1.本发明涉及建筑施工技术领域，更具体而言，涉及一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法。
背景技术：2.针对深山沟谷地段、电厂粉煤灰回填层地质条件，存在工程原地质地貌不平、谷底标高高低不一、岩体强度不一、粉煤灰层回填厚度不均、回填厚度较厚等不利条件，同时粉煤灰层具有颗粒分散不均、结构疏松，易透水、易塌方，充盈系数大等缺点，通过数据对比分析，粉煤灰层在桩身受力中起负磨阻作用，同时粉煤灰内含物质对桩内钢筋有腐蚀作用等。
3.经采用单一施工工艺多次试桩，均无法达到建设单位造价低、工期紧及高质量施工要求。其中采用全钢护筒单一施工工艺，虽能保证桩基质量，但是所需设备要求高，费用多，不经济；采用单一泥浆护壁，易塌孔，失水量大，影响坝体安全，有安全隐患，不能满足施工要求。
4.因此，有必要对现有技术进行改进。
技术实现要素：5.为了克服现有技术中存在的不足，提供一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，包括：
8.s1、场地平整、桩位放线；
9.s2、成孔、取土、安装钢护筒至距自然地坪x米处；
10.s3、泥浆护壁施工至岩层；
11.s4、入岩、拔管、清孔；
12.s5、安放钢筋笼；
13.s6、混凝土浇筑；
14.s7、后注浆、检验验收。
15.进一步的，所述s2中，采用搓管机成孔，调整搓管机位置就位，旋挖机取土，吊放并搓入第一节钢护筒、校对垂直度，使用冲抓斗从钢护筒内取土，边取土边下压钢护筒，当钢护筒高出导墙顶面12-1.5m时，安装第二节钢护筒并继续下压取土直至至距自然地坪xm处；
16.所述x的数值根据自然地坪标高和挖出的土质确定。
17.进一步的，取土过程中，保持开挖面超过钢护筒底口的深度≥2.5m。
18.进一步的，所述s3包括：
19.s31、泥浆制备，首先注入1y m3自来水，搅拌半小时以后，边搅拌边投放120ykg复合膨润土，膨润土溶解后，均匀地投入0.5ykg羧甲基纤维素，然后依次投入1.5ykg火碱、1ykg渗水明矾、2ykg生石灰，y的数值根据泥浆实际用量确定；
20.s32、使用旋挖转斗将孔内钻渣依次挖出，至x米处放入化学泥浆直至钻孔完成。
21.进一步的，所述入岩包括：使用超深桩完成成孔作业，套管周边局部回填夯实，旋挖机冲抓锤在套管内，注入泥浆，使用旋挖钻斗将孔内钻渣依次挖出，在成孔过程中随时补充泥浆，保证护筒内泥浆水头压力；
22.所述清孔包括：旋挖钻机钻孔达到设计深度时，进行清孔，清孔后沉渣厚度≤50mm，钻至设计标高时使用带有活门的筒形钻清理沉渣，即一次清孔，清孔后提出钻头。
23.进一步的，钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离，主筋间距允许偏差
±
10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差
±
20mm；钢筋笼直径允许偏差
±
10mm；钢筋笼长度允许偏差
±
50mm；每2m设置一道加劲箍，以加强钢筋笼的强度，钢筋笼的长度由挖孔深度确定；纵向钢筋焊接采用单面搭接焊，搭接长度≥10d；接头相互错开不小于35d，同一截面接头数量≤50％。
24.进一步的，混凝土浇筑采用导管灌注，安放导管时，控制导管底部距孔底40cm，调整导管卡盘高度，将导管卡固，导管安放完毕后，检测孔底泥浆和孔底沉渣厚度，若两个条件同时满足要求，可直接灌注混凝土，如果有一项不能满足要求，需进行二次清孔。
25.进一步的，所述二次清孔包括：将泥浆泵的高压管和灌注导管连接密封，开启泥浆泵，进行泥浆循环，当孔底沉渣厚度小于5cm后持续泥浆循环，以置换泥浆降低泥浆比重，当泥浆比重＜1.15时，停止清孔，马上进行灌注；
26.清孔完毕与灌注混凝土的间隔时间不超过45分钟，以防孔内沉渣再次沉淀及钻孔缩颈的发生，浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.20。
27.为了确保桩顶部没有浮浆、杂质，混凝土浇筑至少超出设计桩顶标高500mm。
28.进一步的，后注浆过程中，水泥浆采用32.5mpa矿渣硅酸盐水泥，水灰比0.6，注浆量：桩端2000kg，桩群注浆应先外围后内部，采用a、b两桩轮换注浆。
29.本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：
30.1、本发明采用钢护筒+泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺，解决超厚粉煤灰层复杂地质条件灌注桩成桩易塌孔埋钻、入岩时振动塌孔、水源紧缺且水渗漏严重、护壁成型差等难题，极大地降低成本和工作强度、提高施工效率。
31.2、本发明发挥钢护筒和泥浆护壁组合施工工艺综合效果，钢护筒可工厂化生产，定型化安装，可重复周转利用，有效降低充盈系数；泥浆护壁解决了粉煤灰层及粉煤灰与原地层交界处塌方问题，造价低，效率高，成孔质量好，成桩质量优，有利于环境保护。
32.3、本发明采用自主研制的泥浆护壁配比，保证成孔质量。
附图说明
33.下面将通过附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
34.图1为本发明工艺流程图；
35.图2为本发明后注浆施工工艺流程图；
36.图3为泥浆护壁成孔剖面图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例：
39.一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，包括：
40.s1、场地平整、桩位放线；
41.施工前将场地用挖掘机进行场地平整定位放线，预留200厚粉煤灰人工平整，场地平整度≦
±
10cm，保证桩基机械行驶及就位平稳，对放线和桩垂直度严格把控，现场放线前必须进行场地平整、压实，确保桩基机械行驶及就位平稳、准确。根据建设单位给定的坐标控制点，采用全站仪进行桩位放样及标高测定，并由rtk复测并误差控制在5mm之内。
42.s2、成孔、取土、安装钢护筒至距自然地坪x米处；
43.根据测量放样的桩点，待履带式起重机配合搓管机粗略就位，再次复测，调整搓管机位置直到精准就位，采用280旋挖机取土，吊放并搓入第一节钢护筒，校对垂直度，压入深度约为2.5m-3.5m，然后用冲抓斗从钢护筒内取土，一边抓土、一边下压钢护筒，保持开挖面超过钢护筒底口深度大于等于2.5m，第一节钢护筒下压至钢护筒高出导墙顶面1.5m时，检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节钢护筒继续下压取土。以此类推，挖至距自然地坪xm处。
44.x的数值根据自然地坪标高和挖出的土质确定，经对本实施例所面对地质条件进行分析发现：埋深在35m～40m以上的粉煤灰层夹炉渣，结构疏松、渗水性最强；埋深在40m以下及粉煤灰与原地层交界处塌方严重，但透水性弱，因此，选择x为40，从地面以下至埋深40m范围内采用280钻机及冲抓斗钢护筒跟进成孔施工，可解决粉煤灰易透水、易塌方、充盈系数大及粉煤灰负摩阻和桩身成型不好等质量问题。在40m以下采用400钻机钻岩结合自配泥浆护壁。
45.s3、泥浆护壁施工；
46.s31、泥浆的制备：首先注入1*y m3自来水，搅拌半小时以后，边搅拌边投放120*ykg复合膨润土，膨润土溶解后，均匀地投入0.5*ykg羧甲基纤维素，然后依次投入1.5*ykg火碱、1*ykg渗水明矾、2*ykg生石灰，y的数值根据泥浆实际用量确定。
47.s32、钻机就位：首先做好场地的平整，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工位置朝履带顺直方向布置，调整好机身前后左右的水平。并将钻机桅杆调整至垂直于孔口的水平面，使钻头中心置于护筒内的桩中心位置。
48.s33、用旋挖钻斗将孔内钻渣依次挖出，至40m处向桩孔内放入化学泥浆，直到钻孔完成。
49.s4、入岩、拔管、清孔；
50.采用桩长l≥50m且长径比l/d≥50的桩，用特制钻杆44
×5×
19.5完成成孔作业，套管周边局部回填夯实，400旋挖机冲抓锤在套管内，注入足够的泥浆，然后旋挖钻斗将孔内钻渣依次挖出，并在成孔过程中随时补充泥浆，保证护筒内泥浆水头压力，安排装载机将钻斗挖出的钻渣清理到场外。如在钻挖过程中遇到孤石、瓢石或者大体岩体、坚硬岩层时更换金刚钻，随时查看桅杆垂直度，控制桩孔垂直度，直到设计入岩深度。
51.旋挖钻机钻孔达到设计深度时，应及时清孔，清孔后沉渣不得大于50mm。钻至设计
标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣，即一次清孔。清孔后提出钻头，进行孔径、孔深、垂直度检测，验收合格后，移走钻机，盖好盖板，进行下道工序施工。
52.s5、安放钢筋笼；
53.钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差
±
10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差
±
20mm；钢筋笼直径允许偏差
±
10mm；钢筋笼长度允许偏差
±
50mm。加劲箍每2m一道，以加强钢筋笼的强度，钢筋笼的长度由挖孔深度确定；纵向钢筋焊接采用单面搭接焊，搭接长度≥10d。接头相互错开不小于35d，同一截面接头数量≤50％。钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。
54.s6、混凝土浇筑；
55.钢筋笼安放后进行沉渣厚度测设，满足沉渣厚度不大于5cm后安装混凝土导管，混凝土采用导管灌注，导管内径为300mm，螺丝扣连接。检查导管外观，导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。根据套管顶标高，孔底标高，计算导管所需长度对导管进行试拼，并进行编号。导管采用吊车配合人工安装，导管安放时，人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安装时控制导管底距孔底40cm。导管高度确定后，用吊车调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。
56.导管安放工序结束后，检测孔底泥浆和孔底沉渣厚度，若两个条件同时满足要求，可直接灌注混凝土。如果有一项不能满足要求，需进行二次清孔。二次清孔时，将泥浆泵的高压管和灌注导管连接密封，开启泥浆泵，进行泥浆循环，当孔底沉渣厚度小于5cm后应再进行一段时间的泥浆循环，以置换泥浆降低泥浆比重，当泥浆比重＜1.15时，方可停止清孔，马上进行灌注，清孔完毕与灌注混凝土的间隔时间不超过45分钟，以防孔内沉渣再次沉淀及钻孔缩颈的发生。浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.20。
57.在浇注混凝土前，应进行清孔，要求孔壁、孔底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用导管法浇注混凝土。导管未端离孔底不宜大于1.5m；混凝土宜采用插入式振捣器振实，每浇注1.5m振捣一次。混凝土应连续浇筑振捣密实，充盈系数大于1。浇筑混凝土至少超出设计桩顶标高500mm，以确保桩顶处没有浮浆、杂质。
58.灌桩过程中因跟进式护筒埋设较深，不能整体拔出，影响成桩质量，采用分节拔取，当灌桩混凝土面升至跟进式护筒内时，跟进式全护筒与旋挖钻机动力头驱动套连接，转动跟进式护筒，直到转动，方可进行继续灌桩作业，混凝土面每升6m，旋挖钻机和全护筒再次连接，钻机带动力头驱动套拔取2节跟进式护筒，辅助工使用液泡水准仪测量、调整跟进式护筒的垂直度。如此重复，直至最后全部灌完，拔出全部套管。
59.混凝土使用c40 p6商品混凝土，塌落度160～180mm，混凝土浇筑塌落度180mm
±
20mm，初凝时间不小于45分钟，且不大于2小时，终凝时间不大于6小时，混凝土浇筑时间10m3/30分钟，混凝土浇筑时淹没护筒的高度不得大于3m，混凝土浇筑至拔管高度后即进行拔管，拔管时间控制在1m/6分钟。成孔所产生的渣土采用自卸汽车运至业主指定地点。成桩后，成孔不再循环利用的泥浆采用泥浆车密闭运弃至业主指定地
60.s7、后注浆、检验验收。
61.按设计水灰比搅拌水泥浆
→
水泥浆经过滤至储浆灌，准备灌浆
→
将注浆管活接头
与桩身压浆管连接
→
打开排气阀并开泵放气
→
关闭排气阀压浆，终止标准由压浆量、压力以及地面是否返浆来综合控制：终止压浆时关闭止浆阀静置5—10分钟再拆卸管件，压浆管头用堵头再次堵上。
62.压浆管采用φ25mm*3mm钢管桩底对称布置2根，长度与钢筋笼长度相配合，采用螺纹箍缠生胶带连接，注浆管丝扣加工不得少于四圈，压浆管用铁丝绑缚于钢筋笼上，随钢筋笼下入孔内，混凝土灌注后压浆管应露出施工作业面不少于30cm，底部伸出钢筋笼50cm。
63.桩侧桩端后压浆技术参数的确定：
64.水泥浆：采用32.5mpa矿渣硅酸盐水泥，水灰比0.6，注浆量：桩端2000kg。
65.压力控制：大于等于3mpa，当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔窜浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30-60分钟，或调低浆液水灰比。
66.压浆时间：在混凝土灌注完成后，注浆作业于2d后开始，不宜迟于成桩30d后，注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8—10m。
67.注浆顺序：对于桩群注浆应先外围后内部，采用a、b两桩轮换注浆。
68.上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于，包括：s1、场地平整、桩位放线；s2、成孔、取土、安装钢护筒至距自然地坪x米处；s3、泥浆护壁施工；s4、入岩、拔管、清孔；s5、安放钢筋笼；s6、混凝土浇筑；s7、后注浆、检验验收。2.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：所述s2中，采用搓管机成孔，调整搓管机位置就位，旋挖机取土，吊放并搓入第一节钢护筒、校对垂直度，使用冲抓斗从钢护筒内取土，边取土边下压钢护筒，当钢护筒高出导墙顶面12-1.5m时，安装第二节钢护筒并继续下压取土直至至距自然地坪xm处；所述x的数值根据自然地坪标高和挖出的土质确定。3.根据权利要求2所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：取土过程中，保持开挖面超过钢护筒底口的深度≥2.5m。4.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：所述s3包括：s31、泥浆制备，首先注入1*y m3自来水，搅拌半小时以后，边搅拌边投放120*ykg复合膨润土，膨润土溶解后，均匀地投入0.5*ykg羧甲基纤维素，然后依次投入1.5*ykg火碱、1*ykg渗水明矾、2*ykg生石灰，y的数值根据泥浆实际用量确定；s32、使用旋挖转斗将孔内钻渣依次挖出，至x米处放入化学泥浆直至钻孔完成。5.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：所述入岩包括：使用超深桩完成成孔作业，套管周边局部回填夯实，旋挖机冲抓锤在套管内，注入泥浆，使用旋挖钻斗将孔内钻渣依次挖出，在成孔过程中随时补充泥浆，保证护筒内泥浆水头压力；所述清孔包括：旋挖钻机钻孔达到设计深度时，进行清孔，清孔后沉渣厚度≤50mm，钻至设计标高时使用带有活门的筒形钻清理沉渣，清孔后提出钻头。6.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：所述钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离，主筋间距允许偏差
±
10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差
±
20mm；钢筋笼直径允许偏差
±
10mm；钢筋笼长度允许偏差
±
50mm；每2m设置一道加劲箍，以加强钢筋笼的强度，钢筋笼的长度由挖孔深度确定；纵向钢筋焊接采用单面搭接焊，搭接长度≥10d；接头相互错开不小于35d，同一截面接头数量≤50％。7.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：混凝土浇筑采用导管灌注，安放导管时，控制导管底部距孔底40cm，调整导管卡盘高度，将导管卡固，导管安放完毕后，检测孔底泥浆和孔底沉渣厚度，若两个条件同时满足要求，可直接灌注混凝土，如果有一项不能满足要求，需进行二次清孔。8.根据权利要求7所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：所述二次清孔包括：将泥浆泵的高压管和灌注导管连接密封，开启泥浆泵，进行泥浆循
环，当孔底沉渣厚度小于5cm后持续泥浆循环，以置换泥浆降低泥浆比重，当泥浆比重＜1.15时，停止清孔，马上进行灌注；清孔完毕与灌注混凝土的间隔时间不超过45分钟，以防孔内沉渣再次沉淀及钻孔缩颈的发生，浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.20。9.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：混凝土浇筑至少超出设计桩顶标高500mm。10.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，其特征在于：后注浆过程中，水泥浆采用32.5mpa矿渣硅酸盐水泥，水灰比0.6，注浆量：桩端2000kg，桩群注浆应先外围后内部，采用a、b两桩轮换注浆。
技术总结本发明涉及建筑施工技术领域，更具体而言，涉及一种复杂地质条件下钢筋混凝土灌注桩施工方法，包括：S1、场地平整、桩位放线；S2、成孔、取土、安装钢护筒至距自然地坪X米处；S3、泥浆护壁施工；S4、入岩、拔管、清孔；S5、安放钢筋笼；S6、混凝土浇筑；S7、后注浆、检验验收。本发明采用钢护筒+泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺，解决超厚粉煤灰层复杂地质条件灌注桩成桩易塌孔埋钻、入岩时振动塌孔、水源紧缺且水渗漏严重、护壁成型差等难题，极大地降低成本和工作强度、提高施工效率。提高施工效率。提高施工效率。
技术研发人员：籍跃奎 王东亮 卫芷 高晓霞 张俊生 马绥军 关军良 王龙强 莫红霞 杜喜明
受保护的技术使用者：山西四建集团有限公司
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/7/5
