旋挖钻孔桩沉渣产生原因及二次清孔工艺优化选择

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浅谈旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣的质量控制

浅谈旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣的质量控制

浅谈旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣的质量控制摘要:结合工程案例,介绍了在较厚砂层进行旋挖钻孔灌注桩施工技术,并提出了控制孔底沉渣厚度的有效措施及方法。

关键词:旋挖钻孔;灌注桩;孔底沉渣;质量控制1 旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣产生的原因分析1.1 桩孔孔壁塌落(1)杂填土层较厚且不稳定造成孔口表土层塌落孔内;(2)淤泥层及砂层由于钻孔过程的提、放钻具在孔内产生正、负压差所引起的抽吸作用,造成孔壁塌落;(3)在提、放钻具及下放钢筋笼时刮蹭孔壁,造成孔壁砂土掉落孔内;(4)成孔后未及时浇筑混凝土,空置时间太长导致泥浆分层离析孔壁失去稳定;(5)孔口附近有较大的集中荷载作用压垮孔壁;(6)泥浆比重过小,使得泥浆侧向护壁能力不足造成孔壁塌落;(7)由于钻具转速过快、扰动过大引起砂层液化造成孔壁塌落。

1.2 泥浆沉淀(1)由于泥浆粘度过低,悬浮能力差,使得泥浆发生分层沉淀;(2)泥浆含砂率过高,造成孔底沉砂过多;(3)混凝土浇注前的等待时间过长,使得悬浮物下沉堆积孔底。

1.3 钻孔残留(1)因钻具磨损、变形过大造成渣土泄漏、残留而产生沉渣;(2)受钻具自身结构限制,因钻齿间隙所造成的渣土残留。

1.4 清孔工艺(1)清孔所用的水泵功率太大,其过强水流产生的冲刷作用引发孔壁剥落;(2)采用钻具清孔时,其清孔工艺及钻具选择不合理,孔底沉渣无法清除干净;(3)采用正、反循环清孔时,泥浆性能不达标造成沉渣无法携带出孔底。

1.5 施工人员量测误判(1)由于施工员经验不足,在进行孔底沉渣厚度量测时误判,错误将清孔不合格的桩孔判断为合格孔;(2)孔底沉渣厚度量测工具选择不当产生误判。

2 旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣控制措施(1)根据孔口土层情况适当增加护筒埋设深度,使其穿过杂填土层并高出孔口30~40cm,始终保持孔内水位高于地下水位≮ 1.5m,同时护筒直径比钻具直径大 20cm 并防止碰撞及震动;(2)在钻进过程中慢提、慢放钻具,速度控制在70cm/s左右,在进入砂层时降低钻具转速,防止因扰动过大造成砂层液化;(3)在提、放钻具及下放钢筋笼时注意保持对中和垂直,钻进过程中每三钻复核一次钻杆垂直度,将垂直度控制在 1%以内,钢筋笼保护层垫块采用可转动的混凝土圆形垫块,减少刮蹭孔壁;(4)合理组织,紧凑工序,在进行第一次清孔时即开始安排混凝土罐车到场等待,为预防不测,商品混凝土的缓凝时间设定在 4h 以上;(5)在旋挖钻孔桩机及混凝土罐车停放面的近孔口一侧安放较大钢板,钻进过程中孔内取出的泥土及时清离孔口,以减少孔口的集中荷载;(6)在钻进过程中,根据地质情况适当加大泥浆比重至1.13~1.18,调整泥浆粘度至19~21Pa •s,增加泥浆的护壁及悬浮能力;(7)采用泥浆分离机分离出泥浆中的砂及其它大颗粒物,将泥浆中的含砂率控制在 4% 以内;(8)根据不同地层情况选用适当钻具,加强对钻底结构的检查、修补维护,减小转动底与固定底之间的间隙。

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择摘要:旋挖桩施工具有高效、节能、低噪音、无污染、适应地层较广泛等优点,施工性化、经济性、工期短、功效高、技术先进的等优势己得到体现,但其施工工艺质量控制标准和施工工艺技术标准现还无国家工法标准,施工过程控制须加强施工组织、加快其它工序的衔接等。

控制不好时也会遇到问题。

关键词:旋挖钻孔桩;沉渣原因;对策;分析引言:旋挖钻孔桩是钻孔灌注桩施工中一种较先进的施工方法,该施工方法主要特点是施工效率高,节能、低噪音、无挤土等,比较适用于工期要求紧的工程项目,但随着旋挖桩的桩长和桩径的越来越大,对桩的质量要求也越来越高。

1.成孔原理钻机钻头动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土,并将原状土装入斗内,然后再由钻机、卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,如此循环往复,不断取土卸土,直至钻到设计深度。

2.施工准备根据旋挖桩的工艺流程,首先找出控制点,然后进行平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。

同时铺设电缆、水管,在进行场地整平后,测量放样人员将所有桩位放出,钉好十字保护桩,做好测量复核,并记录放样数据备案;根据需要埋设护筒,规划行车路线时,要使便道与钻孔位置保持一定的距离;以免影响孔壁稳定;钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷;如地面土层较软需铺垫20mm厚的钢板后钻机方可就位,钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

3.旋挖桩桩底沉渣原因分析及控制措施3.1桩孔孔壁塌落3.1.1原因分析桩孔孔口填土不稳定,塌落孔内,泥浆密度过低,悬浮能力差,提升钻具太快,形成孔内向上的抽吸,提钻时孔内泥浆液面下降,未及时补充孔内泥浆,钻具提放刮碰孔壁,下放钢筋笼刮碰孔壁,终孔后未及时灌注混凝土,孔壁浸泡时间过长。

3.1.2控制措施孔口安放钢护筒保护孔口,护筒长度根据地层条件适当加长,加大泥浆密度,提高泥浆黏度,控制旋挖回次进尺,严禁钻筒打满提钻,避免抽吸现场,钻具提离孔口前,及时补充孔内泥浆,保持泥浆液面高度,钻具提放时保持对中,慢提、慢放,防止刮碰,钢筋笼采用汽车式起重机安放,保持对中、垂直,终孔后及时灌注桩身混凝土,缩短辅助作业时间,减少孔内沉渣沉淀。

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法钻孔灌注桩反循环二次清孔工法1.前言钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减,根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析,在桩基混凝土灌注正常情况下,桩基混凝土边缘部位有缺陷,,2.3.3.1、本工法适用范围:孔深150m以内的孔径、对沉渣厚度要求较高,水上(陆地)钻孔灌注桩的施工。

3.2、适用地层:粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层4.施工工艺4.1清孔的意义钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后,应进行清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。

清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。

钻孔灌注桩灌注前,由于从提钻到导管陈放完毕这个过程很长,对于钻孔灌注桩来说,必然会使第一次清孔后的沉渣增加,如果不采取措施,沉渣过多,容易引起灌注事故,直接影响桩基的承载力,危及结构安全。

因此,必须高度重视灌注前的二次清孔工作。

4.2清孔方式选择的理论依据R。

当G>P式中:δ--球形颗粒的直径,m;ρkg/m3~4。

v0ρ=1.1浆中砂砾等沉淀物有下沉的趋势,如果泥浆泵流量偏小,将出现大颗粒砂砾悬浮在一定高度以下;如果想把大的沉渣颗粒排出孔外,一方面是加大泥浆的循环速度,另一方面是加大泥浆的密度,但是,受现有泥浆泵排量的限制,泥浆的循环速度不可能提高很多,加大泥浆比重的方法也不可行。

另外因为井壁处泥浆比井中心部位流速慢,造成泥浆含砂率不均匀,最终不能将泥浆中大颗粒完全置换到井外去,因此本工法不采用这种方法。

如果用正循环清孔,φ2.0m的孔的断面积为3.14m2,常用6PNL砂石泵额定排量为280m3/h,假定采用2台并联送水,泥浆携带钻渣后进入钻杆与孔壁形成的环闭空间后上返速度是很低的,满排量时浆液的上返速度仅达到0.05m/s。

旋挖桩施工质量问题原因分析及防治措施

旋挖桩施工质量问题原因分析及防治措施

旋挖桩主要施工质量问题原因分析及防治措施一、概述旋挖桩施工具有高效、节能、低噪音、无污染、适应地层较广泛等优点,施工性化、经济性、工期短、功效高、技术先进的等优势已得到体现,但其施工工艺质量控制标准和施工工艺技术标准现还无国家工法标准,施工过程控制须加强施工组织、加快其它工序的衔接等。

控制不好时也会遇到问题。

旋挖钻孔灌注桩较常见的主要施工质量问题有:塌孔、卡钻、埋钻、孔斜、漏浆、掉钻头、掉钻头底板、不进尺、扩孔缩孔、孔底沉渣过多、堵管、断桩、钢筋笼上浮等。

(一)塌孔原因分析:泥浆选择不当,泥浆比重不稳定、相对密度不够;护筒直径偏小、长度不够;由于旋挖钻机的圆柱形钻头在提出泥浆液面时会使钻头下局部空间产生“真空”,同时由于钻头提升时泥浆对护筒下部与孔眼相交部位孔壁的冲刷作用,很容易造成护筒底孔壁坍塌;水头压力小或出现承压水;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长,补浆不及时。

预防措施:根据土层不同选配与之相适应的泥浆,严格控制护筒加工材料、质量、尺寸等;要把护筒下牢与孔位同心,如地下水位变化大,采取升高护筒的办法,增大水头;松散地层钻进时,适当控制钻进速度,提钻速度要均匀;补浆要及时,要尽快灌注,灌注时间不超过3.5h。

事故处理:应立即暂停钻进,查明塌孔原因及大概位置,当溻孔不严重时,可增大泥浆粘度、比重及孔内水头高度,同时慢转轻压试钻一段时间;如遇砂层可在泥浆中掺适量水泥改善泥浆性能;如果塌孔继续加重,应停钻用粘土回填,2~4周后再重新钻孔。

(二)掉钻头、钻头底板脱落原因及预防措施:引起埋钻的原因主要有以下几种原因:挖钻钻进时进尺太长或孔壁坍塌,造成钻头和钻杆埋入孔中;孔口塌陷或机械操作失误使孔口的钻头掉入;提钻时受阻或施工中钢丝绳拉断,造成钻头和钻杆埋入孔中;工作扭矩过大,造成钻杆断裂,连接销或提引器损坏造成的掉钻。

预防措施:控制钻进进尺长度,钻进过程中根据地层情况调整泥浆特性,确保孔壁稳定;将钻头等杂物远离孔口放置,护筒顶口周边夯实,封闭地表水;提钻时加强监视卷扬压力表,钻进时确保垂直度,提钻时发现压力突变时,及时调整方向;经常检查钢丝绳状况,勤更换;班组施工过程中对连接销、钻杆和提引器等设备勤做检查保养。

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择

Research研究探讨295 旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择陈民(宁夏地质工程院,宁夏银川750001)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)06-0295-01摘要:随着科学技术的发展,旋挖钻孔的灌注桩在建筑工程施工中得到大量应用,然而,桩底经常产生的很厚的沉渣已成为界内突出的问题。

本文结合具体的施工工程,对旋挖桩孔的底部沉渣产生的原因进行分析,提出了常见的清孔工艺,总结了清孔工艺的优化选择经验,以期为相关工作者提供可靠的参考。

关键词:旋挖钻孔桩;沉渣;原因;清孔工艺近年来,旋挖钻机的性能得到大幅度增强,各种各样的旋挖钻具也越来越先进,使得旋挖钻孔桩的施工技术广泛应用于桩基工程。

例如:我国的阿里巴巴、百度大楼。

利用旋挖机,使桩基工程的施工效率显著提升,而且还能减少泥浆用量,精简了渣土外运流程。

可是,旋挖钻机在应用中受到诸多因极为严重,影响了上层建筑的安全性能。

素的影响,且在我国相关的施工规范不够完善的情况下,桩底的沉渣超标现象1 旋挖桩桩底沉渣原因及控制方法1.1孔壁塌落第一,沉渣原因。

桩体的孔口填土不均匀,使土塌落到孔中;泥浆的悬浮性能差,且密度太低;上提钻具速度太快,孔中形成向上方向的抽吸力;在提钻期间,孔中泥浆逐渐下沉,未得到及时的补充;终孔时,混凝土材料灌注施工不够及时,使孔壁长时间被浸泡。

第二,解决方法。

在孔口处,安装一个钢护筒,用来起保护作用。

护筒的长度要结合施工现场情况予以调整;加大泥浆劲度、密度;有效的控制旋挖回次的进尺;上提钻具时,离开孔口之前,应及时在孔中补充一定量的泥浆;提放钻具的力度、速度要适中,以免刮碰孔壁;用汽车型起重机操作钢筋笼,保证对中、垂直;终孔以后,桩身应及时进行混凝土的灌注施工,提升辅助作业的效率,以免孔中沉渣沉积。

1.2泥浆发生沉淀由于泥浆参数设计不合理,护壁质量差;泥浆的含砂量大;灌注施工前,等待时间长,泥浆沉淀。

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法讲解

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法讲解

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法10钻孔灌注桩反循环二次清孔工法1.前言钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减,根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析,在桩基混凝土灌注正常情况下,桩基混凝土边缘部位有缺陷,多数是混凝土内局部有夹块造成的。

经分析认为:夹块由两部分组成,即泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块过厚,在灌注桩时,沉淀物随着混凝土上升,因有钢筋笼或井壁阻隔,使沉淀物停滞在局部范围内,并最终造成成桩中局部缺陷。

在黄河中下游的钻孔灌注桩的设计文件中,通常明确要求沉渣厚度小于30cm,比现行规范要求高许多,且工程地质条件复杂,主要穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层,其间交替夹杂有胶结砾岩薄层,因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。

因为从提钻到灌注砼,对于百米深桩来说通常需要12个小时以上,在这个过程中,因为泥浆静置时间过长,会产生一部分的沉淀,钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块,这些就构成沉渣,可能会超过设计要求,如果不采取措施就灌注,容易引发各种质量事故。

因此,需要在灌注前二次清孔。

2.工法特点2.1清孔彻底:能满足孔底沉淀厚度≤30cm的要求;2.2清孔速度快:从黄河三桥的实践情况看,如果正循环清孔情况比较好的话,一般采用气举反循环清孔50分钟左右就可以达到要求;2.3转换迅速:可以在10分钟内,由清孔状态转换到混凝土灌注状态;2.4经济便捷:本工法需用的机械设备少,材料用量少,制作简单,方便灵活;3.适用范围3.1、本工法适用范围:孔深150m 以内的孔径、对沉渣厚度要求较高,水上(陆地)钻孔灌注桩的施工。

3.2、适用地层:粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层114.施工工艺4.1清孔的意义钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后,应进行清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。

清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。

浅谈钻孔灌注桩沉渣的形成及处理的方法

浅谈钻孔灌注桩沉渣的形成及处理的方法

浅谈钻孔灌注桩沉渣的形成及处理的方法摘要:文中主要阐述了钻孔灌注桩沉渣,清孔处理的内容和主要工作,并分析了相互的关系,为建筑企业质量控制研究提供参考。

关键词:钻孔灌注桩,沉渣,清孔前言:随着建筑技术的日新月异和向高层建筑发展的趋势。

桩基础在工程中地应用也越来越广泛。

桩基础作为建筑工程强制控制内容之一,是建筑工程质量控制的重点。

沉渣厚度控制更是控制成孔质量的重中之重。

一.端承桩的承载机理是桩把荷载传递到桩的底部,它支承在坚固的岩石上,不难得出桩的承载力取决于桩身强度,与地基承载力。

当桩强度›地基承载力,桩的承载力取决于桩身强度,此公式在孔底无沉渣情况下成立,沉渣量过大,桩受荷时发生大量沉降,桩将失效。

二.沉渣的形成:沉渣由两部分组成,泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块。

泥浆中的砂砾沉淀物主要是在成孔过程中的土砂未及时排出,待停止成孔后沉至孔底,此类沉渣中有相当部分颗粒直径较大,一旦沉淀就不能用简单的方法轻易排出。

浮在泥浆中的微细颗粒,待成孔结束,经过一段时间之后慢慢沉入孔底。

因此在处理方法上可采取针对以粗粒为对象的一次清孔和以微细粒土为对象的二次清孔。

三.清孔原理:钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后,应进行清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载力的主要因素之一,清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒,砂粒等处于悬浮状态再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,终将孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。

确定沉渣颗粒在泥浆的临界沉降速度ⅴ0的思路是:假定颗粒为球形其重力为k,颗粒在液体中的浮力为p,球形颗粒在液体中的沉降阻力为L.当k>p时,岩硝下降,速度逐渐增大,L值也随之增大,当L值达到足以使作用在岩硝上的三种力保持平衡时,即L=K-P时,岩硝将以恒速ⅴ0下降。

旋挖桩桩底沉渣原因分析及控制措施

旋挖桩桩底沉渣原因分析及控制措施

旋挖桩桩底沉渣原因分析及控制措施旋挖桩是一种土建工程施工中常用的桩基施工方式,其优点是施工效率高、施工质量好。

然而,在旋挖桩施工过程中,桩底产生沉渣的问题是一种常见现象。

本文将对旋挖桩桩底沉渣的原因进行分析,并结合实际情况提出相应的控制措施。

一、旋挖桩桩底沉渣的原因分析1.地层不均匀。

土壤的物理性质和地质条件存在很大的差异,例如土质层、砂质层和泥质层等,这些不同的地层在施工过程中容易引起振动和沉渣。

2.土壤的自重和其它外载荷。

土层的自重和其他外界载荷,如上部结构以及施工设备的重量等,会使土壤产生变形和沉降,从而形成桩底沉渣。

3.桩周围土壤的振动。

旋挖桩施工中,钻桩机的振动会引起桩周围土壤的震动和变形,进而产生沉渣。

4.孔底土层的表面张力。

孔底土层的表面张力较大,容易使土壤颗粒粘结在一起,形成沉渣。

5.水文地质条件。

在水文地质条件不良的地区,水流较大或含有较多的沙粒,容易形成桩底沉渣。

6.施工速度过快。

旋挖桩施工时,施工速度过快会导致孔底土层、水层和沙层等不能及时排出,造成沉积物的堆积。

二、旋挖桩桩底沉渣的控制措施1.调整施工参数。

通过调整旋挖桩机的振动频率、桩身与孔壁间的摩擦、挖掘速度等施工参数,可减小振动的幅度,降低桩底沉渣的产生。

2.混合搅拌。

在施工过程中,定期进行混合搅拌,将桩底的土层、水层和沙层等混合均匀,避免沉渣的产生。

3.桩斜度调整。

在钻孔时,根据不同地层的特点,调整孔底的斜度,使土层、水层和沙层等能够顺利排除,减少沉渣的形成。

4.喷水冲洗。

在旋挖桩施工过程中,定期进行喷水冲洗,将桩底的沉渣冲洗出去,确保桩底的清晰度。

5.桩底环保处理。

对桩底的沉渣进行环保处理,尽可能地降低其对环境的不良影响。

6.施工速度合理控制。

在施工过程中,合理控制施工速度,确保土层、水层和沙层等能够及时排除,防止桩底沉渣的产生。

综上所述,旋挖桩桩底沉渣的产生是由多种原因共同作用而引起的。

为了控制桩底沉渣的产生,施工单位应根据具体情况采取相应的控制措施,提高施工质量和效率,确保工程的顺利进行。

旋挖桩沉渣处理方法

旋挖桩沉渣处理方法

旋挖桩沉渣处理方法
哇塞,旋挖桩沉渣处理可是个超级重要的事儿呢!那咱就来好好聊聊旋挖桩沉渣处理方法吧!
首先呢,旋挖桩沉渣处理的步骤一般是这样的。

在钻孔完成后,要及时进行清孔,利用泥浆循环或者专用的清渣设备把孔底的沉渣清理出来。

这就好比是给桩孔来一次大扫除,把那些不应该存在的杂质都清理掉!在这个过程中,可得注意啦,要控制好泥浆的性能,不能太稠也不能太稀,不然可就达不到好的清渣效果了。

而且操作的时候要细心再细心,别放过任何一个角落哦!
说到安全性和稳定性,这可是至关重要的呀!如果沉渣处理不好,那整个桩的承载能力都会受到影响,这可不是开玩笑的呀!就像盖房子,根基不牢怎么行呢?所以在处理沉渣的过程中,一定要严格按照规范操作,确保每一步都做到位,这样才能保证桩的安全性和稳定性,让它稳稳地扎根在地下。

那旋挖桩沉渣处理方法都有哪些应用场景和优势呢?哎呀呀,那可多了去啦!无论是在建筑工程中,还是在桥梁、道路等基础设施建设中,都能看到它的身影呢。

它的优势也很明显呀,处理效率高,效果好,能快速有效地清理沉渣,让桩的质量更上一层楼!这就像是给工程建设加上了一把有力的保障锁呀!
咱再来说说实际案例吧。

之前有个大型建筑项目,在施工过程中就遇到了旋挖桩沉渣的问题。

但是呢,通过采用合适的沉渣处理方法,严格按照步骤和注意事项来操作,最后成功地解决了问题,桩的质量那是杠杠的!这就充分说明了旋挖桩沉渣处理方法在实际应用中的重要性和有效性呀!
所以呀,旋挖桩沉渣处理方法真的是太重要啦!一定要认真对待,不能马虎呀!只有这样,才能保证工程的质量和安全,让我们的建筑更加坚固可靠!。

旋挖钻机钻孔灌注桩沉渣控制方法研究

旋挖钻机钻孔灌注桩沉渣控制方法研究

旋挖钻机钻孔灌注桩沉渣控制方法研究摘要:在施工过程中,旋挖钻机的广泛使用造成了沉渣的大量出现,极大了污染了周围的环境,同时也造成了很多负面的影响,不利于我国生态文明的建设。

本文就旋挖钻机在灌注桩工程中的具体使用进行研究,以期找出旋挖钻机旋挖钻机造成大量沉渣出现的原因,重点描述沉渣给结构本身及社会带来的危害,然后提出减少桩底沉渣的有效办法,为结构安全、绿色施工、文明施工建言献策。

关键词:旋挖钻机;灌注桩;沉渣;控制方法一、引言旋挖钻机因其具有成孔速度快,施工效率高,能够大幅缩短工期的优点而在施工中广泛的应用。

虽然其施工工艺日趋成熟和完善,但在施工过程中也出现了一些问题,比如抗扰动能力差、易发生缩孔和塌孔等,最重要的是施工单位对于旋挖钻机的使用经常不合乎规范,以致于产生大量的沉渣,造成施工质量存在缺陷,同时也不符合2008年颁布实施的《建筑桩基技术规范》中的有关规定[1]。

因此,本文对旋挖钻机在施工过程中产生沉渣的原因和沉渣的危害进行深入分析,并提出减少沉渣的产生和治理沉渣的对策建议,以期为优化施工环境,建设绿色家园提供参考意见。

二、旋挖钻机施工过程中产生沉渣的原因分析旋挖钻机在施工过程中产生沉渣的原因可能发生在施工的各个环节中,因此对沉渣产生的原因进行分析时还应熟悉旋挖钻机施工的每一个步骤。

笔者认为旋挖钻机在施工过程中产生沉渣的原因可能是孔壁的塌落、泥浆的沉淀、钻孔的残留以及清孔工艺的不当使用四个方面。

(一)孔壁塌落旋挖机在施工时,会产生比较剧烈的振动,而孔壁周围的土层还不够稳定,悬浮能力较差,极易容易塌落,形成沉渣。

另一方面施工过程中对钻具操作不合理也会造成孔壁的塌落。

(二)泥浆沉淀施工过程中,会遇到不同配比的土质,产生的泥浆的性能参数也各不相同。

有些泥浆性能参数达不到要求,无法吸附在孔壁上,再加之有些施工在灌注前因为各种各样的原因而长时间等待,就会造成泥浆发生沉淀的现象,最后形成沉渣。

(三)钻孔残留钻具由于长时间高强度的使用,会造成钻底变形,周围的渣土掉落后形成沉渣。

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及二次清孔工艺优化选择

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及二次清孔工艺优化选择

旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择雷斌叶坤李榛柴源(深圳市工勘岩土工程有限公司,广东深圳 518026)[摘要]随着旋挖钻孔灌注桩的广泛应用,桩底沉渣过厚成为突出的质量通病。

本文结合作者从事旋挖钻孔灌注桩的施工实践,分析了桩底沉渣过厚产生的原因,介绍了六种泥浆正循环、反循环、无循环清孔工艺方法,并对比分析了各种清孔工艺的特点,提出了旋挖桩清孔工艺的优化选择方法。

[关键词]旋挖钻孔桩;孔底沉渣;清孔工艺;优化选择The Causes of the Sediment at the Hole Bottom of Rotating Excavation Drilling Pile and the Optimal Selection of Hole Cleaning MethodBin Lei,Kun Ye,Zhen Li ,Yuan Cai(Shenzhen Gong Kan Geotechnical Engineering Co.Ltd,ShenzhenGuangdong 518026) Abstract:With the widely application of the rotating excavation drilling cast—in-place pile,the overweighting sediment at the hole bottom is becoming one of the most prominent quality problems. This article has analyzed the causes of the overweighting sediment at the hole bottom, which is based on the author's construction practice experience of working on rotating excavation drilling cast-in-place pile。

旋挖桩施工质量问题原因分析及防治措施

旋挖桩施工质量问题原因分析及防治措施

旋挖桩主要施工质量问题原因分析及防治措施一、概述旋挖桩施工具有高效、节能、低噪音、无污染、适应地层较广泛等优点,施工性化、经济性、工期短、功效高、技术先进的等优势已得到体现,但其施工工艺质量控制标准和施工工艺技术标准现还无国家工法标准,施工过程控制须加强施工组织、加快其它工序的衔接等。

控制不好时也会遇到问题。

旋挖钻孔灌注桩较常见的主要施工质量问题有:塌孔、卡钻、埋钻、孔斜、漏浆、掉钻头、掉钻头底板、不进尺、扩孔缩孔、孔底沉渣过多、堵管、断桩、钢筋笼上浮等。

(一)塌孔原因分析:泥浆选择不当,泥浆比重不稳定、相对密度不够;护筒直径偏小、长度不够;由于旋挖钻机的圆柱形钻头在提出泥浆液面时会使钻头下局部空间产生“真空”,同时由于钻头提升时泥浆对护筒下部与孔眼相交部位孔壁的冲刷作用,很容易造成护筒底孔壁坍塌;水头压力小或出现承压水;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长,补浆不及时。

预防措施:根据土层不同选配与之相适应的泥浆,严格控制护筒加工材料、质量、尺寸等;要把护筒下牢与孔位同心,如地下水位变化大,采取升高护筒的办法,增大水头;松散地层钻进时,适当控制钻进速度,提钻速度要均匀;补浆要及时,要尽快灌注,灌注时间不超过3。

5h。

事故处理:应立即暂停钻进,查明塌孔原因及大概位置,当溻孔不严重时,可增大泥浆粘度、比重及孔内水头高度,同时慢转轻压试钻一段时间;如遇砂层可在泥浆中掺适量水泥改善泥浆性能;如果塌孔继续加重,应停钻用粘土回填,2~4周后再重新钻孔。

(二)掉钻头、钻头底板脱落原因及预防措施:引起埋钻的原因主要有以下几种原因:挖钻钻进时进尺太长或孔壁坍塌,造成钻头和钻杆埋入孔中;孔口塌陷或机械操作失误使孔口的钻头掉入;提钻时受阻或施工中钢丝绳拉断,造成钻头和钻杆埋入孔中;工作扭矩过大,造成钻杆断裂,连接销或提引器损坏造成的掉钻.预防措施:控制钻进进尺长度,钻进过程中根据地层情况调整泥浆特性,确保孔壁稳定;将钻头等杂物远离孔口放置,护筒顶口周边夯实,封闭地表水;提钻时加强监视卷扬压力表,钻进时确保垂直度,提钻时发现压力突变时,及时调整方向;经常检查钢丝绳状况,勤更换;班组施工过程中对连接销、钻杆和提引器等设备勤做检查保养。

浅谈旋挖成孔桩基沉渣处理

浅谈旋挖成孔桩基沉渣处理

浅谈旋挖成孔桩基沉渣处理摘要:随着我国建筑行业的迅速发展,以往的桩基础施工机械及技术已不能满足需要,近些年出现的旋挖钻施工工艺,较冲击钻、循环钻等具有很大的优越性。

旋挖钻成孔施工的桩基孔底沉渣较多,一般工程旋挖钻成孔施工多采取孔底捞渣、调节泥浆比重、正反循环清孔的方法来确保孔底沉渣厚度符合要求。

关键词:桩基础,旋挖钻,孔底沉渣,二次清孔,气举反循环。

1.旋挖钻施工孔底沉渣的传统处理旋挖钻机施工方法虽然具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应性强、环保等优点,对于粉质黏土及强风化岩等地质成孔效率高,可钻至中风化岩层,但与冲击钻机对比,旋挖钻成孔施工的桩基孔底沉渣较多。

1.1沉渣过厚的危害旋挖灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减,根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析,在桩基混凝土灌注正常情况下,桩基混凝土边缘部位有缺陷,多数是混凝土内局部有夹块造成的。

1.2沉渣处理方法在一般的工程钻孔灌注桩的设计文件中,明确要求了沉渣厚度不得超过一定范围,因为从提钻到灌注砼,对于深桩来说通常需要24小时以上,在这个过程中,因为泥浆静置时间过长,会产生一部分的沉淀,钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块,砂层的坍塌跌落,容易引发各种质量事故。

确保孔底沉渣小于设计要求,具体方法如下:1.2.1孔底捞渣孔底捞渣是采用捞渣钻头下至孔底有效破碎大颗粒岩屑,捞除上部坍塌跌落的泥块。

具体操作如下:1.钻孔成孔后下捞渣钻头,捞渣钻头口径比孔径小两级为佳;2.在捞渣过程中,钻头下至底部前不予旋转,减少对孔底沉渣的扰动而悬浮颗粒增加;3.在钻头下至孔底后,应逐步调节转速加大水流对孔底四周沉渣的冲洗,避免孔底沉渣密实增加清孔难度;4.捞渣钻头转动10分钟后停止10-20分钟等悬浮颗粒下落,增加出渣量;5.捞渣4-5斗后停止捞渣1小时以上,待孔底沉渣相对稳定后继续捞渣。

1.2.2泥浆比重调节在施工过程中回填上部采用钢护筒护壁,下部采用泥浆护壁,这样能有效的减少塌孔,保证成孔质量,减少和杜绝孔底沉渣,保证混泥土的充盈系数。

沉渣危害成分分析

沉渣危害成分分析

沉渣危害成分分析孔底沉渣过厚的原因1、清孔方式选用不当。

钻孔灌注桩常用的清孔方法众多(如抽浆法、换浆法等),各种清孔方法都可能会对清孔效果造成直接影响,清孔方法选用不当则较难有效清除孔底钻渣和置换孔内泥浆,直接影响孔底沉渣层厚度。

2、清孔不彻底。

清孔不彻底或持续时间不够,未能将孔底钻渣清除干净,或孔内泥浆置换不充分,均会造成孔底沉渣厚度过大。

3、清孔泥浆指标控制不当。

清孔过程中采用的泥浆指标不符合要求,或孔内泥浆指标未达到终止清孔标准即结束清孔,从而造成孔底沉渣厚度增大。

4、孔壁剥落、坍塌。

施工过程中未采取有效固孔措施,或固孔措施未能保持连续;施工机具碰撞孔口或孔壁,导致孔口坍塌或孔壁泥皮剥落,使孔底沉淀物增多。

5、施工历时过长。

施工工序之间不紧凑,清孔结束至混凝土灌注之间的间隔时间过长,导致孔内泥浆中砂粒沉淀,或泥浆失水、沉淀。

孔底沉渣过厚的危害1、孔底沉渣的存在对灌注桩的承载性状造成改变。

施工中一旦灌注桩孔底沉渣过厚,可能会造成桩身与桩周土体发生较大的相对位移,钻孔灌注桩靠相对位移发挥承载力,实际上变成了端承摩擦桩,甚至是纯摩擦桩,变更了原设计意图。

2、孔底沉渣会使桩产生较大的沉降,甚至可能产生刺入性剪切破坏,对桩端有一定沉渣的钻孔灌注桩,Q―s(荷载一沉降)曲线呈陡降型,破坏特征点明显。

3、孔底沉渣严重制约了钻孔灌注桩承载力的发挥。

孔底沉渣层由高含水量的泥砂和沉淀的护壁泥浆混合组成,其承载力很低,压缩性极大,据单桩竖向静力荷载试验表明,桩端承载力仅为150~250kPa,约为预制桩和沉管灌注桩桩端承载力的10%~30%,桩侧摩阻力约为70%左右。

【最新精选】钻孔灌注桩反循环二清孔工法

【最新精选】钻孔灌注桩反循环二清孔工法

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法编制单位:山东省路桥集团有限公司编制时间:2008年7月钻孔灌注桩反循环二次清孔工法1.前言钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减,根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析,在桩基混凝土灌注正常情况下,桩基混凝土边缘部位有缺陷,多数是混凝土内局部有夹块造成的。

经分析认为:夹块由两部分组成,即泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块过厚,在灌注桩时,沉淀物随着混凝土上升,因有钢筋笼或井壁阻隔,使沉淀物停滞在局部范围内,并最终造成成桩中局部缺陷。

在黄河中下游的钻孔灌注桩的设计文件中,通常明确要求沉渣厚度小于30cm,比现行规范要求高许多,且工程地质条件复杂,主要穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层,其间交替夹杂有胶结砾岩薄层,因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。

因为从提钻到灌注砼,对于百米深桩来说通常需要12个小时以上,在这个过程中,因为泥浆静置时间过长,会产生一部分的沉淀,钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块,这些就构成沉渣,可能会超过设计要求,如果不采取措施就灌注,容易引发各种质量事故。

因此,需要在灌注前二次清孔。

2.工法特点2.1清孔彻底:能满足孔底沉淀厚度≤30cm的要求;2.2清孔速度快:从黄河三桥的实践情况看,如果正循环清孔情况比较好的话,一般采用气举反循环清孔50分钟左右就可以达到要求;2.3转换迅速:可以在10分钟内,由清孔状态转换到混凝土灌注状态;2.4经济便捷:本工法需用的机械设备少,材料用量少,制作简单,方便灵活;3.适用范围3.1、本工法适用范围:孔深150m 以内的孔径、对沉渣厚度要求较高,水上(陆地)钻孔灌注桩的施工。

3.2、适用地层:粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层4.施工工艺4.1清孔的意义钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后,应进行清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法讲解

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法讲解

钻孔灌注桩反循环二次清孔工法10钻孔灌注桩反循环二次清孔工法1.前言钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减,根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析,在桩基混凝土灌注正常情况下,桩基混凝土边缘部位有缺陷,多数是混凝土内局部有夹块造成的。

经分析认为:夹块由两部分组成,即泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块过厚,在灌注桩时,沉淀物随着混凝土上升,因有钢筋笼或井壁阻隔,使沉淀物停滞在局部范围内,并最终造成成桩中局部缺陷。

在黄河中下游的钻孔灌注桩的设计文件中,通常明确要求沉渣厚度小于30cm,比现行规范要求高许多,且工程地质条件复杂,主要穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层,其间交替夹杂有胶结砾岩薄层,因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。

因为从提钻到灌注砼,对于百米深桩来说通常需要12个小时以上,在这个过程中,因为泥浆静置时间过长,会产生一部分的沉淀,钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块,这些就构成沉渣,可能会超过设计要求,如果不采取措施就灌注,容易引发各种质量事故。

因此,需要在灌注前二次清孔。

2.工法特点2.1清孔彻底:能满足孔底沉淀厚度≤30cm的要求;2.2清孔速度快:从黄河三桥的实践情况看,如果正循环清孔情况比较好的话,一般采用气举反循环清孔50分钟左右就可以达到要求;2.3转换迅速:可以在10分钟内,由清孔状态转换到混凝土灌注状态;2.4经济便捷:本工法需用的机械设备少,材料用量少,制作简单,方便灵活;3.适用范围3.1、本工法适用范围:孔深150m 以内的孔径、对沉渣厚度要求较高,水上(陆地)钻孔灌注桩的施工。

3.2、适用地层:粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层114.施工工艺4.1清孔的意义钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后,应进行清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。

清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。

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旋挖钻孔桩沉渣产生原因及清孔工艺优化选择雷斌叶坤李榛柴源(深圳市工勘岩土工程有限公司,广东深圳 518026)[摘要] 随着旋挖钻孔灌注桩的广泛应用,桩底沉渣过厚成为突出的质量通病。

本文结合作者从事旋挖钻孔灌注桩的施工实践,分析了桩底沉渣过厚产生的原因,介绍了六种泥浆正循环、反循环、无循环清孔工艺方法,并对比分析了各种清孔工艺的特点,提出了旋挖桩清孔工艺的优化选择方法。

[关键词] 旋挖钻孔桩;孔底沉渣;清孔工艺;优化选择The Causes of the Sediment at the Hole Bottom of Rotating Excavation Drilling Pile and the Optimal Selection of Hole Cleaning MethodBin Lei, Kun Ye, Zhen Li ,Yuan Cai(Shenzhen Gong Kan Geotechnical Engineering Co. Ltd, Shenzhen Guangdong 518026)Abstract: With the widely application of the rotating excavation drilling cast-in-place pile, the overweighting sediment at the hole bottom is becoming one of the most prominent quality problems. This article has analyzed the causes of the overweighting sediment at the hole bottom, which is based on the author's construction practice experience of working on rotating excavation drilling cast-in-place pile. In addition, it also introduces six hole cleaning methods including the slurry direct circulation, the slurry reverse circulation, the non-cycle, and so on. And by the comparison analysis of all the hole cleaning methods, author gives an optimal selection method of cleaning process in the rotating excavation drilling pile.Key words: rotating excavation drilling pile; sediment at the hole bottom; hole cleaning methods; optimal selection1 引言旋挖钻机具有机电一体化、钻孔速度快、入岩能力强、综合成本低、机动灵活、绿色环保等显著特点,随着旋挖钻机整体性能的提升,以及旋挖钻具的不断改进,旋挖钻孔桩已广泛应用于桩基础工程施工。

据不完全统计,目前在深圳及周边地区使用的旋挖钻机数量已超过上百台,完成的各类基桩数量已超过总量的40%,预计数年后其使用量还将大幅提高。

深圳桩基市场中旋挖钻机的大量推广应用只是在近些年,一大批国内外各种品牌、大小吨位、型号的系列旋挖钻机同时在使用,如:三一重工SR220、280、360、420Ⅱ,中联重科ZR220、250、280、360A、420,土力机械SR60、65、70、80、100,宝峨BG20、25、30、40,徐工XR220、280、360、460,上海金泰SH25、30、36等,一大批重点项目的桩基工程均由旋挖桩机完成,如:国信金融大厦、中国人寿大厦、腾讯滨海大厦、百度大厦、阿里云大厦、阿里巴巴大厦、东门新苑、农科香堤绿洲家园、、动漫大厦、海王星辰大厦、百郦大厦等等。

旋挖机的使用,加快了桩基施工进度,减少了泥浆使用量,节省了工程造价,提升了现场文明施工水平。

旋挖钻机自动化水平高,适应能力强。

但受不同钻机的机械性能、人员操作水平、现场技术管理能力等存在的差异,特别是受场地地层条件的影响,加之行业尚未编制相关旋挖钻孔桩施工技规范,没有形成系统的工法研究,施工过程中大量的旋挖成桩的质量问题也随之产生,桩底沉渣过厚即是较普遍的质量通病之一。

桩底沉渣超标或过厚对桩基质量将产生严重的影响,主要体现在:沉渣过厚严重制约桩端承载力的发挥和增大桩的沉降位移,对桩基上层建筑整体结构安全会造成巨大不良隐患。

鉴于以上问题,现行桩基规范对钻孔灌注桩孔底沉渣厚度提出了明确要求。

在《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中,规定端承桩沉渣厚度≤50mm,摩擦桩沉渣厚度≤100mm,许多地方性行业规范也出台明确规定对此进行约束。

然而在实际施工中,由于对旋挖钻机操作人员培训不够,现场技术管理人员对施工工序把握不严,特别是受复杂地层的影响,造成桩底沉渣超标问题依然严峻。

因此,如何在旋挖钻孔桩施工过程中预防桩孔沉渣的产生,合理选择桩孔的二次清孔工艺,保证孔底沉渣满足设计和规范要求,成为困扰业界对旋挖钻机的客观评价和使用前景。

本文结合深圳地区旋挖钻孔灌注桩施工情况,分析了旋挖桩孔底沉渣产生的原因,提出了几种有效的二次清孔方法,论述了不同清孔方法的特点,提出了综合优化选择的方法。

2 旋挖桩桩底沉渣原因分析及控制措施旋挖钻孔灌注桩桩底沉渣可能产生于旋挖钻机施工的钻进成孔、安放钢筋笼、灌注混凝土等多个环节中,分析认为沉渣产生的原因大致分为以下几类:2.1 桩孔孔壁塌落2.1.1原因分析桩孔孔口填土层不稳定塌落孔内;泥浆比重过低,悬浮能力差;提升钻具太快,形成孔内向上的抽吸作用;提钻时孔内泥浆液面下降,未及时补充孔内泥浆;钻具提放刮碰孔壁;下放钢筋笼刮碰孔壁;终孔后未及时灌注砼,孔壁浸泡时间过长。

2.1.2控制措施孔口安放钢护筒保护孔口,护筒长度根据地层条件,适当加长;加大泥浆比重,提高泥浆的粘度,减少孔底沉淀;控制旋挖每回次进尺,严禁钻筒打满提钻,避免抽吸现场;钻具提高孔口前,及时补充孔内泥浆,保持泥浆液面高度;钻具提放时保持对中,慢提、慢放,防止刮碰;下放钢筋笼保持对中、垂直;终孔后及时灌注桩身混凝土,减少辅助作业时间。

2.2 泥浆沉淀2.2.1原因分析泥浆性能参数不合格,护壁效果不佳;灌注前等待时间过长,泥浆发生沉淀;泥浆含砂率高。

2.2.2控制措施配制合适参数的泥浆,并及时检测、调整泥浆性能;缩短灌注等待时间,避免泥浆沉淀;设置泥浆沉淀池或者泥浆分离器将泥浆中泥砂沉淀分离,并调整泥浆性能。

2.3 钻孔残留2.3.1原因分析钻具钻底变形或者磨损过大,渣土泄露生成沉渣;钻底结构本身限制,如钻齿布置高度、间距等原因造成渣土残留过多生成沉渣。

2.3.2控制措施选用合适钻具,经常检查钻底结构;减小旋转底和固定底间隙;及时补焊保径条,更换磨损严重的边齿;合理调整钻齿布置角度、间距;增加清渣次数,减少桩底残留。

2.4清孔工艺2.4.1原因分析清孔时的抽吸作用造成垮孔;清孔时泥浆性能不达标,沉渣无法携带出孔底;清孔工艺选择不合理,沉渣无法清除干净。

2.4.2控制措施清孔时控制泵的抽吸力,减少对孔壁的冲击;清孔时换浆,并调整好泥浆性能指标;根据钻孔情况,选择适合的二次清孔工艺。

3 旋挖钻孔灌注桩二次清孔技术旋挖钻孔施工过程中应采取适当措施避免沉渣产生,在钢筋笼、灌注导管安放后,对沉渣过厚的桩孔,须选用合适的二次清孔工艺进行沉渣处理。

二次清孔是在完成旋挖成孔、下入钢筋笼和灌注导管后,利用灌注导管清除孔底沉渣的关键工序。

桩孔二次清孔工艺的合理选择,对清除孔底沉渣,保证桩身工程质量极其重要。

目前,业内旋挖桩桩孔二次清孔技术按泥浆循环方式可分为以下三类:泥浆正循环清孔、反循环清孔和钻具无泥浆循环清孔。

3.1 泥浆正循环清孔3.1.1 工艺原理泥浆正循环清孔工艺是普遍采用的一种清孔方式,是由泥浆泵泵送的泥浆经过胶管,与孔口的灌注导管连接,并把泥浆送到孔底;送到孔底的泥浆悬浮并携带孔底沉渣,再经过灌注导管与孔壁之间的环状空间返回地面,流入循环沟、沉淀池,然后进入泥浆池循环使用。

正循环二次清孔工艺原理见图1示。

图1 正循环二次清孔原理示意图泥浆正循环清渣运行时须注意以下事项:(1)选择合适的泥浆泵,泥浆流量过大,对孔壁冲刷大,容易塌孔;泥浆流量小,沉渣上升速度慢,清渣效果差,耗费时间长。

实际施工中,流量、扬程作为选择泥浆泵的依据,可根据桩孔直径大小配制功率在12~30KW之间的3PN泥浆泵。

(2)减少管道接口,避免管道直径剧烈变化、运行方向剧烈变化,减小泥浆循环系统中的沿程阻力和局部阻力消耗。

(3)泥浆循环过程中,泥浆循环系统中含有较多的粗颗粒或岩渣,会反复循环带入孔内,影响清孔效果。

应定期对沉淀池、泥浆池废渣进行清理,可加大、加长泥浆循环沟,并派专人沟内捞渣。

(4)清孔过程中,根据清渣效果适时上下提放、左右移动导管,加快扰动孔底沉渣,以达到快速清渣的效果。

3.2 泥浆旋流器正循环清孔3.1.1 工艺原理为减少正循环二次清孔过程中泥浆中粗颗粒含量大,提高泥浆性能指标,缩短清孔时间,提升清孔效果,在泥浆正循环清孔系统中,引进了泥浆旋流器辅助清孔,即:在泥浆泵泵送泥浆入孔底的胶管上,在地面串联泥浆旋流器,在泥浆被泵入孔底前将泥浆中的粗颗粒排出,预先进行浆渣有效分离,保证优质泥浆进入孔底,减少岩渣的重复带入,并有效地提高了泥浆的携渣能力,大大缩短清孔时间,既提高工效,又保证清孔效果。

泥浆旋流器二次清孔工艺平面布设见图2示。

图2 旋流器二次清孔原理示意图泥浆旋流器正循环二次清孔凭借旋流装置对泥浆进行有效分离,其操作简便、分离效果好,是普通泥浆正循环清孔系统的升级工艺,是我公司拥有的实用新型专利技术,同时被评为2011年度深圳市工程建设市级工法、广东省工程建设省级工法,具有实用性、有效性,为二次清孔提供了新的可靠选择。

泥浆旋流器正循环二次清孔时应注意:(1)派专人负责旋流器工作状态,观察排渣口是否堵塞;如出现旋流器进口部分吸入块石、牡蛎壳、水泥块等较大异物时,会使进浆速度降低,应及时清除。

(2)如果旋流器进口泥浆中的固相粗颗粒含量过高,或底流口阀门调节过小,会使旋流器过载,会导致底流口堵塞,可通过调节底部阀门,以保持底部排渣通畅。

(3)旋流器出渣口设置专门的排渣池,并及时进行清理排渣。

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