一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法技术

本发明专利技术属于灌注桩施工技术领域，具体公开了一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，具体包括以下步骤：空压机、钻具选择；所述空压机的风压P满足：P＝H*γ/10+ΔP；其中H为风包埋入泥浆面以下的深度；γ为泥浆的比重；ΔP为管路压力损失；所述钻具包括钻杆和钻头，所述钻孔的内径为D

A construction method of cast-in-place pile based on full hydraulic power head drilling machine

【技术实现步骤摘要】
一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法
本专利技术涉及灌注桩施工
，具体的说，是一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法。
技术介绍
在对于大口径、大深度或硬质岩等各种复杂地层施工，尤其是砂层和高强度岩地层条件下桩基或竖井的钻孔施工，现有技术采用的螺旋钻机、潜水钻机等将无法满足施工需求，无法排除沉在孔底的土屑，从而无法减少桩的沉降量；也无法保证在施工过程中钻孔的垂直度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，能够有效的节约施工工地，钻孔垂直度高，有效的节约施工成本，能够有效的减少桩的沉降量。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，具体包括以下步骤：步骤S1：空压机、钻具选择；所述空压机的风压P满足：P＝H*γ/10+ΔP；其中H为风包埋入泥浆面以下的深度；γ为泥浆的比重；ΔP为管路压力损失；所述钻具包括钻杆和钻头，所述钻孔的内径为D孔，钻杆的直径为D杆，其中D孔/D杆＝10；对于15～60MPA的岩石，采用焊齿滚刀钻头，对于60MPA的岩石，采用焊齿滚刀钻头；步骤S2：钢护筒制作与安装；步骤S3：钻机安装就位；步骤S4：泥浆制备与循环；步骤S5：钻孔施工；步骤S6：钢筋笼制作、混凝土浇筑、桩基检测，完成施工。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述钢护筒的制作具体是指：在其顶部、底口增设加强箍；钢护筒刃脚加工成刃形，加强箍的下端加工成流线形；钢护筒椭圆度小于29mm，直径允许偏差为±10mm，筒体端面的倾斜度允许偏差为3mm，纵轴线弯曲矢高应不大于18mm，钢护筒对接时的错边量应不大于4mm。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述钢护筒的安装满足其位于承台底面处中心偏差小于25mm，倾斜度不大于1/200；钢护筒的安装具体是指：将钢护筒节段放入导向架内并依靠自重下沉，当钢护筒下沉着河床后，将振动桩锤安装在钢护筒顶端，启动振动桩锤将钢护筒打入河床；吊装次节钢护筒，焊接接长，安装振动桩锤继续冲打钢护筒至设计标高。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述步骤S3具体包括以下步骤：步骤S31：在钢护筒上标出桩位中心；保证转盘中心、钻杆与钻头尖始终保持在同一条直线上，采用增加配重、提钻减压钻进，保证成孔垂直度。步骤S32：将钻机在平台上由浮吊配合组装完毕，然后根据桩位中心和钻机底盘尺寸在平台上作出钻机底盘边线标志，根据定位标志，用浮吊吊钻机入位，并找平稳固，确保桩位中心偏差不大于20mm。步骤S33：将钻机与平台进行固定、限位，保证在钻进过程中不产生位移；步骤S34：将钻头、配重钻杆及配重拼装连接后，并在相应的法兰连接处焊接加固，然后将钻头组件吊入孔内固定；步骤S35：将钻头下放水中，距孔底约50cm处，接通供气及泥浆循环管路，开动空压机，开启供气阀供气，在钢护筒内用气举法使泥浆开始循环，开动钻机空转，持续5min确定无故障。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述步骤S4中的泥浆制备包括以下步骤：步骤S41：将膨润土投入钢护筒中，开动钻机钻头旋转和空压机送气进行正循环搅拌；步骤S42：再将预先浸泡好的纯碱及PHP溶液，按比例缓慢投入钢护筒中，再进行充分搅拌；步骤S43：待泥浆粉充分水化分散纯碱及PHP溶液充分溶解混合后，检测其指标使其粘度是否满足18～26S，比重是否满足1.05～1.15t/m3，PH值是否满足8～11，胶体率是否在96％以上，在钻孔阶段的含砂率是否少于4％；在符合步骤S35和步骤S43的情况下，进行钻进施工。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述步骤S5具体包括：钢护筒内钻进施工和正常钻进施工；钢护筒内钻进施工具体包括以下内容：A、钢护筒内壁泥块的清除：在钢护筒内底口1m以上采用带钢丝刷的钻头钻进，选择高转速大泵量慢进尺钻进。B、泥浆控制：钻进时监测泥浆的性能指标，其中泥浆比重为1.03～1.20，粘度≥20S，含砂率≤4％；C、钢护筒底口反循环钻进时，采用慢转速、降低进尺，不扰动钢护筒底口土层确保底口不漏浆。所述正常钻进施工具体包括以下内容：采用低速慢进，补浆换浆，提高护壁的稳定性；水头高度保持钢护筒内水位高于钢护筒外水位2～3m。加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底0.3～0.5m，维持泥浆循环5min以上，清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再加接钻杆；在钻进过程中，当距孔底标高差45～55cm，钻具不再进尺，先停钻停气，清理掉沉渣池钻渣：再采用大气量低转速开始清孔循环，泥浆进行全部净化，经过2h后，停机下钻杆探孔深。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本专利技术能够有效的降低施工成本、加了施工工期，所成型的钻孔垂直度良好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：本专利技术通过下述技术方案实现，一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，具体包括以下步骤：步骤S1：空压机、钻具选择；所述空压机的风压P满足：P＝H*γ/10+ΔP；其中H为风包埋入泥浆面以下的深度；γ为泥浆的比重；ΔP为管路压力损失；所述钻具包括钻杆和钻头，所述钻孔的内径为D孔，钻杆的直径为D杆，其中D孔/D杆＝10；对于15～60MPA的岩石，采用焊齿滚刀钻头，对于60MPA的岩石，采用焊齿滚刀钻头；步骤S2：钢护筒制作与安装；步骤S3：钻机安装就位；步骤S4：泥浆制备与循环；步骤S5：钻孔施工；步骤S6：钢筋笼制作、混凝土浇筑、桩基检测，完成施工。需要说明的是，通过上述改进，全液压动力头钻机成孔原理是利用气举反循环原理，采用双壁管或钻杆侧壁安装的风管，用空压机将压缩空气输入风管，压缩空气经风管输送至风包，在此处形成气液混合物，使钻杆内外产生压力差，在压力差的作用下，钻杆内泥浆携带钻渣迅速上返。同时孔底的沉渣、泥块、岩屑等在泥浆的快速流动下被悬浮起来，携带出孔口。泥浆及钻渣排出后，进入泥浆净化系统，经处理过的合格泥浆循环流入孔内，同时适时向孔内补给新鲜泥浆或者添加泥浆材料。保持泥浆的性能指标达标而且孔内泥浆面基本不变。实施例2：本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述钢护筒的制作具体是指：为了避免钢护筒沉放时，钢护筒顶底口应力集中而导致局部屈曲，在其顶部、底口增设加强箍；为方便钢护筒的打设，钢护筒刃脚加工成刃形，加强箍的下端加工成流线形，减少钢护筒与地层间的摩阻力；为避免钢护筒在起吊运输过程中变形，钢护筒设置加强箍，并设置型钢“+”字形内撑，均匀布置。钢护筒椭圆度小于29mm，直径允许偏差士10mm，筒体端面的倾斜度最大允许偏差3mm，纵轴线弯曲矢高应不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，具体包括以下步骤：/n步骤S1：空压机、钻具选择；/n所述空压机的风压P满足：P＝H*γ/10+ΔP；/n其中H为风包埋入泥浆面以下的深度；γ为泥浆的比重；ΔP为管路压力损失；/n所述钻具包括钻杆和钻头，所述钻孔的内径为D

【技术特征摘要】
1.一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：空压机、钻具选择；
所述空压机的风压P满足：P＝H*γ/10+ΔP；
其中H为风包埋入泥浆面以下的深度；γ为泥浆的比重；ΔP为管路压力损失；
所述钻具包括钻杆和钻头，所述钻孔的内径为D孔，钻杆的直径为D杆，其中D孔/D杆＝10；
对于15～60MPA的岩石，采用焊齿滚刀钻头，对于60MPA的岩石，采用焊齿滚刀钻头；
步骤S2：钢护筒制作与安装；
步骤S3：钻机安装就位；
步骤S4：泥浆制备与循环；
步骤S5：钻孔施工；
步骤S6：钢筋笼制作、混凝土浇筑、桩基检测，完成施工。


2.根据权利要求1所述的一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，其特征在于：所述钢护筒的制作具体是指：在其顶部、底口增设加强箍；钢护筒刃脚加工成刃形，加强箍的下端加工成流线形；钢护筒椭圆度小于29mm，直径允许偏差为±10mm，筒体端面的倾斜度允许偏差为3mm，纵轴线弯曲矢高应不大于18mm，钢护筒对接时的错边量应不大于4mm。


3.根据权利要求2所述的一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，其特征在于：所述钢护筒的安装满足其位于承台底面处中心偏差小于25mm，倾斜度不大于1/200；钢护筒的安装具体是指：将钢护筒节段放入导向架内并依靠自重下沉，当钢护筒下沉着河床后，将振动桩锤安装在钢护筒顶端，启动振动桩锤将钢护筒打入河床；吊装次节钢护筒，焊接接长，安装振动桩锤继续冲打钢护筒至设计标高。


4.根据权利要求1所述的一种基于全液压动力头钻机的灌注桩施工方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31：在钢护筒上标出桩位中心；
步骤S32：将钻机在平台上由浮吊配合组装完毕，然后根据桩位中心和钻机底盘尺寸在平台上作出钻机底盘边线标志，根据定位标志，用浮吊吊钻机入位，并找平稳固，确保桩位中心偏差不大于20mm。
步骤S33：将钻机与平台进行固定、限位，保证在钻进过程中不产生位移；
步骤S34：将钻头、配重钻杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏春生，饶胜斌，杜长生，姜信贺，何十美，郭建强，郝玉峰，
申请(专利权)人：中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司，中铁建大桥工程局集团第六工程有限公司，中国铁建大桥工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51