反循环钻孔灌注桩

2024-10-20

反循环钻孔灌注桩(共8篇)

反循环钻孔灌注桩 篇1

摘要:随着经济的发展, 国家在基础设施方面加大了投入的力度, 进而促进了高层建筑的不断发展。在高层建筑、公路及铁路桥梁等工程的施工过程中, 钻孔灌注桩得到广泛地应用。但是, 正循环钻进、正循环清孔成孔等落后工艺在目前的钻孔灌注桩施工中使用的范围比较大, 本文通过阐述反循环成孔工艺, 分析其对工程质量和经济效率的影响。

关键词:灌注桩,反循环,工艺创新

0 引言

在施工过程中, 受孔底沉渣和孔壁泥皮过厚的影响和制约, 在一定程度上会降低钻孔灌注桩的承载力, 进一步形成质量通病, 其原因主要是:施工过程中, 使用了高浓度、高密度的泥浆介质 (冲洗液) 。工程技术人员通过总结、探索, 开发出钻孔反循环制桩工艺, 进而在一定程度上解决了上述问题。

泵吸反循环是指在砂石泵的抽吸作用下, 进而在钻杆内腔形成一定程度的负压, 孔壁与环状空间的冲洗液在孔内液柱和大气压的相互作用下流向孔底, 进一步将钻头切削下来的钻渣带进钻杆的内腔, 然后在砂石泵的作用下排到地面沉淀池;钻渣经过一系列的沉淀后, 冲洗液继续流向孔内, 进而在一定程度上形成反循环。在冲洗沉渣、上返流速等方面, 与正循环相比, 反循环存在巨大的本质区别。在反循环的过程中, 携带钻渣的冲洗液能够迅速进入钻杆的内腔, 并且上返速度通常情况下可以达到正循环的数十倍。

通过对钻探水力学原理进行分析, 在钻孔内, 冲洗液上返速度Va是Vs的1.2-1.3倍, 即有Va= (1.2-1.3) Vs。对于反循环钻进钻渣来说, 在钻杆内运动, 通常情况下是在有限的空间内, 形态各异的钻渣群作悬浮运动, 在运动的过程中, 由于钻渣颗粒往往要占据一定的液体断面, 在这种特定条件颗粒悬浮速度Vs计算公式为:

Vs=3.1×k1×[ds× (rs-ra) / (k2×r2) ]1/2

在式中, Vs、ds、rs、ra、k1、k2等分别代表:钻渣颗粒群悬浮速度 (m/s) 、颗粒群最大颗粒粒径 (m) 、钻渣颗粒的密度 (kg/dm3) 、冲洗液的密度 (kg/dm3) 、岩屑浓度系数;k1=0.9-1.1, 浓度越大, k1越小;岩屑颗粒系数, k2=1-1.1, 球形颗粒为1, 越不规则, k2的值越大。

目前, 对于泵吸反循环来说, 其钻杆内径通常情况下为150mm, 通过上述公式计算, 当块状、rs、ra、悬浮速度分别为120mm、2.1kg/dm3、1.05kg/dm3、1.02m/s时, 根据公式Va= (1.2-1.3) Vs进行计算, 可知Va为1.33m/s, 进而在一定程度上将几何尺寸小于钻杆内径的钻渣统统排除。对于当前使用广泛的8BS砂石泵来说, 其额定排量180m3/h, 进行满负荷运转时, 其冲洗液上返流速达2.83m/s, 与钻渣上返所需流速1.33m/s相比, 该速度要远大于要求, 因此能够被有效的抽吸进入钻杆的钻渣。

对于正循环钻进冲洗液来说, 在上返速度方面, 携带钻渣进入钻杆与孔壁形成的环闭空间后是非常低的。通过上述分析, 反循环具有独特的优势, 主要表现为:一方面提高了成孔效率和成桩质量;另一方面提高了综合经济效益。

1 大幅度提高钻进速度与成桩效率

在工作时, 对于钻头来说, 被切割下来的岩土屑成为其最有利的条件, 主要表现为:能够立即从孔底送到地面, 进而在一定程度上减少了二次破碎, 一方面不会降低效率, 另一方面不会对钻头造成磨损。对于冲洗液携带钻渣的能力, 通常情况下与介质的密度和其运动速度的平方成正比, 所以说, 冲洗液的上返速度是影响有效排渣的主要因素。在钻孔桩施工过程中, 由于面临的土层主要是松散性差、颗粒差异较大的土层, 因此, 排渣的速度在一定程度上决定了钻进速度的高低。

在钻进速度方面, 正、反循环存在着差异, 一般情况下, 钻进速度随着钻孔直径和土层颗粒的增大而增大。在地层、技术要求相同的前提下, 在施工速度方面, 反循环往往是正循环的2倍。

对于反循环来说, 其钻进过程通常情况下就是清孔的过程, 一方面节省了时间, 另一方面确保了孔底沉渣。通常情况下, 提高机械钻进速度和缩短清孔时间, 在一定程度上提高了施工效率、缩短了成桩周期, 劳动生产率有了大幅度的提高。

2 孔壁稳定、成孔质量好

通过反循环处理的孔壁具有较强的稳定性, 对于反循环来说, 通过静水压力对地层压力进行平衡, 进而在一定程度上维持孔壁的稳定性。根据土力学计算可知, 对于孔壁来说, 任何深度处压力只要控制在0.2Mpa, 即使是流沙层, 泥浆经过处理后, 在一定程度上也能够确保钻孔不坍塌、不缩颈、不扩颈;根据浇注混凝土的过程中, 记录的浇注深度与混凝土用量关系, 在一定程度上可以反算反循环钻孔的孔径。

3 有效保证混凝土浇注质量

通常情况下, 混凝土灌注是确保成桩质量的关键, 对于常见的“断桩”、“夹泥”、“堵管”等事故, 通常情况下与孔内混凝土上部压力过大存在一定的关系。孔内压力值受冲洗液浓度、密度、粘度等因素的影响和制约。为了有效的排渣, 对于正循环来说, 通常需要选用密度高、浓度大的泥浆 (冲洗液) , 进而在一定程度上增加了成孔内压力, 增大了混凝土入导管排出的阻力。

4 单桩承载力提高, 工程造价降低

桩周土的摩阻力与桩底端承力在一定程度上决定了单桩的承载力的大小, 对于反循环来说, 在钻孔过程中, 由于形成的泥皮较薄, 进而在一定程度上增加了摩阻力, 清除桩底沉渣比较干净, 不存在弱层, 进一步提高了端承力。

5 减少了非运废浆量, 降低了施工成本

在废浆排运费方面, 根据定额约占总成本的8%-10%。通过反循环钻头切削的粘土呈现块状, 经过切削后被吸入钻杆内腔, 钻渣没有经过水化处理就被排出到孔外, 进而减少了废浆量。

6 适应性广

根据反循环排渣的特点可知, 这种钻孔工艺具有很强的适应性, 通常情况下, 能够顺利地钻进各种粘土、砂土、卵砾石层, 以及基岩层等, 同时也能够适应直径在500-1800mm的钻孔桩施工。

对于班组操作工人来说, 反循环工艺要求比较高, 在实施过程中存在一定的难度, 笔者建议:对班组操作工人加大培训的力度, 同时加以推广。对于反循环钻进来说, 通常也存在自身的不足, 主要表现为:水泵故障多, 与正循环相比纯钻进时间短、钻进超径卵石层难度较大, 同时循环系统过于复杂等, 通常情况下随着研究的不断深入, 对于这些问题将会逐步解决。

参考文献

[1]李育军.论钻孔灌注桩反循环工艺的原理及施工建议[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2009 (11) .

[2]宋娟, 艾诤军.浅谈钻孔灌注施工工艺及问题处理措施[J].价值工程, 2011 (23) .

[3]韩冰, 娄加兴.钻孔灌注桩反循环工艺探讨[J].辽宁交通科技, 2005 (12) .

反循环钻孔灌注桩 篇2

用,本文结合中铁十二局连盐铁路工程指挥部通榆河特大桥现场正反循环钻机施工,详细介绍正反循环回旋钻机成孔的原理及各自的优缺点、适用范围、成孔钻进、清孔等方面的差别。

关键词:正循环回旋钻反循环回旋钻钻孔灌注桩成孔适

用范围异同

0 引言

钻孔灌注桩基础日益成为软弱地基上工业建筑、高层楼宇、桥梁码头及重型仓储等工程经常采用的一种深基础形式,其成孔的方法很多,正、反循环回旋钻成孔法由于施工噪音小,对土层扰动小,振动力小,成孔速度快,因此在钻孔灌注桩施工中得到了广泛的应用,同时受到施工单位的高度重视。

1 钻孔灌注桩采用正反循环钻机成孔的发展历史与背景

我国应用钻孔灌注桩始于20世纪60年代,首先在桥梁和港口建设中采用,钻孔灌注桩的成孔技术也在工程实践中不断地得到发展,1968年,江苏、湖南进行了旋转钻φ60-150钻孔灌注桩的试验,辽宁、黑龙江也先后研制了泵吸式逆循环钻机进行φ60-150钻孔灌注桩的试验,这些探索是钻孔灌注桩的初期发展阶段,1983年原铁道部大桥局武汉桥机厂研制的BDM-4型气举反循环钻机投入使用,首先在郑州黄河公路大桥完成直径220cm,孔深70m的摩擦桩施工,使钻孔灌注桩的可施工桩径突破200cm大关,是国产回旋钻机向大口径发展的重要里程碑,1986年广东省九江大桥2*160独塔斜拉桥工程中又使用BDM-4型反循环钻机完成φ200-300嵌岩桩的施工,标志着我国应用循环钻机施工钻孔灌注桩的工艺日趋成熟。

2 正反循环钻机成孔的原理

回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动,再由其带动带有钻头的钻杆移动,由钻头切削土壤。根据泥浆循环方式的不同,分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。

正循环:用高压将泥浆通过钻机的空心钻杆从钻杆底部射出,底部的钻头在回旋时,将土层搅松成钻渣,被泥浆浮悬,随着泥浆上升而溢出流到孔外的泥浆溜槽,经沉淀池净化,泥浆再循环使用,孔壁靠水头和泥浆保护,采用本法由于钻渣得靠泥浆浮悬才能上升携带排出孔外,故对泥浆的质量要求较高。

反循环:同正循环相反,泥浆由孔外流(注)入孔内,用真空泵或其他方式(如空气吸泥机等),将钻渣从钻杆中吸出,由于钻杆内径较孔径小得多,故钻杆内泥浆上升速度较正循环快很多,就是清水也可把钻渣带上钻杆顶端流向泥浆沉淀池,净化后泥浆可循环使用,本法的泥浆只起到辅助护壁作用,其质量要求较低,但如土层为易塌土层,则仍需用高质量泥浆。反循环工艺的泥浆上流的速度较高,能携带较大的土渣。

3 正反循环回旋钻的优缺点

正循环回旋钻:钻进与排渣同时连续进行,故正循环回旋钻的成孔速度较快,钻孔深度较大,最大深度可达100米,缺点是需设置泥浆槽、沉淀池、储浆池等,施工场地占地面积较大,需要大量地水和原料,机具设备复杂,机械故障较多,最大的缺点是由于泥浆较稠,故孔壁的泥浆厚度常达5~7cm,大大降低了桩周摩擦力,因而正循环回旋钻机发展趋势比较缓慢。

反循环回旋钻:排除钻渣连续性好,速度较正循环快,功效较高,目前此类钻机最大嵌岩桩钻孔孔径可达250cm,普通土层钻孔直径可达300cm,深度可达80~120cm,钻进岩层的岩石强度可达180MPa左右,这类钻机排渣无需泥浆,在孔壁十分稳定的地层中甚至可以用清水,在孔壁不稳定的地层中,出于固壁的特殊需要,必须调制优质泥浆,但其造浆原材料的用量远远低于正循环,反循环回旋钻机的最大优点是孔壁保护膜较薄,不会太多影响桩的摩擦力,其缺点是扩孔率大于正循环回旋钻机,并且钻机结构较正循环钻机更为复杂,造价偏高,特别是钻孔直径达到300cm和孔深达到100m以上实造价会更高,尽管如此,目前反循环回旋钻在桥梁钻孔灌注桩成孔中仍处于主导地位。

二者噪音都较小,机身高度中等,振动小,成孔速度快。

4 适合地质条件

正循环回旋钻:黏性土,粉砂,细中粗砂,含少量砾石、卵石(含量少于20%)的土、软岩。

反循环回旋钻:黏性土,砂类土,含少量砾石、卵石(含量少于20%,粒径小于钻杆内径2/3)的土。

5 孔径及孔深范围

孔径:

正循环回旋钻:80cm~250cm

反循环回旋钻:80cm~300cm

孔深:

正循环回旋钻:30m~100m

反循环回旋钻:用真空泵<35m,用空气吸泥机可达65m,用气举式可达120m。

6 泥浆作用及性能指标

泥浆作用:

正循环回旋钻:浮悬钻渣并护壁

反循环回旋钻:辅助护壁

泥浆性能指标:

[钻孔

方法

正循环

反循环

][地层

情况

一般

易坍

一般

易坍

卵石土][相对

密度

1.05-1.2

1.2-1.45

1.02-1.06

1.06-1.1

1.1-1.15][黏度

(s)

16-22

19-28

16-20

18-28

20-35][含砂

率(%)

≤4

≤4

≤4

≤4

≤4][胶体

率(%)

≥96

≥96

≥95

≥95

≥95][失水量

(ml/30min)

≤25

≤15

≤20

≤20

≤20][静切力

(Pa)

1.0-2.5

3-5

1.0-2.5

1.0-2.5

1.0-2.5]

7 正反循环回旋钻机循环系统示意图

8 正反循环钻机钻进成孔

8.1 开孔钻进的控制

对正循环,应稍提钻杆,启动泥浆泵和转盘使之空转一段时间,使泥浆由泥浆泵从泥浆池输进钻杆内腔后,经钻头的出浆口在护筒内射出进行造浆,待泥浆均匀后以低档速进行钻进,钻至护筒脚下1m后,再按正常速度钻进。钻进过程中必须保持钻孔的垂直,并保证孔内水位高于地下水位。

对反循环,先将钻头提高距孔底约20cm,将真空泵加足清水,然后启动真空泵,抽出管路内的气体,待泥浆泵充满水时,关闭真空泵,启动泥浆泵,打开出水控制阀,把管路中的泥水混合物排到沉淀池,形成反循环后,启动钻机,慢速开始钻进。待一节钻杆钻完时,停钻沉淀,关闭泥浆泵,接长钻杆钻进。

8.2 正反循环钻机钻进过程的差别

正循环钻进时,进尺适当控制,在护筒刃脚处,低档慢速钻进,使刃脚处有坚硬的泥皮扩壁。钻至刃脚下1m后,再按土质以正常速度钻进。黏土中钻进,由于泥浆黏性大,钻锥受阻力也大,易糊钻,选用尖底钻锥、中等钻速、大泵量、稀泥浆;砂土或软土层钻进时,易坍孔,选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠密泥浆;在轻亚黏土或亚黏土夹卵、泥石层中钻进时,因土层太硬,会产生钻锥跳动、钻机运转困难、钻杆摆动幅度加大和钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏,采用低档慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。待终孔后检查钻孔直径和竖直度,用探笼吊入孔内,圆笼中心与钻孔中心一致,如上下各处均无挂碍,则钻孔直径和倾斜度符合要求。钻进过程中,将主吊钩稍提高一些,使孔底承受的钻压不超出钻锥重量和压重块重量之和扣除浮力后的80%,即减压钻进。这样钻杆不受压力,而且受一部分少量拉力,在整个过程中因受拉而维持垂直状态,使钻锥保持回转平稳,避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

对于反循环回旋钻,在硬黏土中钻进时,用一档钻进,放松起吊钢丝绳,自由进尺。在普通黏土、砂黏土中钻进时,用二、三档钻进,自由进尺,以免陷没钻头或抽吸钻渣的速度跟不上。遇地下水丰富、易坍孔的粉砂土用低档慢速钻进,减少钻进对粉砂土的搅动,同时加大泥浆比重和提高水头,以加强护壁防止坍孔。钻进中,稍提钻杆以减压钻进,使钻锥回转平稳,避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

正反循环回旋钻机开钻前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失,应迅速补充。并按时检查泥浆指标。每钻进2m或底层变化处应在泥浆中捞取钻渣样品,查明土层类别并记录,以便与设计资料核对。

9 清孔方式

9.1 正循环钻机清孔

当使用正循环回旋钻机钻进时,终孔后,易采用换浆法清孔。停止钻进,稍提钻锥离孔底10~20cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速压入比重为1.03~1.10的较纯泥浆,把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出,使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下,黏度为17~20s,相对密度为1.03~1.10,且孔底沉淀土厚度不大于设计规定的数值,即可停止清孔。根据钻孔直径和深度,换浆时间约为4~8h。这种清孔方式不需另加机具。且孔内仍为泥浆护壁,不易坍孔。缺点是清孔不彻底,混凝土质量较难保证,而且清孔时间太长。

9.2 反循环钻机清孔

当使用反循环回旋钻机钻进时,终孔后,易采用抽浆法清孔。可在成孔后停止钻进,利用反循环系统中的泥石泵持续吸渣5~15min左右,使孔底钻渣清楚干净。这种清孔方式在反循环钻机成孔施工中使用同样不需要另加机具,清孔较彻底,但孔壁易坍塌的土层在使用抽浆法时,操作要注意,防止坍孔。

10 结语

综上所述,通过比较正、反循环的优缺点及适用范围,得出以下结论:反循环回旋钻相较于正循环回旋钻,在保持成孔速度快,噪音低,机身高度小,振动小,可成孔直径大,钻孔深度大等优点外,还具备泥浆质量要求低,清孔速度快,清孔效率高等特点,虽然也存在钻机结构复杂,造价偏高等缺点,但总体考虑,反循环回旋钻在钻孔灌注桩成孔中处于主导地位。

参考文献:

[1]卿三惠.桥梁工程(第2版)[M].中国铁道出版社,2013:38-40.

[2]天津市市政工程局,道路桥梁工程施工手册[M].中国建筑工业出版社,2003:331-332.

建筑工程钻孔反循环灌注桩施工 篇3

随着建筑行业的不断发展以及我国城市化水平的不断加快, 我国城市的建筑用地越来越少, 城市人口却越来越多, 为了满足城市地区居民生活和工作的需求, 建筑的高度和层数也在不断增加, 对于建筑自身地基基础的要求也越来越高。钻孔灌注桩作为一种基础形式, 以其极强地适应性, 低廉的成本, 简便的施工方式等特点, 在高层建筑地基施工中得到了广泛的应用。

1 钻孔灌注桩概述

钻孔灌注桩属于桩基的一种, 是指通过设置在岩石或土层中的桩以及桩顶上联结的承重平台, 共同构成建筑基础, 或者由桩与桩直接相连而成的单桩建筑基础, 是建筑基础施工中较为常用的一种施工方式。其具有抗震性能好, 承重能力强, 施工噪音小, 适用范围广等诸多优点, 在目前我国的高层建筑基础施工和公路桥梁基础工程领域中已经占据极为重要的地位。

钻孔灌注桩的主要作用是加强建筑基础的坚固性和承重能力, 减少建筑在使用过程中的安全隐患。其发挥的作用主要可以分为两个方面:其一, 将建筑自身重力和所受到的重力作用传递给承压能力较强的土层或岩层, 其二, 提高较为松软的土层的密度, 从而提高建筑地基的承重能力和抗压能力, 保障建筑工程不会因为地基不稳出现下沉或坍塌。

2 钻孔灌注桩的技术特点

钻孔灌注桩是直接在地面打孔埋桩, 需要对桩孔的位置进行清理, 将孔内的泥土清除, 然后将钢筋笼下放, 灌注混凝土成桩。就目前的技术而言, 在进行施工时, 一般会利用泥浆来保护孔的四周, 以防止事故的发生。可以按照成桩工艺分为非挤土桩和部分挤土桩钻孔桩, 其应用范围十分广泛, 且发展迅速, 其技术特点主要有以下几个方面:

(1) 钻孔灌注桩属于非挤土桩, 与其他桩基相比, 钻孔灌注桩施工时基本不会产生噪音, 而且振动幅度极小, 地面不会产生隆起或侧移, 因此, 对环境的影响和破坏小, 对于周围建筑物或地下设施基本不会产生危害。

(2) 大直径钻孔灌注桩, 既可以承受较大的竖向荷载, 也可以承受较大的横向荷载, 不仅能增强地基结构的抗震能力, 而且也能有效地充当坡地抗滑桩、堤岸支护桩以及深基坑开挖的支护桩, 应用范围十分广泛。

(3) 大直径钻孔灌注桩在成孔施工中, 可以从桩孔排出的土对桩所穿越土层的性质进行鉴别和验证, 或在孔中作原位测试, 直接检测土层的性质, 掌握施工地区的地质条件, 为公路桥梁施工提供必要的参考。

(4) 可以根据桥梁的荷载分布以及土层的实际情况, 选择不同的桩径, 对于承受横向荷载的桩, 可以进行特殊设计, 提高承载力桩体自身的承载力, 也可以设计成变截面桩, 即在受弯矩较大的桩段采用较大截面, 提高桩段的承重能力。

(5) 钻孔灌注桩的施工工艺相对简单, 施工的设备也比较简单轻便, 对于施工环境和条件的要求较低, 施工比较自由。

3 钻孔灌注桩反循环施工的特点

钻孔反循环灌注桩主要是通过砂石泵的抽吸作用, 在钻杆内部形成负压, 将存在与孔壁和环状空间存在的冲洗液压向孔底, 同时将钻机钻头切削下的残渣带入钻杆内腔, 之后, 经过砂石泵, 将钻渣排到地面的沉淀池之内, 沉淀完成后, 冲洗液流向孔内, 从而形成反循环。

与正循环灌注桩相比, 两者的本质区别在于沉渣的冲洗和上返流速的巨大差异, 反循环冲洗液携带钻渣进行钻腔时, 其上返速度可以是正循环的数十倍。当前, 钻孔反循环灌注桩的钻杆内径大都为150mm, 通过相应的计算, 可以得知, 如果冲洗液的上返速度达到1.33m/s, 就可以有效排除尺寸小于钻杆内径的钻渣。目前比较常用的8BS砂石泵, 在满负荷运转时, 冲洗液的上返速度可以达到2.83m/s, 远远大于排除钻渣的基本流速, 因而可以有效抽吸出钻杆内的钻渣。而正循环灌注桩的钻杆内径大都小于100mm, 当采用两台600型水泵并联送水时, 满负荷运转下冲洗液的上返速度也仅能达到0.04m/s, 因此正循环钻进只有依靠高浓度高密度泥浆来实现钻渣的悬浮。

4 钻孔灌注桩反循环施工的优势

4.1 有效提高施工速度

钻孔反循环灌注桩在施工时, 可以在钻孔的同时, 将钻渣从孔底带出, 并随之传到地面, 既可以减少钻渣的二次破碎, 也不会降低钻进速度, 减少钻头的磨损情况。从施工过程而言, 可以说是将钻孔过程与清孔过程相互结合起来, 使得钻进速度和成桩效率大幅度提高, 可以有效节约施工时间, 保证孔底沉渣少, 符合工程质量要求。通常情况下, 反循环施工的速度是正循环施工的2倍左右。

4.2 钻孔质量良好

反循环钻孔桩施工技术利用静水压力, 对地层压力进行平衡, 从而保证孔壁的稳定。根据建筑工程力学计算和实例分析, 钻孔桩在任何深度, 如果可以保持其孔壁受到的压力不小于0.2Mpa, 那么即使处于粘聚力较差的流沙层, 只要经过冲洗液的处理, 就可以有效保证钻孔不会出现坍塌、缩颈和扩颈。反循环钻孔技术, 可以根据混凝土浇注时浇注深度与混凝土用量的关系, 对孔径进行相应的计算, 根据计算结果, 可以看出, 由于孔壁比较稳定, 使得从上到下的孔壁直径都在有效控制的范围之内。这样, 既就可以有效的防止缩颈、扩颈不良现象的出现, 也可以避免混凝土的浪费。

4.3 混凝土浇筑质量良好

混凝土的浇筑质量直接关系着灌注桩的成桩质量, 因此要充分重视起来。正循环灌注桩为了可以有效对钻渣进行排除, 选用的冲洗液密度高、浓度大, 这就必然会造成孔内压力过大, 也使得混凝土从导管排出时, 阻力增大, 浇注困难;另外, 正循环钻孔灌注桩使用的冲洗液由于浓度高、密度大, 会形成过厚的泥皮与孔底沉渣, 很难从孔中完全清除, 使得桩体质量和强度较差。反循环成孔冲洗液密度、浓度、粘度都相对较低, 形成泥皮较薄, 对钻渣的清理较为彻底, 因此灌注较为顺畅, 桩顶泥浆少, 桩身混凝土质量明显提高。

4.4 降低工程造价

钻孔反循环灌注桩由于成桩质量较好, 单桩承载力高, 其单位承载能力强, 与正循环灌注桩相比, 可以在保证工程质量的前提下, 减少成桩数量, 从而必然会使得工程造价有所降低, 提高施工企业的经济效益。

4.5 适用范围广

钻孔灌注桩反循环施工技术由于其自身的排渣特点, 使得其地层适应性强, 应用范围广, 可以从容处理粘土、砂石、基岩层等不同的地质环境, 对于直径500-1800mm钻孔桩施工都很适应。

5 结束语

总而言之, 建筑工程钻孔反循环灌注桩施工技术的应用, 可以有效缩短工程工期, 提高工程施工质量, 降低工程造价, 使得建筑施工企业可以获得巨大的社会效益和经济效益。因此, 施工企业要加强对于相关技术的应用, 加强对于操作人员的培训, 对钻孔灌注桩反循环施工技术进行推广。

摘要:随着经济的不断发展和城市化水平的加快, 人们对于建筑工程的要求越来越高, 建筑安全问题也成为人们关注的焦点问题。桩基础作为建筑的一种重要基础形式, 可以有效提升建筑基础的稳定性和牢固性, 尤其是钻孔灌注桩, 在高层建筑、公路桥梁等工程项目中得到了广泛的应用。施工技术的不断发展, 使得钻孔灌注桩逐渐由原本的正循环施工转向反循环施工, 其优点更加突出。本文对建筑工程钻孔灌注桩反循环施工技术进行了分析, 为建筑基础的施工提供参考。

关键词:建筑工程,钻孔灌注桩,反循环施工

参考文献

[1]王家祥.论述某建筑工程钻孔反循环灌注桩施工[J].城市建设, 2010, (24) :304-305.

[2]朱清.谈钻孔反循环灌注桩施工技术在工程中的应用[J].山西建筑, 2009, 35 (21) :110-112.

[3]吴瑞英.浅谈反循环钻孔灌注桩的应用[J].山西建筑, 2008, 34 (17) :106-108.

反循环钻孔灌注桩 篇4

某拟建图书大楼勘察查明,在钻探所达深度范围内,场区主要地层自上而下是:①填土层为素填土;②冲积层为粉质粘土;③全风化千枚岩;④强风化千枚岩;⑤中风化千枚岩。前期勘察均揭露到其中风化带。现由上至下将岩土层分述如下:①素填土:承载力低,工程性质差,未经处理不宜作为拟建物基础持力层,基础施工时应予挖除。②冲积层为粉质粘土:承载力较高,压缩性中等,分部较稳定,工程性质较好,但是埋深较浅,基坑施工时宜全部挖除。③全风化千枚岩:承载力较高,压缩性较低,工程性质较好,可作为拟建建筑物的桩—箱基础部门箱基础的持力层。④强风化千枚岩:承载力较高,压缩性较低,工程性质较好,适宜作为拟建图书大楼干作业人工挖孔桩基础持力层。⑤中风化千枚岩:承载力较高,压缩性较低,工程性质较好,适宜作为拟建图书大楼钻孔灌注桩基础持力层。在岩土学中,中风化千枚岩层是指结构部分被破坏,沿节理面有次生矿物,有风化裂隙发育,岩体被切割成岩块,用镐难挖,干钻不易钻进,由粘土岩或火山凝灰岩等质变而成的岩石。主要特征是能被剥成叶片状的薄片。

综合以上及其他因素考虑采用的持力层⑤中风化千枚岩,本工程拟采用泵吸反循环泥浆护壁成孔,水下导管法灌注混凝土成桩工艺。桩径有700,900,1 100,1 200,1 500,设计桩长约为19.8 m~27 m,需钻桩97根,设计桩端持力层为中风化千枚岩层。

2反循环钻孔灌注桩主要施工工艺

2.1 工艺流程

测量放线定位→埋设护筒钻→钻机安装就位→钻孔、钢筋笼加工→清孔→安装钢筋笼→三次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管。

2.2 成孔施工方法

1)埋设钢护筒:在桩位埋设6 mm~8 mm厚钢板护筒,内径比孔口大100 mm~200 mm,埋深1 m~1.5 m。护筒四周必须夯实,并保证垂直,护筒中心与桩中心偏差不大于2 cm。2)泥浆准备:前期造浆以地面为主,如果自然造浆不足,可采用外加粘土的方法。根据制浆情况,必要时可添加纯碱。在施工中通过沉淀、清渣、外排、稀释以保证泥浆性能。3)钻机就位:钻机就位前,先平整场地,钻机采用铁轨定位,因此必须保证铁轨架设以桩中心线对称。钻机通过滚轮移动对准中心,并调节钻机水平,以保证成孔的垂直度。调节完毕固定钻机并检查电源接线安全情况及进行试运转。4)钻孔:前期造浆阶段采用正循环方式,地层钻进采用反循环方式,采用三翼合金钻头和四翼合金钻头结合使用。进入粉砂岩以后应逐步加大钻压至120 kN~180 kN,调高转速至20 rpm以上,以增加钻进效率。当全部准备工作做好后,用第一节钻杆接好钻头,另一端接到主动钻杆上,使钻头对准桩中心线,慢慢放下至土面,先空钻,然后慢慢钻入土中,至钻头基本钻入土中,观察检查是否正常后,才正式开始钻进;每钻进一节钻杆立即接上下一节,以便迅速钻进直至符合要求深度为止。钻进时每1 m~2 m要检查一次成孔垂直情况,如发现偏斜应立即停止钻进,采用措施纠正。对于分层处和易发生偏斜部位,采用降低转速慢慢钻进的方法穿过,以保证孔形良好。在钻进过程中,应随时补充泥浆,调整泥浆比重,因为泥浆能夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口,达到连续钻进,连续排土和能加固孔壁,防止地下水渗入地面造成塌孔。

2.3 清孔

钻孔达到设计要求深度后,即进行清空。本工程采用三次清孔,成孔后先用绳下挂0.5 kg垂铁砣测量检查孔深,核对无误后进行清孔,清孔时采用循环换浆,让钻头继续在原位旋转注水,用清水换浆使原土造浆,清孔过程中,必须补充足够的浆,并保持浆面稳定。在直孔钻进完成后进行第一次清孔。主要目的是准确测量孔深,为扩底钻进提供可靠数据。扩底钻进完成后进行第二次清孔,主要目的是检查扩径情况,孔深情况及调整泥浆性能。在放下钢筋笼及导管,混凝土浇筑前,还要进行第三次清孔,清孔的方法是用钢管从孔底注入清水,进行换浆,逐步将泥浆渣换出孔外,清孔达到要求后,立即进行水下混凝土浇筑。

2.4 终孔检测

终孔检测是扩底完成后的成孔综合检验,主要是检查持力层情况、入岩深度、直孔段直径、扩底直径、各扩孔段分段高度、孔深等内容。主要是通过量取钻头的直径、行程和孔深,以及所取的样品进行。由施工人员、质检员会同监理人员检验。

2.5 钢筋笼制作与安放

钢筋笼制作在施工场地进行,本工程的钢筋笼总长度较长,将分两节制作,钢筋搭接在同一截面不超过50%;在钢筋笼上每隔2 m交错设置4个预置混凝土块;钢筋笼在搭接过程中用一辆汽车吊吊住钢筋笼,用2台电焊机同时焊接,焊接好后用槽钢悬挂在井壁上,借助自重使其保持垂直度正确。在钢筋笼制作时,为使钢筋笼不变形,加劲箍筋与主筋焊接牢固组成骨架,主筋为通长钢筋一律采用对焊接头,主筋与箍筋间隔点焊固定。

2.6 灌注水下混凝土

桩基混凝土采用导管法浇筑水下混凝土,主要控制点如下:

1)下完钢筋笼后接着下入灌混凝土导管,导管连接处应保证密封。测定孔内沉渣,若超过100 mm要进行一次清孔,直至符合要求为止。2)混凝土设计标号,由试验单位做配合比试验。按照“灌注桩基础技术规程”(YSJ212-92)(YBJ42-92)试配成混凝土的强度。进场水泥要有质保书;粗细骨料直径严格执行工程要求,每600 t要有一份质保书和进行一次测试。混凝土采用商品混凝土,现场灌浆。拌制时各类材料严格过磅上料,保证搅拌时间不少于90 s,确保混凝土和易性,混凝土坍落度控制在18 cm~22 cm。3)浇筑时要保持孔内混凝土均衡上升,导管提升速度应与混凝土上升速度相适应,始终保持导管在混凝土中插入深度不小于1.5 m,也不能使混凝土溢出漏斗。4)混凝土浇筑至顶部3 m时,可在孔内放水适当稀释泥浆,或将导管埋深减为1 m,或适当放慢浇筑速度,以减少混凝土在排除泥浆时的阻力,保证浇筑顺利进行。5)灌注导管距离孔底500 mm左右,初灌量必须保证孔内导管混凝土埋深为0.8 m~1.3 m。灌注要保持连续性。孔口人员要经常测量混凝土灌注上升高度和观察孔口返水情况,严格掌握拆管长度和埋管深度,一次拆管长度不得大于6 m。埋管深度控制在2 m~8 m之间,严禁将导管底口提出混凝土面。6)在灌注到桩顶设计标高时,继续灌注,让浮浆全部返出直到肉眼能看到粗骨料为止,孔口溢出的浮浆通过浆槽流入渣池,以保证现场干净、整洁。7)混凝土灌注充盈系数为1~1.3。灌注过程中,按要求制作混凝土试块,并按要求进行养护,认真填写混凝土拌制、灌注的有关施工记录表格,并按要求绘制水下混凝土灌注曲线图,作好检查工程持有的原始依据材料,并经常测试坍落度,防止导管堵塞。8)当混凝土浇至顶层时,由于孔内超压力减少,混凝土与泥浆混杂,浇筑后必须清除顶部浮浆,一般采用比设计标高高,混凝土浇筑完毕后,护筒拆除后凿除至标高,以利于新老混凝土结合和保证混凝土质量。

2.7 成桩检测

针对本工程灌注桩成桩后,根据《建筑桩基检测技术规范》要求对桩进行“自平衡静载”“低应变动测”“取芯”等检测。保证所有桩基混凝土质量达到要求,混凝土强度符合要求,无断层和夹层,桩尖标高不高于设计标高,桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层。

2.8 泥浆运输

灌注桩施工结束后,所有泥浆根据当地排放要求用泥浆卡车运至指定地点处理。

3千枚岩土层中钻孔灌注桩施工技术措施

1)钻机人员及现场管理人员必须熟悉本工程《岩土工程勘察报告》及设计图纸,做到在施工前,掌握详细的地质钻探资料,根据不同的土层采取相应的钻孔冲程。针对不同的孔桩地质,采取相应的钻孔方法,每根孔桩编制详细的钻孔工艺作业指导书。2)快钻至千枚岩时,控制进尺,低尺钻进,轻锤慢打,防止施工过程中出现卡钻、偏移等问题,并随时加强泥浆质量和比重的控制。3)要严格控制成孔的垂直度,垂直度是保证结构承载能力的重要指标,垂直度的检测工作是钻孔灌注桩施工的重要环节。为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中,要随时注意校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。对于本工程中风化千枚岩层的施工,施工前必须作好准备。进入中风化千枚岩时,钻速要打慢挡。安装导正装置经现场实践表明,也是防止孔斜的简单有效的方法。4)为了确保钻进成孔的施工质量,必须严格控制钻进的冲击时间间隔,并综合考虑地质岩土情况、冲击次数和钻进深度。5)当遇到岩层面倾斜较大时,钻头容易偏移,造成偏孔或塌孔,这时,回填坚硬片石与粘土,以低冲程反复冲砸,使孔底出现一个平台后再转入正常冲孔。钻孔过程中,始终要保持孔内泥浆水头高于孔外,以起到护壁固壁作用,防止塌孔。钻孔宜一次完成,不中途停钻以避免塌孔,若塌孔严重则回填重钻。

4结语

钻孔灌注桩在千枚岩地层的施工过程中工艺复杂、质量控制比较困难,因此应加以重视,保证施工质量。施工过程中抓好测量放线、定位、垂直度的把关以及泥浆和混凝土的质量,而施工技术和质量的控制关键是施工管理人员的经验积累,现场施工人员要具有高度的责任心,重视每个施工环节,做好钻孔、清孔和混凝土灌注等关键工序的质量关,是确保反循环钻孔灌注桩成桩质量的关键。

参考文献

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[2]JGJ 94-94,建筑基桩技术规范[S].

[3]周毅.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J].中国科技信息,2009(10):37-38.

[4]张忠亭,丁小学.钻孔灌注桩设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

反循环钻孔灌注桩 篇5

某写字楼的桩基工程, 楼高213 m, 三层地下室, 土层为:20~38 m为残积砂质粘性土, 极限摩阻力为39 kPA;38~45 m为全风化花岗岩, 极限摩阻力为56 kPA;45~75 m为散体状强风化花岗岩, 极限摩阻力为82 kPA;由于地基要到75~100 m才到中风化, 如要成设计桩端承载, 如此深度的桩施工沉渣很难控制, 且桩的垂直度很难控制。故桩长设计为54~65 m, 桩端为散体状强风化花岗岩, 地下室采用厚底板, 为桩筏基础, 桩基和筏板共同作用。设计桩采用冲钻孔灌注桩, 桩身直径为1 200 mm, 桩身混凝土强度等级为C40;冲钻孔灌注桩静载验收标准在桩顶极限荷载25 000 kN作用下为控制沉降6 cm以内。

2 设计上对桩基沉降控制的方案

2.1 桩机的选择和气举反循环二次清渣

设计冲钻孔灌注桩均可, 由于如采用冲孔灌注桩, 在施工过程中很容易产生泥皮, 这样会大大降低桩侧摩擦, 钻孔灌注桩机具设备简便、施工方便, 成孔质量可靠, 钻孔灌注桩沉渣的清理是控制桩身质量的关键, 钻孔灌注桩气举反循环清孔工艺, 其清孔效果远好于一般清孔工艺。因此, 采用反循环钻机成孔, 加膨润土人工造浆的办法, 这样能有效减少桩侧泥皮和桩底沉渣。

2.2 采用桩端及桩侧联合后注浆法

(1) 即使是采用反循环钻机成孔工艺, 都会存在孔壁土体被扰动、成桩后桩底沉渣过厚和桩侧泥皮过厚的问题, 影响钻孔桩的承载力。

(2) 采用桩端后注浆主要是解决桩底沉渣过厚问题, 桩侧后注浆主要是修补桩身缺陷, 解决因泥皮过厚带来的摩阻力下降问题。

(3) 一般情况下桩侧注浆管的设置是竖向设置, 设计上采用环状设置桩侧注浆管的方法, 能更好地提高桩侧摩阻力。

3 施工中的具体施工工艺要求

虽然设计上已采取了一些技术手段控制沉降, 但施工中对施工工艺的细节处理至关重要。

3.1 气举反循环二次清渣的施工工艺

(1) 导管下放深度以出浆管底距沉淤面300~400 mm为宜, 风管下放深度一般以气浆混合器至泥浆面距离与孔深之比的0.55~0.65来确定。

(2) 主要参数。空压机的风量6~9 m3/min, 导管出水管直径>Φ200 mm, 送风管直径 (水管) Φ25 mm, 浆气混合器用Φ25 mm水管制作, 在1 m左右长度范围内打6排孔、每排4个Φ8 mm孔即可。

(3) 开始送风时应先孔内送浆 (补浆) , 停止清孔时应先关气后断浆。清孔过程中, 特别要注意补浆量, 严防因补浆不足 (水头损失) 而造成塌孔。

(4) 送风量应从小到大, 风压应稍大于孔底水头压力, 当孔底沉渣较厚、块度较大, 或沉淀板结时, 可适当加大送风量, 并摇动出水管 (导管) , 以利排渣。

(5) 随着钻渣的排出, 孔底沉淤厚度较小, 出水管 (导管) 应同步跟进, 以保持管底口与沉淤面的距离。

3.2 桩端及桩侧联合后注浆法的施工工艺

对用于注浆的高压注浆泵、拌浆机等设备需进行检查。高压注浆泵的工作参数要满足方案要求, 在使用前对高压注浆泵及管线的密封性要进行试运行, 对注浆管, 要检查注浆头的长度、出浆孔径、孔距是否符合方案要求, 安设注浆管时, 要检查注浆管与钢筋笼连接是否可靠、牢固, 注浆头是否用合适的橡胶膜封闭、包裹, 注浆管各节连接是否牢固、密封, 及注浆管上端是否略高出地坪, 并要有良好的封堵, 以防止杂物进入堵塞注浆管。

后注浆施工流程:压浆管制作、安装→压降管试水→压力试验→上侧管压浆→下侧管压浆→端管 (3 d后) 。

3.2.1 主要机具和材料

本工程选用BW150型压浆泵、经过计量校准的量程20 MPa压力表、水泥浆搅拌机、0.5 m贮浆筒 (上覆滤网) 。

主要材料:水泥采用42.5普通硅酸盐水泥, 水灰比根据现场试验调配 (参考水灰比为0.55) ;压浆管选用直径34×35 mm无缝钢管, 浆液用3×3 mm的滤网进行过虑, 浆液采用纯水泥浆。

3.2.2 压浆管制作

经过详细的材质检查、验收合格的Φ34×3.5 mm无缝钢管, 在工地集中加工成压浆管。压浆孔用ϕ6 mm钻头加工, 孔洞轴向间距50 mm, 沿管周螺旋形错开。钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净, 孔口用堵头封闭, 最底部的一根压浆管下端口用4 mm厚、直径40~50 mm的圆形钢板焊接封闭。

3.2.3 压浆管安装

压浆管随钢筋笼一起下放, 与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。桩径1 200 mm设置2根桩端注浆管, 2根桩侧注浆管, 桩径1 500 mm设置2根桩端注浆管, 3根桩侧注浆管。考虑到本工程桩的深度较大, 为加强注浆效果, 桩侧设上、下侧压浆管。上侧压浆管位于桩的中部, 下侧压浆管靠近桩端部。压浆管之间采用丝扣连接, 避免焊接。

3.2.4 开塞控制

在混凝土浇筑两天后, 混凝土强度达到C20~C25时方可进行开塞。开塞时间的早晚, 对注浆较为关键。能否顺利注浆, 控制好注浆时间是重点。开塞时间早了, 混凝土未形成一定的强度, 在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和混凝土强度;过迟, 包裹注浆后的混凝土强度过大, 会造成注浆头橡胶膜打不开现象, 使预埋管报废, 最终不能注浆。开塞时要在现场观察高压注浆泵的开塞压力, 开塞要求低压慢速:压力太小, 浆跑不了, 压力太大, 冲力也太大。流量最大控制在<75升 (4档) , 一般情况每分钟50升 (4档) 。记录开塞情况, 要写明开启一根、两根、还是未开启。

3.2.5 注浆控制

首先检查水泥, 其不能有结块现象。核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比, 掺外加剂的, 检查外加剂的掺量。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。注浆开始记录注浆压力。注浆压力过小, 对桩端土、桩周土加固范围渗入充填强度、深度小, 加固作用小;注浆压力过大, 可能会损坏注浆管。因此要控制一个较合适的注浆压力, 一般为开塞压力的一半。注浆一般以注入水泥量为主控因素, 水泥注入量达到预定量, 无特殊情况即可停止注浆。预定量可根据第一、二根的注浆情况进行修正。现场人员要记录每次水泥的用量, 保证水泥的注入量达到要求且注浆流量不超过浆50 L/min, 浆液处理时间控制在3 min。

3.2.6 压浆方法

一般在成桩2天后开始压浆。压浆采用低速慢压的方法, 同一根桩的压浆顺序:上侧管→下侧管→ (2 d后) 端管;同一承台桩的压浆顺序:先四周桩后中心桩。压浆完毕后立即给压浆管拧上堵头, 以免因回浆而降低压浆效果。

3.2.7 施工方式及注浆顺序

采用间歇施工, 一根接一根, 不能同时施工, 注浆时先桩侧后桩端 (注:桩端注浆需专人观测, 形成记录) , 先上后下。

3.2.8 压浆参数

后注浆技术终止压浆的总的控制原则是以压浆量为主, 压力控制为辅。压浆参数根据地质条件合理选择, 如桩端为密实的中风化岩石、碎块状强风化时, 可考虑采取大压浆量和较大的压浆压力, 以压浆量为主要控制指标;如桩侧为密实的沙土层, 可以以压浆压力为主要指标, 压浆量为参考指标。

终压条件:总压浆量达到要求或稳压压力大于3.0 MPa持续时间1 min。

3.2.9 施工过程中的注意事项

(1) 为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出, 空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封, 并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。

(2) 压浆应低档慢压, 先稀后浓。低档慢压既能有效防止压力突然增大无法压浆的情况, 也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的地方冒出, 使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充, 随着压浆量的增加, 压力自然形成逐渐增加的状况。

(3) 同一根桩的压浆管, 如其中一根确实无法压浆或压浆量不够, 另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆管也应补足相应的压浆量。

(4) 如压浆量未达到设计要求, 就出现浆液冒出地面时, 应暂停压浆, 并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出, 停止1h左右再进行复压, 如此往复, 直至达到设计压浆量。

(5) 当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较小时, 不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法, 保证有效压浆量。

3.3 灌注水下混凝土的注意事项

钻孔桩施工气举反循环工艺浅析 篇6

山西侯禹高速公路禹门口黄河大桥12 ~16号墩设计为矮塔斜拉桥,每个塔墩基础由18根Φ2. 0 m的钻孔桩组成群桩基础,桩基均为摩擦桩。13号主塔墩设计桩长80 m,14号主塔墩设计桩长87 m,实际最大孔深达91 m,为全桥最深的钻孔桩。

桥位处地层主要为第四系冲积层,由砂层、黏性土层、卵砾石组成,水文和地质条件复杂,桩基础施工难度较大。

1 钻孔方案选择

常用的反循环有泵吸反循环和气举反循环两种。泵吸反循环是利用砂石泵运转时产生负压,将钻杆内的泥浆吸出,再通过泥浆沟流入孔内形成循环。其优点是用电功率小,在孔深较浅的桩基础施工中排渣效率和钻进效率较高,但由于泥浆泵的吸程和流量限制,随着孔深的不断增加,泥浆上返速度、携渣能力大幅度下降,在孔深 > 70 m时,由于孔内泥浆置换能力差,造成钻头重复破碎,钻进和清孔效率低,严重时可能导致二次清孔不彻底,孔底沉渣厚度超标。因此,泵吸反循环适用于深度50 m左右的大直径钻孔桩施工。

气举反循环是采用往钻杆内注入压缩空气,钻杆内的泥浆与空气充分混合后上浮形成循环,具有泥浆上返速度快、携带钻渣能力强、钻进效率高、钻头寿命长、成孔质量好等特点,尤其适合孔深和孔径均较大的桩基础施工。

考虑到禹门口黄河大桥桩基础的孔径和孔深,决定选用气举反循环钻孔工艺。

2 气举反循环的工作原理及主要设备

2. 1 气举反循环的工作原理

气举反循环的工作原理是通过钻杆外附着的风管,将压缩空气送入泥浆面以下一定深度,然后注入到钻杆内腔中,内腔中的压缩空气与泥浆充分混合,形成比重较小的泥浆、空气混合物,该混合物沿钻杆内腔迅速上升,直至通过钻杆顶端的出浆管排出孔外。在持续作用下,钻杆内压缩空气注入点以上的泥浆全部转换成比重较小的水气混合物,钻杆内外压力失衡,钻杆底部的泥浆携带钻渣不断被吸入钻杆,然后上升排出,流入沉淀池。沉淀后的泥浆又通过泥浆沟重新流入孔内,补充孔内水头高度。如此往复循环,达到置换泥浆、清除孔内钻渣的目的。气举反循环的工作原理如图1所示。

2. 2 主要设备

该桥主墩桩基础施工采用ZSD250型反循环回转钻机,该钻机为全液压动力,最大钻径2. 5 m,最大钻深120 m,最大提升力为100 t。根据以往的施工经验,选用空压机出气量为12 m3/ min、最大压力为1. 0 MPa的电动空压机,可以满足施工要求。

3 气举反循环工艺的技术要点

3. 1 压缩空气注入点的深度要求

气水混合器的主要作用是将压缩空气送入孔内一定深度处的钻杆空腔内,从而在钻杆内形成水、气混合物。如果该处沉入水下深度过小,会造成钻杆内外的压力差过小,导致循环排量过小; 如果沉入水下深度过大,则会增大空气压缩机的负荷,减小排气量,导致钻杆内泥浆上升速度下降,循环效率降低,需要采用更大型的空压机才能满足施工要求。

根据施工经验和力学计算,当混合器在0. 55 ~0. 65孔深处时效率较高,过浅或过深都会影响循环效率。

3. 2 反循环最小孔深

由气举反循环原理可知,要建立泥浆循环,必须使孔底钻杆外压力大于钻杆内压力,才能将泥浆吸入钻杆。即:

式中: h孔———最小孔深,m;

h混———混合器至孔底距离,m;

h出———钻杆顶端出浆口至孔口距离,m;

γ泥,γ混———分别为泥浆和混合液的比重,取γ泥=1. 15 t / m3,γ混= 0. 6 t / m3。

设混合器至孔底距离为3. 8 m,钻杆顶端出浆口至孔口距离为5 m,带入( 1) 式计算得到最小孔深为9. 25 m。

在开孔阶段,考虑到需保证成孔质量和孔壁稳定,以及反循环的流量要求,通常在开孔阶段采用正循环钻进,待孔深到25 m左右时开始使用反循环钻进。

3. 3 压缩空气注入点位置调整

随着孔深的不断增加,孔深每增加9 m,压力增加0. 1 MPa。考虑到空压机性能的限制和工作效率,需要根据孔深和空气压缩机压力调整混合器在泥浆中的位置,以充分发挥空压机性能,保证孔底钻渣能有效地排出。当压力达到0. 8 MPa时,应该提高混合器在孔中的高度,只要满足沉没比( 混合器到孔口的距离/孔深) > 0. 55即可。

3. 4孔深与空气压力的关系

相对于泵吸反循环而言,气举反循环的钻进效率随着孔深的增加而不断提高。在不考虑管道阻力以及混合器的沉没比固定在0. 55的情况下,不同孔深时计算的钻杆底部内外压力差如表1所示。

由表1可以看出,孔深在30 ~ 50 m时,压力差较小,钻进效率较低,这时往往需要借助较大的沉没比来增加钻杆内外的压力差。而随着孔深的不断增加,钻杆内外的压力差不断增大,气举反循环的排浆量也随之增加。

3. 5二次清孔

在灌注水下混凝土前,应对孔底进行二次清孔,以减小孔底沉渣厚度,保证成桩质量。清孔同样采取气举反循环工艺进行,在导管内插入1根风管,将压缩空气送至0. 6倍孔深处即可。在导管顶端接出浆管,将排出的泥浆送至沉淀池中。

4气举反循环工艺施工注意事项

( 1) 气举反循环工艺对钻杆的气密性要求较高。如果钻杆接头气密不严,会导致压缩空气从钻杆中部泄漏,造成压力损失,降低循环效率,严重时可能造成钻杆内压力差不足,导致泥浆循环失败。因此,在钻机开钻之前必须对每套钻杆进行气密性试验。在连接钻杆时,需将法兰圆盘的接触面清理干净,防止因接缝处夹有残留的污泥导致钻杆连接质量不佳,钻杆法兰的连接螺栓应拧紧。如果孔内泥浆冒泡严重,应及时停止循环,提钻进行检查,防止气流刺坏钻杆或孔壁。

( 2) 压缩空气注入点的深度要合适。压缩空气注入点( 即气水混合器的位置) 安装在0. 55 ~ 0. 65倍的孔深时效率最高。遇出浆量减少或空压机负荷增大时,应注意调整注入点的位置。

( 3) 在下放钻杆时,不应直接将钻头放到孔底,而应在接近孔底时先开动空压机建立循环,然后开动钻机旋转钻头缓慢下放,以免孔底沉淀的钻渣堵塞钻头进浆孔。

( 4) 在钻进过程中,应根据泥浆排渣情况控制钻进速度,钻渣较少时可适当增加钻压,反之则应减小钻压,以提高钻孔效率。

( 5) 气举反循环钻孔工艺在孔深较浅时钻进效率低,相对于正循环或泵吸反循环工艺,使用的设备较多,能耗较大,工艺复杂,当孔深在50 m以上时才能发挥其效率。因此,气举反循环钻孔工艺适合于孔深 > 50 m的钻孔桩施工。

( 6) 在漏水地层或地下水贫乏的地区施工时,应有充足的水源供给,才能保证气举反循环的正常钻进。通常要求泥浆池与孔内连通并不断补给,不能使循环液断流。必要时,采用泥浆泵向孔内补充泥浆。

5 结语

气举反循环钻孔工艺的泥浆上返速度快,携带钻渣能力强,具有钻进效率高、钻头寿命长的特点,很好地解决了大口径、深孔桩基础施工中泥浆上返速度慢、钻渣不能及时带出、孔底钻渣重复破碎的现象,提高了钻孔效率。同时,采用该工艺清孔能更彻底地清除孔底沉淀,且清孔速度快,可缩短工期,降低施工成本,提高桩基质量。

摘要:结合山西侯禹高速公路禹门口黄河大桥桩基础施工,介绍了气举反循环工艺的工作原理,阐述了气举反循环工艺的技术要点及施工注意事项。气举反循环钻孔工艺泥浆上返速度快,携带钻渣能力强,具有钻进效率高、钻头寿命长的特点,可以解决大口径、深孔桩基础施工的难点。

反循环钻孔灌注桩 篇7

本工程桩基础为嵌岩桩, 按设计要求进入中风化基岩深度不小于2.5倍桩径, 桩长不小于12m。

下部结构1#~6#墩, 每墩下设4根桩径为1.5m的嵌岩桩, 共48根。钻孔灌注桩桩基具体参数见表1。

2 施工难点及解决措施

2.1 进尺困难

施工前期, 按常规施工, 钻孔入岩后, 发现进尺异常缓慢, 一般一个台班 (12小时) 进尺在30cm左右, 完成一根钻孔灌注桩基平均需40余天, 并且在钻进过程中, 钻锤锤牙磨损快, 容易掉落, 严重时锤体甚至崩脱掉块, 给工期造成了极大影响。

面对此种情况, 首先我们对冲击钻碎岩原理进行了分析, 即:冲击钻通过将钻头自身的重力势能转化为冲击动能, 钻头接触岩层时, 冲击荷载的接触应力瞬时达到极高值, 应力比较集中, 使岩石产生变形, 在冲击荷载的多次作用下使岩石破碎。从应力角度分析, 当接触面上的压力没有达到岩石的压入硬度时, 在岩石的弱面处形成裂纹, 经多次作用后使其扩展增多, 甚至相互沟通, 该过程需经多次外载的作用。当接触面上的压力等于或大于岩石的压入硬度时, 将产生体积破碎, 破岩的速度较快, 为得到理想的体积破碎, 必须具备足够的瞬间冲击应力。

通过分析, 我们采取了如下措施以提高钻进效率:

2.1.1 提高钻头的性能。

采用自重大、钢材强度高、耐磨性强的十字形钻锤, 使用特殊硬质合金耐磨锤牙, 该硬质合金含铬、镍、钼、钨、钒等金属元素, 不仅具有较高的硬度、强度、耐磨性和冲击韧性, 还具有良好的焊接性能, 大大提高了钻头的各项性能。

另外, 成立焊工抢修班组, 对受损的钻头及时补强, 保证其直径及钻齿的接触面积, 使得受损钻锤能尽快重新入孔钻进。在增补锤牙过程中, 需严格控制锤牙与锤体之间的焊缝质量、控制锤径, 避免锤牙容易掉落、卡钻等现象。

2.1.2 改进循环系统。

由于在不同岩层中钻进时的钻渣颗粒大小不同, 根据现场钻渣分析, 大部分钻渣颗粒较小, 岩石强度高、硬度大、结晶程度高, 为可钻性低的岩石, 为了避免钻渣重新进入孔内而增加钻进阻力, 我们将循环池和沉淀池分开, 在排浆沟上设置挡渣装置。

2.1.3 调整钻进规程。

过大的冲程不仅会破坏钻头, 而且耗费过多的提钻时间, 并不能有效提高钻进效率, 而加大了冲击频率, 必然会降低冲击动能。通过反复试验, 我们调整冲击频率为:10-14次/分, 冲程为2-2.7m。

2.1.4 提高钻机性能。

钻机提钻的时间越短, 单位时间内获取的冲击动能越多, 提钻的时间主要取决于主卷筒提升速度。经过试验, 当主卷筒提升速度达到1.5m/s时, 可达到理想的成孔速度。此外, 钻进的钢丝绳由于长时间的高负荷作业, 容易发生疲劳断折, 施工时应注意定期更换。

2.2 易坍孔、漏浆

由于是在海边筑岛区域钻进施工, 护筒埋设不当、退潮时循环泥浆、泥浆比重不合理, 都容易导致坍孔、漏浆。特别是对于个别开孔即入岩的桩基, 护筒埋设时直接座落在岩面上, 由于基岩埋深浅, 岩质坚硬, 强度高, 钻进过程中时, 反震力特别大, 使得护筒周边本分层压实的土层被震散, 从护筒底口漏入孔内, 导致漏浆、坍孔。当此类坍孔现象不很明显的时候, 又恰好通过控制泥浆比重和稠度维持住了孔内水位, 实际上护筒周边土层内部已漏空, 如未及时解决, 会造成浇筑时护筒周边桩头位置超方量特别大, 这种情况下护筒拔取过早会使得护筒内外侧混凝土形成整体, 使得桩头巨大而影响桩头的凿除。

针对此种情况, 我们在埋设护筒就位后, 将装满黄土的编织袋围绕护筒底部四周放置, 用铁丝将编织袋穿插成串, 捆紧、扎牢。对于基岩埋深浅的桩位, 则围绕护筒周边浇筑少量混凝土, 待混凝土初凝后, 然后分层压实回填至地面。

2.3 易斜孔

钻进时遇到斜面岩, 或者岩石夹层, 特别是孔内同一横截面上, 不同种岩石强度差异大, 如孔底同时出现强度高达约80 Mpa的流纹斑岩和强度较低约为40Mpa的安山玢岩, 强度低的部分先进尺, 而强度高的部分难以进尺, 就导致了滑锤、斜孔, 强行冲击甚至出现弯孔。

部分桩基在反复填充高强度岩石, 浇筑高强度混凝土都不能解决斜孔的情况下, 我们选择了泥浆泵孔内抽浆, 人工下孔采用风枪、风镐修孔的措施。

2.4 梅花桩处理

接近成孔时, 泥浆比重、稠度如过大, 钻头会在孔内转动速度减慢, 甚至不转, 这样影响钻进速度, 严重时可能出现梅花孔, 为保证工程质量, 我们采取了了人工下孔的方式凿除。

3 结论

本文对本工程坚硬地质条件下钻孔灌注桩施工中出现的各类问题及应对方法进行了总结, 灵活运用这些方法, 将施工初期完成单根桩需要40余天缩短到平均15天以内, 保证了工期;且目前经过超声波检测的桩基均为I类, 保证了质量, 希望可为今后类似条件下的钻孔灌注桩施工提供参考。

参考文献

[1]霰建平, 高安荣, 张建军等.鄂东长江公路大桥北主塔墩超长嵌岩桩施工[J].桥梁建设, 2009, 4:69-71.

反循环钻孔灌注桩 篇8

关键词:钻孔灌注桩,常见问题,施工工艺

1 工程概况

本项目位于贵州省凯里市沪昆客专四标二工区, 龙塘1号大桥起止桩号为:D2K573+928.8~D2K574+366.8, 中桩D2K574+148。全桥共计13跨, 桥跨结构形式为:13×32m, 总长度438m;桩基46根, 桩径分Φ1.5m、Φ1.25m两种, 其中Φ1.5m为18根、Φ1.25m为28根, 桩长8m, 均为柱桩, 须嵌入基岩弱风化带 (W2) 2m。

2 施工流程

2.1 准备工作

准备工作主要包括对场地的平整和压实, 特别是钻机就位的地表, 应充分确保压实度, 防止钻孔过程中因地表沉降造成钻孔倾斜。

进行钻孔灌注桩的第一次放样, 可暂用钢筋头做标记。主要目的为钻机就位和护筒安装提供依据。

2.2 钻机就位

安装钻机的基础要牢固稳定, 否则施工中易产生钻孔倾斜、桩倾斜和桩偏心等问题。对于承载力不足的地基, 可回填碎石层或直接更换地基土层, 对于有坡度的地层, 可用挖机挖平, 在垫上钢板或枕木加固, 枕木的安放可根据受力点的不同, 局部进行加密布置。同时为防止桩机钻孔过程中不稳, 可先利用钻机的动力与附近的地笼配合, 将钻杆移动大致定位, 再用螺旋千斤顶进行精调, 当钻机位置的偏差不大于2cm对准桩位后, 用枕木垫平钻机横梁, 并在钻机顶部拉上缆风绳, 缆风绳应固定牢固可靠。

2.3 护筒的安装

护筒的主要作用有:1) 定位。2) 保护孔口, 以及防止地面石块掉入孔内。3) 保持泥浆水位 (压力) , 防止坍孔。4) 桩顶标高控制依据之一。5) 防止钻孔过程中的沉渣回流。护筒直径比设计桩径大20~40cm, 采用10mm钢板卷制为防止变形, 为提高护筒的穿透能力, 在护筒的底部外侧加厚2cm宽30cm的钢板加强刃脚。长度一般为1.5~2m。埋设护筒前应进行测量放样, 同时用绳拉线成十字状, 用钢筋等刚度大的物体在护筒外定位, 钢筋底部用混凝土进行固定, 并反复校核, 保证精度, 在钻孔过程中作为桩位校核的依据。先将护筒安装在正确位置, 由人工在护筒内挖土下沉, 每次挖土深度在10~15cm, 将护筒下沉, 并保证护筒精度, 反复如此, 下沉到规定位置, 应该注意, 护筒应高出地面不小于30cm。

2.4 泥浆制备及泥浆池的选择

泥浆主要由水、粘土和添加剂组成。有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具, 增大静水压力, 并在孔壁形成泥皮, 隔断孔内外渗流, 防止坍孔的作用。可按经验公式水∶粘土∶纯碱=100∶20∶1的比例进行配制, 如果受现场条件限制, 没有合适的粘土, 可用膨胀土或加少量的膨润土提高泥浆性能。同时可在不同钻孔阶段调整泥浆浓度, 泥浆太稀, 排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能, 降低钻进速度。正确的泥浆浓度能提高经济效益。

泥浆性能指标应符合下列规定:

泥浆比重:冲击钻使用管形钻头钻孔时, 入孔泥浆比重可为1.1~1.3;冲击钻机使用实心钻头时, 孔底泥浆比重不宜大于:黏土、粉土1.3;大漂石、卵石层1.4;岩石1.2;黏度:入孔泥浆黏度, 一般地层为16~22s;松散易坍地层为19~28s。含砂率:新制泥浆不大于4%。胶体率:不小于95%。PH值:大于6.5。

泥浆池的选择应考虑地形情况, 因地制宜。泥浆池的体积应大于桩径体积的2~3倍, 且深度应保持泥浆池内水头应低于钻孔桩内水头, 四周应做防护, 防护高度不低于1.5米, 用钢管做支撑, 并设立警示标志, 防止人员发生危险事故, 钻孔是一道关键工序, 在施工中必须严格按照操作要求进行, 才能保证成孔质量, 首先要注意开孔质量, 为此必须对好中线及垂直度, 并压好护筒。

冲击钻机在碎石类土、岩层中宜用十字形钻头, 在黏性土、砂砾类土层中宜用管形钻具。卷扬机的起重能力应满足钻头、钢丝绳和吊具重量以及泥浆吸附作用的要求, 冲击钻机的钻头直径可比设计桩径小2~3cm, 这样既能保证桩径, 又能保证混凝土用量 (因钻头不可避免的左右摆动造成扩孔) 。

2.5 钻孔

2.5.1 开始钻孔

开始钻进时, 进尺应适当控制, 在护筒刃脚处, 应短冲程钻进, 使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时, 可提起钻锥, 向孔中到入粘土, 再放下钻锥冲击, 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙, 稳住泥浆继续钻进。冲击钻开孔过程中, 应按照“小冲程、勤松绳”原则进行。初始应低锤密击, 当钻进深度超过钻头全高加正常冲程后, 方可进行正常的冲击钻孔。

2.5.2 钻孔过程遇到的状况

钻孔钻进到软硬土结合面或倾斜岩面时, 应保持低速低钻压, 防止钻孔倾斜, 若已发生倾斜, 应及时回填粘土, 在低速低钻压, 反复如此, 直至钻孔正常。

塌孔与缩径产生的原因基本相同, 主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成, 可造成桩径桩长不足及沉渣厚度较大。钻 (冲) 孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时, 主要的预防措施有, 成孔速度应控制在2m/h以内, 泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、黏度为20~30s、含砂率≤6%, 若孔内自然造浆不能满足以上要求时, 可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法, 改善泥浆的性能, 通过对泥浆的除砂处理, 可控制泥浆的密度和含砂率。

偏桩的主要原因有场地平整度和密实度差、进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时、测量放样出现问题。对已偏斜的钻孔, 控制钻速, 慢速提升, 下降往复扫孔纠偏。

2.5.3 钻孔过程中的原始记录

钻孔桩关键是进行持力层的判别, 然而判别的依据主要靠钻孔的渣样, 正确及时的收集渣样, 应在钻孔过程中每米取样一次, 在不同岩层结合部位进行加密取样, 并将取好的渣样专门放置在特制的容器中, 判明地质并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩, 判定岩层界面难度较大, 可采用以地质资料的深度为基础, 结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定, 必要时进行原位取芯验证。

2.6 钢筋笼的制作

钢筋的连接方式主要有焊接连接、机械连接、闪光对接, 在所有的连接方式中应保证钢筋的同轴。箍筋与主筋按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上, 点焊牢固, 若主筋较多时, 可交错点焊和绑扎。钢筋笼保护层的设置采用绑扎混凝土预制块, 以定位钢筋笼并确保保护层厚度。一般沿钻孔竖向每隔2米设置一道, 每道沿圆周对称的设置4块。

2.7 钢筋笼的吊装

钢筋笼制作完成后, 骨架安装采用汽车吊, 为了保证骨架起吊时不变形, 对于长骨架, 起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑, 以加强其刚度。采用两点吊装时, 第一吊点设在骨架的下部, 第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架, 起吊前应在骨架内部临时绑扎两根型钢以加强其刚度。

起吊时, 先提第一点, 使骨架稍提起, 再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后, 第一吊点停吊, 继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升, 慢慢放松第一吊点, 直到骨架同地面垂直, 停止起吊。解除第一吊点, 检查骨架是否顺直, 如有弯曲应整直。

当骨架进入孔口后, 应将其扶正徐徐下降, 严禁摆动碰撞孔壁。然后, 由下而上地逐个解去绑扎型钢的绑扎点及钢筋十字支撑。

当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口, 可用型钢等穿过加强箍筋的下方, 将骨架临时支承于孔口, 孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端, 取出临时支承, 将骨架徐徐下降, 骨架降至设计标高为止。并在孔口牢固定位, 以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

钢筋笼最上端的定位, 必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度, 为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼, 钢筋笼的定位采用钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正, 反复核对无误后再采用钢筋将钢筋笼焊接定位于钢护筒上, 完成钢筋笼的安装。

2.8 一、二次清孔

一次清孔当采用正循环清孔时, 前阶段应采用高黏度浓浆清孔, 并加大泥浆泵的流量, 使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后, 应把孑L内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm2。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度。及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析, 若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低, 捞不到粗砂粒, 或后期把孔内泥浆密度降低后, 孔底沉渣厚度增大较多, 则说明前期清孔时泥浆的黏度和稠度偏小, 砂粒悬浮在孔内泥浆里, 二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度, 沉渣厚度应满足设计要求, 柱桩不大于5cm。

如沉渣厚度超出规范要求, 灌注前应进行二次清孔, 宜采用导管换浆法清孔或采用气举法清孔, 气举法清孔宜用20m3/h的较大功率的空压机, 用一上端密封的管插入一空压管和出浆管, 插至离孔底20cm, 外侧伸入进浆孔。采用此法清孔时应及时往孔内补水, 当二次清孔的泥浆性能指标 (比重1.05~1.10、砂率<2%、粘度17~20s) 和沉渣厚度达到设计及规范要求, 并尽快进行水下混凝土灌注。

2.9 混凝土浇筑

2.9.1 混凝土浇筑中出现的问题及解决办法

混凝土坍落度宜控制在180~220mm, 坍落度较大时出现离析, 可对混凝土进行二次搅拌, 坍落度较小时, 可加与混凝土同水灰比的水泥浆或二次参加减水剂, 严禁直接加水。

钢筋笼上浮的原因主要有1) 混凝土初凝和终凝时间太短, 使孔内混凝土过早结块。2) 清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多。3) 混凝土灌注至钢筋骨架底部时, 灌注速度太快, 造成钢筋骨架上浮。解决办法除认真清孔和加强配合比监控外, 当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时, 应降低灌注速度。当混凝土面上升到骨架底口4m以上时, 提升导管, 使导管底口高于骨架底部2m以上, 然后恢复正常灌注速度。

桩身混凝土夹渣或断桩的主要原因:1) 初灌混凝土量不够, 造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土。2) 混凝土灌注过程拔管长度控制不准, 导管拔出混凝土面。3) 混凝土初凝和终凝时间太短, 或灌注时间太长。4) 清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多。解决办法主要有导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥, 并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面, 取两者的低值来控制拔管长度, 确保导管的埋置深度≥2m。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。

桩顶混凝土强度不足, 主要原因有超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准, 解决的办法有正确测量浇筑混凝土长度, 应超出设计混凝土面0.5~1m。

浇筑完要注意对混凝土的保护, 在混凝土未达到设计要求后严禁对混凝土进行扰动, 特别要注意进行承台开挖时严禁进行放炮作业。

3 结语

本文介绍正循环钻孔灌注桩的施工工艺及出现问题的原因和解决方法, 因钻孔桩施工广泛, 现场施工管理人员能正确理解把握施工工艺, 出现问题是能及时的发现原因, 为项目部提高经济效益, 本文有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]铁路混凝土工程施工技术指南[S].中国铁道出版社, 铁建设{2010}241号.

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