管中冒出来的水泥浆浓度和注入水泥浆浓度相等时，用注浆逆止阀封闭第二声测管，再继续向桩底沉渣处进行注入水泥浆，并通过观察压力表，可以使得水泥浆可以充满桩底沉渣处，待桩底沉渣处的水泥浆凝固后，可以与灌注桩更好形成整体。

[0020] 本发明进一步设置为，高压水管、注浆管和泥浆管上均套设有用于减少与第一声测管和第二声测管之间间隙的橡胶环。

[0021] 实施上述技术方案，通过设置有橡胶环，可以减少高压水管分别与第一声测管和第二声测管之间的间隙，减少液体从间隙中排出；同时，可以减少注浆管分别与第一声测管和第二声测管之间的间隙，减少液体从间隙中排出；以及可以减少泥浆管分别与第一声测管和第二声测管之间的间隙，减少液体从间隙中排出。

[0022] 综上所述，本发明具有以下有益效果：一、利用声测管作为通道进行灌注桩桩底沉渣置换，不需要在灌注桩灌注完成后进行额外钻孔，减少了重新引孔量，节约经济成本和工期，同时，通过水泥浆对桩底沉渣处的沉渣进行置换固结，有效增加了灌注桩桩端承载力，提高了灌注桩桩身强度，避免了灌注桩桩基过大沉降，具有便于对钻孔灌注桩桩底清理沉渣的优点；
二、通过高压水对桩底沉渣处清洗后，小颗粒沉渣和泥沙可以跟随水流通过第二声测管排出，但是一些大颗粒的沉渣还会残留在桩底沉渣处，通过泥浆管向桩底沉渣处注入膨胀土泥浆，因为膨胀土泥浆的比重比水大，所以膨胀土泥浆在桩底沉渣处进行循环后，可以通过第二声测管带出大颗粒沉渣，使得在桩底沉渣处的沉渣残留量少；
三、向桩底沉渣处分两次进行灌注水泥浆，可以使得桩底沉渣处和其他裂隙等部位填充饱满，同时有部分水泥将渗入灌注桩桩端周围的土层中，提高灌注桩桩身的整体性。
附图说明

[0023] 图1是本发明实施例灌注桩的截面意图；图2是本发明实施例声测管内下放高压水管结构示意图，用于展示第一次清水清孔过程；
图3是本发明实施例声测管内下放泥浆管结构示意图，用于展示泥浆清孔过程；
图4是本发明实施例声测管内下放高压水管结构示意图，用于展示第二次清水清孔过程；
图5是本发明实施例声测管内下放注浆管结构示意图，用于展示灌注水泥浆过程。

[0024] 附图标记：1、第一声测管；2、第二声测管；3、灌注桩；4、桩底沉渣处；5、高压水管；6、注浆管；7、泥浆管。

具体实施方式

[0025] 下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。实施例

[0026] 如图1所示，第一声测管1和第二声测管2预埋在灌注桩3内，且第一声测管1的两端和第二声测管2的两端均通过铁皮进行封口，避免在桩孔内灌注混凝土时进入到第一声测管1和第二声测管2中。

[0027] 如图2所示，第一声测管1和第二声测管2分别穿设有高压水管5用于第一次清水清孔，高压水管5穿入桩底沉渣处4的一端连通有高压喷头，并在两根高压水管5上均套设有橡胶环，用于分别减小高压水管5与第一声测管1和第二声测管2之间的间隙，高压水管5的另一端与高压旋喷桩机连通。在本实施例中，水压控制在35 MPa ～ 40MPa，喷射清洗时喷灌提升速度为5cm /min，旋转速度20r /min，冲切时要确保整个桩底范围的沉渣被充分冲切成悬浮颗粒。

[0028] 如图3所示，第一声测管1内穿设有泥浆管7用于泥浆清孔，泥浆管7穿设至桩底沉渣处4，泥浆管7上套设有橡胶环，用于减小泥浆管7与第一声测管1之间的间隙。在本实施例中，泥浆管7朝桩底沉渣处4注入的是膨胀土泥浆。

[0029] 如图4所示，第一声测管1内穿设有高压水管5用于第二次清水清孔，高压水管5穿出第一声测管1的一端与高压水泵连通。在本实施例中，水压控制在45Mpa，并采用双管交替注水冲洗。

[0030] 如图5所示，第一声测管1内穿设有注浆管6用于灌注水泥浆。在本实施中，在本实施例中，水泥浆采用AJ压浆料，水料比为0.28 ～0.3，初凝时间5h，28d无侧限抗压强度达到50MPa。

[0031] 本实施例还公开了一种桥梁钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：步骤一、在灌注桩3施工前，在河道上游进行挖沟围堰，将水引入下游河道，并采用挖掘机将下游河道进行清理疏导；再按设计标高进行场地平整，用全站仪测量桩位，并做好标志，在桩位中心四周测放出护桩点，作为钻孔施工中的桩位控制点和检查点；埋设钢护筒，钢护筒采用十字交叉法定位，然后通过钻机对灌注桩3的桩孔进行钻孔，钻孔过程中通过泥浆护壁，钻孔达到设计深度后，对孔深、孔径、孔位等进行检查；再对成孔后的桩孔内进行清孔，清孔完成后放入钢筋笼，在钢筋笼内侧固定有57mm第一声测管1和57mm第二声测管2，并在第一声测管1和第二声测管2两端通过铁皮封口，然后向桩孔内灌注混凝土形成灌注桩3；
步骤二、对准孔位安置钻机，钻机必须平稳并且固定，以免产生位置偏移，然后钻机分别通过第一声测管1和第二声测管2钻至灌注桩3的桩底沉渣处4底部，钻孔过程中控制好钻杆位置防止垂直度偏差太大；然后，将两根高压水管5分别沿着第一声测管1和第二声测管2下放至桩底沉渣处4，高压水管5穿入桩底沉渣处4的一端连通有高压喷头，并在两根高压水管5上均套设有橡胶环，用于分别减小高压水管5与第一声测管1和第二声测管2之间的间隙，再通过高压旋喷桩机向两根高压水管5注入高压水，冲切桩底沉渣处4的固结物，将固结物进行切割、分离并且把颗粒大的沉渣切割成小颗粒，在本实施例中，水压控制在35 MPa ～ 40MPa，喷射清洗时喷灌提升速度为5cm /min，旋转速度20r /min，冲切时要确保整个桩底范围的沉渣被充分冲切成悬浮颗粒；
步骤三、再将第二声测管2中的高压水管5取出，并通过第一声测管1中的高压水管5注入高压水进行第一次清水清孔，水通过第二声测管2排出并且带出小颗粒沉渣，喷射清洗时严格控制喷灌提升速度和旋转速度，冲洗分离时确保整个桩底沉渣处4的沉渣充分切成悬浮颗粒，若第二声测管2排出的水中基本无砂砾，呈淡透明状时，则停止高压水管5的冲洗；
步骤四、高压水冲水完成后，再进行泥浆清孔，从第一声测管1中拔出高压水管5，再沿着第一声测管1的长度方向下放泥浆管7至桩底沉渣处4，泥浆管7上套设有橡胶环，用于减小泥浆管7与第一声测管1之间的间隙，再通过泥浆管7注入膨胀土泥浆，膨胀土泥浆在桩底沉渣处4进行循环，并通过第二声测管2排出，并将沉渣带出，当排出的膨胀土泥浆无沉渣颗粒时，停止泥浆管7清渣，在本实施例中，膨胀土泥浆采用钠基膨胀土泥浆，钠基膨胀土泥浆配合符合相关标准、规则、规范的规定，钠基膨胀土泥浆比重根据沉渣种类进行调整，粘度、含砂率符合施工要求；
步骤五、泥浆清孔完成后，再进行第二次清水清孔，将高压水管5连通有高压喷头的一端通过第一声测管1或者第二声测管2穿入桩底沉渣处4底部，并在灌注桩3上通过三脚架对高压水管5进行固定，再将高压水管5与高压水泵连通，并用45Mpa高压送水，用清水洗孔，冲洗桩底沉渣处4残余膨胀土泥浆，冲洗时采用双管交替注水冲洗，第一声测管1注水，第二声测管2排出清水后停止冲洗，然后交换注水孔，第二声测管2注水，第一声测管1排出清水后停止注水；
步骤六、二次清水清孔完成后，再灌注水泥浆，并通过第一声测管1下放注浆管6至桩底沉渣处4，并在注浆管6上套设用于与第一声测管1间隙的橡胶环，用比重大的水泥浆液将离析层及沉渣部位中的水及泥浆通过第二声测管2置换出来，在本实施例中，水泥浆采用AJ压浆料，水料比为0.28 ～0.3，初凝时间5h，28d无侧限抗压强度达到50MPa；通过注浆管6向桩底沉渣处4分两次注浆，在第一次注浆完毕约30min后进行二次注浆，二次注水泥浆容重控制在比第一次水泥浆容重大5%，稳定压力不低于10min，待第二声测管2中排出的水泥浆浓度和注入水泥浆浓度相等时，用注浆逆止阀封闭第二声测管2，加大注浆压力采用慢速高压注浆，在压力表明显增大后停止注浆，最后缓缓提出注浆管6，并进行封孔处理，完成注浆。

[0032] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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