[发明专利]一种富水沙层条件下的旋挖桩质量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程研究领域中的一种施工方法，特别是一种富水沙层条件下的旋挖桩质量控制方法。

背景技术

现阶段旋挖桩常规的成桩方式是：利用红泥调浆或钻孔余泥造浆进行护壁，同时采用常规施工方式进行旋挖钻进，该种常规的成桩方式孔壁护壁效果不明显，且钻头容易对孔壁过多地进行扰动，容易造成塌孔。特别是在高水位富水沙层地质条件下更易发生塌孔、泥浆含砂率大等问题，由此引起成孔率低，桩身大肚、缩径、夹渣，桩底沉渣厚度过厚等质量问题。

从工程实施结果看，现有技术普遍存在以下问题：1、泥浆原材料选择不恰当，泥浆配合比设计不合理，泥浆制作过程控制不过关，使制作出来的泥浆粘度及其它参数不适合使用，孔壁在旋挖钻进成孔时无法有效形成泥皮，起不到护壁效果；2、旋挖钻进成孔时，孔壁受到钻头的刮擦扰动，泥皮不易形成，再加上形成的泥皮质量不一，致使护壁效果不佳。在高水位流沙层地质情况下，更容易引起旋挖钻进成孔过程中的塌孔；3、泥浆性能差，泥浆比重不合理；特别在穿越富水沙层地质时，相当数量的沙子混入泥浆中，影响泥浆含沙率；当沙子含量超过泥浆本身的浮渣能力，沙粒沉渣严重，极易造成沉渣厚度超标不符合要求；4、旋挖钻进成孔过程中泥浆水压头控制不好或不足，造成无法压制孔壁，引起塌孔事故。

而采用现有的旋挖成桩技术在富水沙层地质条件下，其缺点更加突出，主要表现在以下几点：1、现有的利用红泥调浆或钻孔余泥造浆进行护壁，泥浆难于有效形成泥皮，护壁效果差，孔壁护壁效果不明显；2、在高水位富水沙层地质条件下，沙层的稳定性差，经旋挖钻进扰动后极易塌孔。一次切土深度过大，扰动孔壁面积增大，造成孔壁地质不稳定，影响泥浆含沙率；切土深度过大，不利于开挖段护壁泥皮的形成，或形成护壁泥皮质量难以保证；3、钻头提升（下降）时，泥浆在桩孔内的流动会对孔壁产生扰动，有时还会产生负压，影响孔壁的稳定性；4、每次旋挖钻进切土后，即刻携渣提钻，容易造成新挖孔段的孔壁不能及时封闭，孔壁祼露以致泥浆不能充分、及时形成泥皮保护膜；5、施工过程泥浆水压头控制不好或不足造成无法压制孔壁，易造成塌孔事故，特别是在高水位富水沙层地质下更容易发生塌孔事故。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种富水沙层条件下的旋挖桩质量控制方法，施工过程中未发生塌孔现象，且有效地实现了旋挖桩桩身混凝土表面平整、密实，使垂直度及沉渣厚度符合要求，无需补桩。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种富水沙层条件下的旋挖桩质量控制方法，包括以下步骤，

1）          准备高粘度泥浆；

2）          埋设护筒，钻机就位；

3）          砂层上部钻进成孔，钻孔过程中，高粘度泥浆送入孔中；

4）          在桩顶安装储浆装置，往储浆装置灌入高粘度泥浆至设计液面标高；

5）          钻机的钻斗穿过储浆装置后缓慢下放至开挖面；

6）          钻斗缓慢切土钻进一定距离，钻斗携渣原位空转后，钻斗慢速提升卸渣；

7）          重复步骤5）和步骤6），直至砂层下部成孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述高粘度泥浆的配比方案为：水∶膨润土∶C M C∶纯碱＝1000∶160∶3∶5，高粘度泥浆使用过程根据实际添加少量粘土搅拌均匀，控制高粘度泥浆容重在1.25~1.35之间，粘度不小于45s。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述高粘度泥浆使用前1-2小时再次搅拌，使用时检测所配置的高粘度泥浆是否达到要求，否则，再向高粘度泥浆池中添加原料。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤7）之后，所述钻斗超出设计标高30cm以上后停止钻进，停歇15~20分钟，钻头重新启动后超出桩底30cm后清理底部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述储浆装置为混凝土管或钢制管，在所述储浆装置中的高粘度泥浆后使得护壁泥浆液面高于地下水位3米以上。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤6）中，所述钻斗缓慢切土钻进的一定距离为30~45cm。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述钻机的钻杆上每隔30~45cm设置铁铭牌或用红油漆进行标示。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤6）中，所述钻斗携渣原位空转指的是，钻头反转时关闭钻斗下端盖板并保持携渣原位空转30s左右，钻头的空转转速不大于钻进切土钻速。