[发明专利]一种溶洞地质环境灌注桩及其成桩施工方法

权利要求书

1.一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对施工区域进行勘测，确定溶洞的数量、位置以及大小等数据并加以记录；

S2、对将要施工的场地进行整平，移除影响施工工作的器物；

S3、对溶洞进行预处理；

S4、确定钻孔灌桩的桩位；在坐标控制点、水准控制点测放出各桩位，复核桩位无误后再行施工，设永久水准点，桩位测定后，立即用木桩固定；

S5、根据施工现场桩位的分布情况及场地情况，在不影响作业面之处开挖泥浆池，在施工场地内设小排浆沟与主排浆沟相连，同时在钻孔前制备好泥浆；

S6、将钻机就位，然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位；

S7、以施工桩位中心，沿桩位四周测放四个控制桩，再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，复核桩中心线，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒，护筒安放完成后复核护筒中心与桩中心的偏差；

S8、检查钻头直径是否与桩径相符，确定符合后开钻，在钻孔作业进行的过程中，同时向钻孔内部注入泥浆，钻进深度接近设计孔底标高时，加水调节泥浆比重等各项指标，边钻进，边清孔，钻进过程中，根据不同的地层配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小；

S9、对钻孔的深度、垂直度以及孔径进行检验，先进行自检，合格后再进行复检，复检合格后，对钻孔进行第一次清孔；

S10、根据设计要求的桩长制作钢筋笼，钢筋笼制作好之后，确定符合安装要求，然后进行钢筋笼的吊装下放，钢筋笼安装后进行第二次清孔；

S11、根据孔深确定灌注砼导管总长，然后将灌注砼导管下放安装；

S12、水下灌注混凝土，用砼搅拌运输车运至孔口灌注，浇灌前清除孔底沉渣，灌注导管自井口架设至井底，灌注导管上口连接砼承料斗；

S13、将护筒拔出，同时处理桩头，等待成桩。

2.根据权利要求1所述的一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：所述溶洞预处理方法，包括以下步骤：

S1、根据事先勘探到的溶洞的位置数据，对溶洞的地点位置进行测量放线定位，然后将钻机就位然后对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对准溶洞的标记点；

S2、根据地质情况在每一根桩的中心位置或四角钻注浆孔,通过钻注浆孔探明溶洞的高度及填充物的详细情况；

S3、对注浆花管进行加工，然后将注浆管穿过注浆孔插入到填充物的底部，利用注浆泵进行注浆；

S4、间歇注浆，待先注入的浆液与砂子初步胶结后再进行后续注浆，循环多次；

S5、在注浆的过程中注意观察注浆参数，对一个孔进行循环注浆，后注浆时逐渐调高压力，最后封孔；

S6、注完一个孔后，移动钻机和注浆设备，继续对下一个溶洞进行注浆，重复上述操作。

3.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：所述注浆泵在注浆时，注浆压力控制在0.5-1.0ＭＰａ范围，速度控制在15-20Ｌ/ｍｉｎ，渗透最小直径为2.8-3.0ｍ。

4.根据权利要求2所述的一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：所述注浆孔采用冲击成孔方式，所述冲击成孔在注浆凝固后进行，等待时间为8-12天，所述冲击成孔前设置有备用材料，所述注浆泵注浆时加大泥浆质量和密度，而在接近岩溶地段，采取轻锤冲击方式开孔。

5.根据权利要求1所述的一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：所述护筒内径比桩径大200-250mm，长度3.0-3.3m，所述护筒上部设有溢流口，所述护筒顶端要高出原地面0.3-0.5m，所述护筒埋设后的顶标高要高于地下水面0.3-0.5m。

6.根据权利要求1所述的一种溶洞地质环境成桩施工方法，其特征在于：所述清孔采用的方法是正循环换浆法清孔，分两次清孔，一次清孔为主、二次清孔为辅，二次清孔时，再次分离钻渣和稀释泥浆或用清水替换环内循环液，同时彻底清除孔底沉渣，二次清孔过程中保持孔内原有水头高度。