CN112267824A - 一种桩基施工方法 - Google Patents

Abstract

一种桩基施工方法，涉及桩基础施工技术领域。该桩基础施工方法应用于旋挖钻机，旋挖钻机包括挖机本体以及与挖机本体可拆卸连接的第一钻斗和第二钻斗，施工方法包括：确定桩基的位置范围；采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔；采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔打通得到目标桩基孔。该桩基础施工方法能够简化施工步骤，提升施工效率。

Description

一种桩基施工方法

技术领域

本发明涉及桩基础施工技术领域，具体而言，涉及一种桩基施工方法。

背景技术

现有技术中，大直径桩基孔的施工方法，一般是采用旋挖钻机，首先通过较小直径的钻斗施工一个小孔，保持桩孔的中心点不变，然后通过较大直径的钻斗将这个小孔往外扩大，不断地重复上述步骤，即更换更大直径的钻斗将桩孔逐渐往外扩大，直到桩孔达到设计尺寸，俗称洋葱桩。

由于洋葱桩施工方法使用的钻斗数量较多，一般要5个以上，而且需要多次更换钻斗，因此，存在作业效率较低，经济成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桩基施工方法，能够简化施工步骤，提升施工效率。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种桩基施工方法，所述施工方法应用于旋挖钻机，所述旋挖钻机包括挖机本体以及与所述挖机本体可拆卸连接的第一钻斗和第二钻斗，所述施工方法包括：

确定桩基的位置范围；

采用设置有所述第一钻斗的所述挖机本体在所述位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔；

采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到目标桩基孔。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述确定桩基的位置范围包括：

确定所述桩基的中心位置和设计直径；

根据所述中心位置和所述设计直径确定所述桩基的位置范围。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述根据所述中心位置和所述设计直径确定所述桩基的位置范围之后，所述施工方法还包括：

根据所述设计直径确定所述第一钻斗和所述第二钻斗的直径。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述第一钻斗的直径小于所述第二钻斗的直径。

可选地，在本发明较佳的实施例中，多个所述子初始桩基孔在所述位置范围内呈间隔设置。

可选地，在本发明较佳的实施例中，多个所述子初始桩基孔在所述位置范围内呈均匀排布。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述旋挖钻机还包括与所述挖机本体可拆卸连接的第三钻斗，所述采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到目标桩基孔包括：

采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到总初始桩基孔；

采用设置有所述第三钻斗的所述挖机本体对所述总初始桩基孔进行扩孔作业得到所述目标桩基孔。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到总初始桩基孔之后，所述施工方法还包括：

根据所述设计直径确定所述第三钻斗的直径。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述第三钻斗的直径等于所述设计直径。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到目标桩基孔之后，所述施工方法还包括：

对所述目标桩基孔进行刷壁作业和清孔作业；

向所述目标桩基孔内吊放钢筋笼；

向吊放好所述钢筋笼的所述目标桩基孔内灌注混凝土。

本发明实施例的有益效果包括：

该桩基础施工方法应用于旋挖钻机，旋挖钻机包括挖机本体以及与挖机本体可拆卸连接的第一钻斗和第二钻斗，施工方法包括：确定桩基的位置范围；采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔；采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔打通得到目标桩基孔。上述桩基础施工方法先确定桩基的位置范围，再采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔，然后采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔打通得到目标桩基孔。相较于现有技术中洋葱桩施工方法，能够减少更换钻斗的次数，从而能够简化施工步骤，提升施工效率，还能够降低施工的经济成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的桩基础施工方法的流程示意图之一；

图2为本发明实施例提供的桩基础施工方法的流程示意图之二；

图3为本发明实施例提供的桩基础施工方法的流程示意图之三；

图4为本发明实施例提供的桩基础施工方法的流程示意图之四；

图5为本发明实施例提供的桩基础施工方法的结构示意图。

图标：10-子初始桩基孔；20-总初始桩基孔；30-目标桩基孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种桩基施工方法，施工方法应用于旋挖钻机，旋挖钻机包括挖机本体以及与挖机本体可拆卸连接的第一钻斗和第二钻斗，施工方法包括：

S100：确定桩基的位置范围；

需要说明的是，确定桩基的位置范围，即确定目标桩基孔30所处的区域范围，从而可以确定多个子初始桩基孔10分布的区域范围，进而便于后续步骤中采用设置有第一钻斗的挖机本体在上述位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔10。

S200：采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔10；

需要说明的是，第一，关于子初始桩基孔10的数量，本领域技术人员应当能够根据上述位置范围的实际大小进行选择和设计，这里不做具体限制。示例地，当上述位置范围较大时，子初始桩基孔10的数量可以适当增多，例如七个、八个或九个等，从而便于后续步骤中采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30；当上述位置范围较小时，由于采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30较为容易，因此，子初始桩基孔10的数量可以适当减少，例如四个、五个或六个等。

优选地，子初始桩基孔10的数量大于或等于四个，以避免子初始桩基孔10的数量过少时，采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30较为困难。

第二，在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔10，即不能在桩基的位置范围以外的地层钻进设置子初始桩基孔10，以避免当所有子初始桩基孔10或部分子初始桩基孔10设置于桩基的位置范围以外的地层时，再采用设置有第二钻斗的挖机本体将子初始桩基孔10打通得到的目标桩基孔30位于或部分位于桩基的位置范围以外的地层。因此，子初始桩基孔10的直径，应当小于目标桩基孔30的直径，本领域技术人员应当能够根据上述位置范围的实际大小进行选择和设计，这里不做具体限制。示例地，子初始桩基孔10的直径小于或等于目标桩基孔30的直径的三分之一。

S300：采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30。

需要说明的是，第一，由于多个子初始桩基孔10可能是相对独立的个体，因此，为了得到目标桩基孔30，还需要采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通。为了使得通过将多个子初始桩基孔10打通即可得到目标桩基孔30，这里使用数学学科中的圆与圆之间的位置关系描述子初始桩基孔10与目标桩基孔30之间的位置关系，即子初始桩基孔10所代表的圆与目标桩基孔30所代表的圆之间的位置关系可以是内切的，此时，第二钻斗的直径可以等于或略小于目标桩基孔30的直径。

第二，相较于现有技术中洋葱桩施工方法采用旋挖钻机，首先通过较小直径的钻斗施工一个小孔，保持桩孔的中心点不变，然后通过较大直径的钻斗将这个小孔往外扩大，不断地重复上述步骤，即更换更大直径的钻斗将桩孔逐渐往外扩大，直到桩孔达到设计尺寸。由于洋葱桩施工方法使用的钻斗数量较多，一般要5个以上，而且需要多次更换钻斗，该桩基础施工方法只需要少量的钻斗(第一钻斗和第二钻斗)，不需要多次更换钻斗，因此，该桩基础施工方法能够减少更换钻斗的次数，从而能够简化施工步骤，提升施工效率，还能够降低施工的经济成本。

该桩基础施工方法应用于旋挖钻机，旋挖钻机包括挖机本体以及与挖机本体可拆卸连接的第一钻斗和第二钻斗，施工方法包括：确定桩基的位置范围；采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔10；采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30。上述桩基础施工方法先确定桩基的位置范围，再采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔10，然后采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30。相较于现有技术中洋葱桩施工方法，该桩基础施工方法能够减少更换钻斗的次数，从而能够简化施工步骤，提升施工效率，还能够降低施工的经济成本。

请结合参照图2，可选地，确定桩基的位置范围包括：

S110：确定桩基的中心位置和设计直径；

需要说明的是，确定桩基的中心位置和设计直径，即确定桩基需要设置在地层的中心位置和设计直径，亦即确定目标桩基孔30需要设置在地层的施工位置和施工直径，以便于后续步骤中根据中心位置和设计直径确定桩基的位置范围。

S120：根据中心位置和设计直径确定桩基的位置范围。

需要说明的是，桩基的位置范围，即以桩基的中心位置为圆心、以桩基的设计直径为直径得到的圆形区域，亦即上述目标桩基孔30所代表的圆所包含的区域范围。

可选地，根据中心位置和设计直径确定桩基的位置范围之后，施工方法还包括：

S130：根据设计直径确定第一钻斗和第二钻斗的直径。

需要说明的是，在实际施工过程中，挖机本体通过设置在挖机本体上的第一钻斗与上述圆形区域内的地层接触并钻进得到子初始桩基孔10，挖机本体还通过设置在挖机本体上的第二钻斗与上述圆形区域内的地层接触并将多个子初始桩基孔10打通得到目标初始桩基孔，因此，第一钻斗的直径决定了子初始桩基孔10的直径，第二钻斗的直径决定了目标桩基孔30的直径。

正是因为如此，需要根据桩基的设计直径确定第一钻斗的直径和第二钻斗的直径。其中，第一钻斗的直径应当小于桩基的设计直径，第二钻斗的直径应当等于或略小于桩基的设计直径。换句话说，第一钻斗的直径应当小于第二钻斗的直径。

请再结合参照图5，可选地，多个子初始桩基孔10在位置范围内呈间隔设置，以避免施工过程中可能产生的相互干扰。优选地，多个子初始桩基孔10在位置范围内呈均匀排布，示例地，桩基的中心位置布置一个子初始桩基孔10，其余子初始桩基孔10沿该子初始桩基孔10的周向排布，以更加均匀地破坏桩基的位置范围内的地层，显著降低岩层的硬度和强度，从而便于后续步骤中采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30。

请再结合参照图3，当目标桩基孔30的直径过大，仅通过第一钻斗钻进和第二钻斗打通得到目标桩基孔30可能存在一定的施工难度时，可选地，旋挖钻机还包括与挖机本体可拆卸连接的第三钻斗，采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30包括：

S310：采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到总初始桩基孔20；

S320：采用设置有第三钻斗的挖机本体对总初始桩基孔20进行扩孔作业得到目标桩基孔30。

需要说明的是，采用设置有第一钻斗的挖机本体在位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔10，再采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到总初始桩基孔20，再采用设置有第三钻斗的挖机本体对总初始桩基孔20进行扩孔作业得到目标桩基孔30，通过增加第三钻斗可以显著降低当目标桩基孔30的直径过大仅通过第一钻斗钻进和第二钻斗打通得到目标桩基孔30的施工难度。其中，子初始桩基孔10的直径、总初始桩基孔20的直径和目标桩基孔30的直径应当依次增大。

可选地，采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到总初始桩基孔20之后，施工方法还包括：

S311：根据设计直径确定第三钻斗的直径。

需要说明的是，在实际施工过程中，挖机本体通过设置在挖机本体上的第一钻斗与上述圆形区域内的地层接触并钻进得到子初始桩基孔10，挖机本体还通过设置在挖机本体上的第二钻斗与上述圆形区域内的地层接触并将多个子初始桩基孔10打通得到总初始桩基孔20，挖机本体还通过设置在挖机本体上的第三钻斗与上述圆形区域内的地层接触并对总初始桩基孔20进行扩孔作业得到目标桩基孔30，因此，第一钻斗的直径决定了子初始桩基孔10的直径，第二钻斗的直径决定了总初始桩基孔20的直径，第三钻斗的直径决定了目标桩基孔30的直径。

正是因为如此，除了需要根据桩基的设计直径确定第一钻斗的直径和第二钻斗的直径以外，还需要根据桩基的设计直径确定第三钻斗的直径。其中，第一钻斗的直径、第二钻斗的直径和第三钻斗的直径应当依次增大。示例地，第一钻斗的直径和第二钻斗的直径小于桩基的设计直径，且第二钻斗的直径大于第一钻斗的直径，第三钻斗的直径等于或略小于桩基的设计直径，且第三钻斗的直径大于第二钻斗的直径。

值得注意的是，随着目标桩基孔30的直径进一步增大，仅通过第一钻斗、第二钻斗和第三钻斗得到目标桩基孔30的施工难度也会进一步增大，这里可以增加第四钻斗(第四钻斗的直径大于第三钻斗的直径，且第四钻斗的直径等于或略小于桩基的设计直径)，以作出适应性调整，即这一施工步骤可以不断重复以满足施工需求。

请再结合参照图4，可选地，采用设置有第二钻斗的挖机本体将多个子初始桩基孔10打通得到目标桩基孔30之后，施工方法还包括：

S400：对目标桩基孔30进行刷壁作业和清孔作业；

需要说明的是，刷壁作业指的是利用挖机本体对目标桩基孔30进行内壁修整，清孔作业指的是利用挖机本体将目标桩基孔30内的破碎岩石带出目标桩基孔30外。对目标桩基孔30进行刷壁作业和清孔作业，可以使得目标桩基孔30的内壁光滑，且目标桩基孔30内无施工垃圾。

示例地，旋挖钻机包括钻筒，钻筒的外壁设有螺旋叶片，钻筒的内部设有绞龙式钻头，绞龙式钻头在自转的同时还会随着钻筒共同下降，钻筒的底部边缘、螺旋叶片和绞龙式钻头均可以对岩石进行破碎。

S500：向目标桩基孔30内吊放钢筋笼；

需要说明的是，由于混凝土的抗压强度较高，抗拉强度较低，因此，为了使得灌注混凝土后得到的桩基能够承受一定的轴向拉力，在向目标桩基孔30内灌注混凝土之前，应当先向目标桩基孔30内吊放钢筋笼，通过钢筋笼对混凝土起到约束的作用，从而使得灌注混凝土后得到的桩基能够承受一定的轴向拉力。

S600：向吊放好钢筋笼的目标桩基孔30内灌注混凝土。

需要说明的是，待钢筋笼吊放完成后，向目标桩基孔30内灌注混凝土，待混凝土凝固后，即可得到目标桩基。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桩基施工方法，其特征在于，所述施工方法应用于旋挖钻机，所述旋挖钻机包括挖机本体以及与所述挖机本体可拆卸连接的第一钻斗和第二钻斗，所述施工方法包括：

确定桩基的位置范围；

采用设置有所述第一钻斗的所述挖机本体在所述位置范围内的地层钻进得到多个子初始桩基孔；

采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到目标桩基孔。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述确定桩基的位置范围包括：

确定所述桩基的中心位置和设计直径；

根据所述中心位置和所述设计直径确定所述桩基的位置范围。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述根据所述中心位置和所述设计直径确定所述桩基的位置范围之后，所述施工方法还包括：

根据所述设计直径确定所述第一钻斗和所述第二钻斗的直径。

4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述第一钻斗的直径小于所述第二钻斗的直径。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，多个所述子初始桩基孔在所述位置范围内呈间隔设置。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，多个所述子初始桩基孔在所述位置范围内呈均匀排布。

7.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述旋挖钻机还包括与所述挖机本体可拆卸连接的第三钻斗，所述采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到目标桩基孔包括：

采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到总初始桩基孔；

采用设置有所述第三钻斗的所述挖机本体对所述总初始桩基孔进行扩孔作业得到所述目标桩基孔。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到总初始桩基孔之后，所述施工方法还包括：

根据所述设计直径确定所述第三钻斗的直径。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述第三钻斗的直径等于所述设计直径。

10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述采用设置有所述第二钻斗的所述挖机本体将多个所述子初始桩基孔打通得到目标桩基孔之后，所述施工方法还包括：

对所述目标桩基孔进行刷壁作业和清孔作业；

向所述目标桩基孔内吊放钢筋笼；

向吊放好所述钢筋笼的所述目标桩基孔内灌注混凝土。

Images