[发明专利]一种适用于倾斜坚硬岩石地段钻孔桩施工方法

说明书

技术领域

本发明属于基坑施工的技术领域，具体涉及一种适用于倾斜坚硬岩石地段钻孔桩施工方法。

背景技术

基坑施工中的围护结构施工是整个工程中的关键工序，因此提高钻孔桩成孔的效率是缩短工期的关键。同时保证在倾斜坚硬岩体中成孔的精度和质量是保证钻孔桩质量的关键之一。

目前国内外在施工基坑方面已经具有了相当丰富的经验，主要采用冲桩机或者旋挖钻机进行成孔施工，冲桩机在针对相对软弱的地段效果较好，但针对强度较大的岩石地段施工速度相当缓慢，旋挖钻机在硬岩地段施工钻孔桩效果相对较好，但在强度达到50Mpa以上的情况施工相对缓慢，同时在倾斜坚硬岩石地段采用施工时，很容易出现偏孔现象，难以保证钻孔桩的垂直度，给施工质量带来隐患。

发明内容

    本发明为了在施工倾斜坚硬岩石地段时，能快速精确的对钻孔桩进行施工，保证施工的进度，防止出现钻孔桩倾斜的问题，提供了一种适用于倾斜坚硬岩石地段钻孔桩施工方法。

本发明采用如下技术方案：

一种适用于倾斜坚硬岩石地段钻孔桩施工方法，采用间隔施工的方法，由旋挖钻机和地质钻联合施工，具体步骤如下：

A、首先根据设计要求在需要施工的地点测量放线，划分桩单元，以每台旋挖钻机20根桩为一个施工单元，并在各桩内标记若干均匀布置的应力释放孔的钻孔位置；

B、沿桩的布置方向留出钻孔作业空间，在施工单元两侧铺设钢板，将地质钻机摆放到钢板上，再进行地质钻的安装并调整好垂直度，然后施工第一个桩内标记的应力释放孔至设计深度；

C、待第一个桩内的所有应力释放孔施工完成后，移走地质钻，将旋挖钻机摆放到钢板上，调整至水平后对各应力释放孔钻进成孔，钻进过程中，为了避免出现偏孔现象，需保持旋挖钻机的钻杆竖直，抗压强度小于20MPa的软岩地层采用高转速大扭矩钻进，抗压强度为20~50MPa的软硬层交界处，采用低转速大扭矩钻进，达到50MPa以上的倾斜坚硬岩层时，采用高速度小扭矩钻进；

D、在第一个桩内的应力释放孔成孔完成后，利用液压抓斗挖桩，挖桩过程中保证桩内的平顺度，再进行清孔灌浆，完成对第一个桩的施工；

E、在第一个桩施工完成后，再按间隔三个桩的方法依次施工同一施工单元内的桩，重复上述B-D步骤的施工应力释放孔、成孔、挖桩、清孔灌浆过程完成对各个桩的施工。

所述的钢板铺设位置距离施工单元侧面至少2m。

所述的高转速是指20转/分以上的转速，低转速是指低于20转/分的转速。

所述的大扭矩是指旋挖钻机的动力头扭矩为210KN.m以上，小扭矩是指旋挖钻机的动力头扭矩小于210KN.m。

所述各桩内应力释放孔的面积之和占对应桩面积的2%-3%。

所述桩内的应力释放孔按五点式梅花形布置。

所述桩内的应力释放孔绕桩的圆心环形阵列布置。

所述桩内的应力释放孔按方阵形式布置。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明由地质钻和旋挖钻机联合施工，采用地质钻先施工应力释放孔，再通过旋挖钻机施工钻孔桩（成孔）的方法，其钻进速度能达到稳定的1m/h，而原单独采用旋挖钻机的钻进方式，其钻进速度平均为0.3~0.5m/h，对比可知本发明的施工进度提高了一倍以上；

2、经济效益方面：以某常规工程为例，钻孔（桩）深度为30m，其中坚硬岩体平均厚度达到14m，单独采用旋挖钻机钻取硬岩部分时，钻进速度平均0.3~0.5m/h，施工这一部分大约35h，施工耗油大约450元/h，耗油合计15750元；先采用地质钻先钻取蜂窝状预裂孔（应力释放孔），再用旋挖钻机钻成孔时，钻进速度达到稳定的1m/h，施工硬岩部分需要14h，耗油合计6300元；综上，成一根桩节约时间21h，节省油耗9450元，该工程围护结构孔桩总计749根，则合计节约时间15729h，节省耗油707.8万元，经济效益及社会效益明显；

3、本发明由地质钻和旋挖钻机联合施工，采用地质钻先施工应力释放孔，再通过旋挖钻机施工钻孔桩（成孔）的方法，对岩石应力起到释放的作用，同时施工完成的应力释放孔对旋挖钻机施工起到导向作用，避免了旋挖钻机施工时出现偏孔现象，解决了在倾斜坚硬岩石地段钻孔桩过程中施工缓慢且容易偏孔的问题，达到了快速、精确施工的目的；

4、本发明在施工过程中可根据地质情况实时调整旋挖钻机钻杆的转速和扭矩，降低了在坚硬岩石地段高压力情况下将旋挖钻机顶起而出现偏孔的现象，同时降低了机器的损耗；