泥浆护壁的正、反循环ppt课件

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第三章(4)泥浆护壁桩

泥浆护壁成孔灌注桩
排渣方式：潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环排渣两种方式， ①正循环排渣法:在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。 ②反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。
泥浆护壁成孔灌注桩
（3)冲击钻成孔
①冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔(图2－22) ②冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头(图2－23)。 ③冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。
泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩
2.成孔成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。
（1）回转钻成孔
①正循环回转钻成孔适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15％、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用桩孔直径不宜大于 1000mm，钻孔深度不宜超过40m。
导管一般用无缝钢管制作，直径为 200~300 mm，每节长度为2~3m，最下一节为脚管，长度不小于4m，各节管用法兰盘和螺栓连接。承料漏斗利用法兰盘安装在导管顶端，其容积应大于保证管内混凝土所必须保持的高度和开始浇筑时导管埋置深度所要求的混凝土的体积。隔水栓(球塞)用来隔开混凝土与泥浆(或水)，可用木球或混凝土圆柱塞等，其直径宜比导管内径小20~25mm。用3~5 mm厚的橡胶圈密封，其直径宜比导管内径大5~6mm。

泥浆护壁钻孔灌注桩正循环,反循环

泥浆护壁钻孔灌注桩正循环,反循环
泥浆护壁钻孔灌注桩正循环和反循环是两种不同的施工方法。

正循环法是在钻孔过程中，泥浆由泥浆泵从钻杆内部注入孔内，然后通过孔底的冲洗孔排出。

正循环法可以有效地冲刷孔壁，清除孔底的碎屑，使钻孔更加顺利和稳定。

反循环法是指通过一个独立的回驳管道将泥浆从钻杆的外部注入孔内，然后通过回流管将泥浆和碎屑从孔底排出。

反循环法可以减少泥浆在孔底的停留时间，减少泥浆的污染，同时还可以提高钻进速度。

选择使用正循环法还是反循环法，需要根据具体的地质条件、孔径要求和工程需求来决定。

同时，施工人员需要合理控制泥浆的注入速度和排出速度，确保泥浆循环的顺畅和钻孔的安全。

泥浆护壁的正、反循环ppt课件

（1）钻孔潜水电钻机一种将动力、变速机构与钻头连在一起加以密封，潜入水中工作的一种体积小而质量轻的钻机。钻头靠桩架悬吊，吊杆定位，钻孔时钻杆不旋转，正循环送入泥浆，被切碎的土屑靠泥浆排出孔外，或用砂石泵或空气吸泥机采用反循环方式排除泥渣。.来自2.3 混凝土灌注桩施工
（1）钻孔潜水电钻机钻孔直径为600-800mm钻孔深度可达50m钻孔成孔，设备体积较小，重量轻，移动灵活，维修方便，钻进速度快，施工无噪音、无振动，但设备较复杂，费用较高。适用于黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土，也可钻入岩层，尤其适于在地下水位较高的土层中成孔。
2.3 混凝土灌注桩施工
泥浆带渣流动的方向与正循环回转钻机成孔的情形相反。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣
反循环回转钻机成孔工艺原理图
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1—钻头 2—新泥浆流向 3—沉淀池 4—砂石泵 5—水
龙头 6—钻杆 7—钻机回转装置 8—混合液流向
2.3 混凝土灌注桩施工
回转钻机可用于各种地质条件、各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠，施工无噪音、无振动，设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢、效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境。
23混凝土灌注桩施工正循环回转钻机成孔工艺原理图1钻头2泥浆循环方向3沉淀池4泥浆池5泥浆泵6水龙头7钻杆8钻机回转装置空心钻杆内部通入泥浆或高压水从钻杆底部喷出携带钻下的土渣沿孔壁向上流动由孔口将土渣带出流入泥浆池回转钻机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转动由钻头切削土壤
2.3 混凝土灌注桩施工
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2.3 混凝土灌注桩施工
回转钻机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转动，由钻头切削土壤。

泥浆循环处理PPT课件

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泥浆的使用优为重要,而泥浆护壁就是在充满水、膨润土及泥浆从槽壁表面向地
层内渗透到一定的范围内就粘附在颗粒上，通过这种粘附作用可以使槽壁较少坍塌
和渗水。泥浆具有支撑开挖，悬浮沉渣，避免淤泥碴层在开挖底部堆积等作用。无
论是新制泥浆还是经过循环净化的泥浆，都应根据开挖槽段的地层情况、土质特点
来确定泥浆稠度。
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绿色环保成套泥浆置换处理装置细部照片
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绿色环保成套泥浆置换处理装置细部照片
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绿色环保成套泥浆置换处理装置的优点
（1）便于运输，组装连接简单，使用方便，泥浆的制备和处理科学，外形美观。
（2）在施工过程中，泥浆罐、混合泥浆池、管道及泥浆泵综合利用，混合泥浆池内装有两组搅拌处理装置，使泥浆得到充分搅拌，回收泥浆经过处理后再利用，保证泥浆的质量。这样既做到泥浆的循环使用，节约社会资源，又提高了工作效率。
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泥浆罐中的新制泥浆可直接供给输送到开挖槽段、在浇筑槽段、在清洗槽段，也可以输入混合泥浆池与初步处理回收的泥浆混合，经处理后使泥浆再利用。泥浆罐本身方便清洗，清洗泥浆罐后的水排到混合泥浆池，与回收的泥浆混合再利用，节约资源。
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•
作为废泥浆回收的储存、处理装置，多个
泥浆有连通器相连，在每个池中安装两个螺旋
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• 泥浆回收管：将槽段中废旧泥浆用泵抽回，通过泥浆回收管导入混合泥浆池
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泥浆分离机：
• 将小颗粒的粉土分离出来，泥浆管放到槽底，通过将泥浆泵将泥浆抽到分离机内，通过泥浆分离系统中的震动筛和旋流器，将沙石颗粒分离出，使回收分离后的泥浆的含砂量要少于4％。泥浆循环到混合泥浆池处理，同时，泥浆池通过浆管向槽段供浆，保证泥浆护壁质量，达到换浆洗槽的目的。

泥浆护壁冲钻孔灌注桩施工及质量控制

钢筋笼的安放：钢筋笼竖直对准孔口中心后，要缓缓下
放，避免碰撞孔壁或自由落下；两段钢筋笼孔口焊接时，要
保证其稳定性，下放到位后，检查并控制笼顶标高偏差值在
±100mm以内，然后再用吊杆安置牢固，严防下落和灌注
混凝土时上浮。
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钻孔灌注桩钢筋笼吊装
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（6）钢筋笼的制作和安装
钢筋笼制作：制作时，箍筋与主筋隔点点焊；预制环形保护层垫块纵向设置间距5～6m一组，一组不少于4档，沿钢筋笼周围均匀分布，距笼顶2m另加设1道。垫块环径即为保护层厚度。环形垫块可以减少孔壁的刮伤及增加钢筋保护层的均匀性。
分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或机械连接（钢筋直径大于20mm），并应遵守国家相应的现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定。
反循环钻成孔法适用范围较广，从软土、粉细砂到软砾石层、风化岩层，成孔深度可达100m，最大孔径达5m，是其他机械成孔工艺难以达到的。
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钻孔灌注桩－钻孔
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（二）冲击成孔法
冲击成孔灌注桩施工法是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的钻头，在一定的高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔,再用掏渣筒或反循环抽渣方式将钻渣岩屑排除。每次冲击之后,冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从而使桩孔得到规则的圆形断面。冲击钻头形式有十字形、一字形、工字形、人字形、圆形和管式等。其中以十字形钻头应用最广，其接触压力较大，冲击成孔形较好，适用于各类土层和岩层。遇到回旋钻及其他钻进方法难以施工的卵砾石层或岩层时，选用冲击成孔施工法，常能取得较理想的结果。 6

泥浆护壁灌注桩专题培训课件

冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。
冲抓锥成孔
冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。
适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。
1、正循环回转钻进是以钻机的回转装置带动钻具旋转切削岩土，同时利用泥浆泵向钻杆输送泥浆（或清水）冲洗孔底，携带岩屑的冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环状空
间上升，从孔口流向沉淀池，净化后再供使用，反复运行，由此形成正循环排渣系统；随着钻渣的不断排出，钻孔不断地向下延伸，直至达到预定的孔深。由于这种排渣方式与地质勘探钻孔的排渣方式相同，故称之为正循环，以区别于后来出现的反循环排渣方式。
主要工艺流程
1. 测定桩位 2. 埋设护筒 3. 桩机就位 4. 制备泥浆 5. 成孔 6. 清孔 7. 安放钢筋骨架 8. 浇筑水下混凝土
测定桩位
1. 利用经纬仪和水准仪进行桩位的定位，并做好记录
埋设护筒及护筒作用、制作
1. 护筒的作用是固定桩位、防止地表水流入孔内、保护孔口和保护孔内水压力、防止塌孔以及成孔时引导钻头的钻进方向。
2、泵举反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。
潜水钻机成孔排渣
正循环排渣法泵举反循环排渣法
冲击钻成孔
冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自பைடு நூலகம்下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔
冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头
桩机就位

泥浆护壁钻孔灌注桩

1、适用范围1.1、正循环钻进适用于粘性土，粉、细、中、粗砂土层，淤泥质土层，在砂砾、卵石含量少于20％的土层、软岩层中亦可使用。

桩径0.4 ~ 1.5m，桩深30～100m。

1.2、反循环钻进适用于粘性土、砂类土、淤泥质土、粉土及含少量砂砾、卵石（含量少于20％，粒径小于钻杆内径2/3）的土层。

桩径0.6~4.0m，桩深可达65m。

1.3、潜水钻机钻进适用于淤泥、腐植土、粘土、粉土、稳定的砂类土，单轴抗压强度在＜20MPa的软岩。

桩径：非扩孔型0.8~3.0m，扩孔型0.8~6.55m。

桩深：标准型50~80m，超深性50~150m。

1.4、钻斗(亦称旋挖斗和短螺旋)钻机钻进适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及含有部分卵石、碎石的地层。

孔径1.0~3.0m，孔深可达78m。

1.5、冲击钻机实心锤钻进适用于粘性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、较软的岩石，孔径0.8~2.0m孔深50m；空心锤钻进适用于粘性土、砂类土、砾石、松散卵石，孔径0.6~1.5m，孔深50m。

2、施工准备2.1、材料2.1.1、工程材料1）混凝土：根据设计给定的混凝土标号和工程数量确定。

混凝土的配制要满足以下要求：（1）混凝土的强度等级应符合设计要求。

水泥强度等级不宜低于42.5，初凝时间不宜早于2.5h；水泥用量不宜少于350kg/m3，当掺有适量减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg/m3；水灰比宜采用0.5～0.6；砂率宜采用0.4～0.5；（2）坍落度在18~22cm，扩散度宜为34～38cm；（3）粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小径距的1/4，同时也不应大于40mm；（4）外加剂掺入量符合设计和施工规范的要求。

2）钢筋笼：根据设计给定的钢筋配置和工程数量确定。

2.1.2、辅助材料制浆材料：包括水源、膨润土、及羧甲基纤维素（CMC）等，用量根据地层情况和成孔工艺确定。

2.2、机具设备2.2.1、根据工程桩设计参数和工程地质、水文地质和现场条件确定施工工艺，选择钻机型号及配套设备，根据进度要求确定机具数量。

泥浆护壁灌注桩PPT课件

2. 在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。
成孔
回转钻成孔
一、回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动，从而带动有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。回转钻机用于泥浆护壁成孔的灌注桩，成孔方式为旋转成孔。根据泥浆循环方式不同，分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。
2. 护筒一般用四道八毫米钢板制作，其内径应大于钻头直径一百到二百毫米。其上部宜开设一到两个溢浆孔。护筒埋设应准确、稳定，护筒与坑壁间用粘土填实，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于五十毫米。
护筒的埋设深度
• 黏土中不宜小于一米，砂土中不宜小于一点五米，其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求，一般高出地面或水面四百到六百毫米，受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高加深，泥浆面应高出最高水位一点五米，必要时护筒应打入不透水层。
➢ 冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。
冲抓锥成孔
➢冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。
➢适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。
2、反循环回转钻机成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆，挟带钻渣从钻杆内腔吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射（射流）反循环三种施工工艺。泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆内的水流上升而形成反循环；喷射反循环是利用射流泵射出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而形成反循环；气举反循环是利用送入压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液体重度差有关，随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时，宜选用泵吸或射流反循环；当孔深大于50m时，宜采用气举反循环。

钻探泥浆与堵漏演示幻灯片

为排除孔底的钻渣、降低或消除钻头热量，平衡岩层压力而进行的钻孔冲洗工作称为钻孔冲洗。钻孔冲洗的方式：全孔正循环、孔底局部正循环、孔底局部反循环、全孔反循环。
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二、冲洗液（泥浆）的主要循环方式
1、全孔正循环
2、全孔反循环
3、孔底局部反循环 4
三、钻孔冲洗介质的功用
1、清洗孔底，携带和悬浮钻屑； 2、冷却钻头，润滑钻具和钻头； 3、保护孔壁，平衡地层压力； 4、作液、气动工具（冲击器、潜孔锤、
螺杆马达）的动力源； 5、输送岩心或岩样、输送孔底信息。
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四、常用钻探泥浆的种类
1、气体——利用高压空气吹洗钻孔达到清除孔底岩粉和冷却钻头的目的。
2、泡沫——由气体、液体、发泡剂等组成，它除了冲洗钻孔外，因其相对密度低，还可起减少孔内钻井液漏失的作用。
3、泥浆——利用水泵将液体送入孔内，起到冲洗岩粉，冷却钻头，保护孔壁的作用。
2、膨润土粘土
它又叫微晶高岭石、蒙脱土、胶岭土、主要由微晶高岭石组成。颜色多为粉红色、白色、淡黄色、浅灰色等。纯微晶高岭土矿比较少见，但它造浆性能好。
3、伊利石粘土
主要有伊利石（伊利水云母），还有绿海石等。含伊利石矿物为主的粘土岩。
4、海泡石粘土
海泡石族矿物包括海泡石、凹凸棒石、坡缕缟石等，
是铝和镁的水硅酸盐，其晶体构造常为纤维状、链状
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3、高岭石的晶体结构
高岭石晶体由一个硅氧四面体晶片和一个铝氧八面体晶片组成高岭石的片状结构，故称之为1:1晶体构造型粘土矿物。这种片状结构在垂直方向上一层层的重叠，而在水平方向上晶层连续延伸。在每一个片状结构中，一面为氧层，一面为氢氧层，而氢氧具有强的极性，晶层与晶层之间容易形成氢键，因而晶胞之间联结紧密，故高岭石的分散性较差，阳离子交换容量小；晶层间联结紧密，水分不易进入其间，水化性能差，不易吸水膨胀，为非膨胀类型的粘土矿

泥浆护壁成孔灌注桩反循环施工流程

英文回答：The reverse circulation construction process for slurry protection wall perforated pile necessitates several critical steps. Initially, the construction site undergoes meticulous preparation, inclusive of the installation of the drill rig and the establishment of the slurry mixing and recycling system. Subsequently, the drill rig is strategically positioned at the designated location, and the slurry mixing and recycling system is methodically connected to the drill rig to facilitate the circulation of the slurry.泥浆保护墙穿孔堆积的逆循环建造过程需要几个关键步骤。

最初，建筑工地经过细致的准备，包括安装钻机和建立泥浆混合和再循环系统。

随后，钻机战略定位于指定位置，泥浆混合和回收系统与钻机有条不紊地连接，以便于泥浆循环。

After prepping the site, the drilling starts. We push the drill down to the planned depth of the pile, and while we're at it, we keep pumping slurry to keep the hole stable and stop it from collapsing. Once we hit the right depth, we flush out the slurry and lower a reinforcement cage into the hole. The final step isto pour concrete in through the slurry to make the pile. We use the reverse circulation method the whole time to make sure theslurry wall forms around the pile, giving it support and stopping it from caving in.钻井工作完成后开始我们把钻井推向堆积的预定深度，当我们在它，我们继续泵浆保持孔的稳定并阻止它崩溃。

护壁泥浆

．2．6 施工工艺2．2．6．1 工艺流程泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程见图2．2．6．1。

2．2．6．2 操作工艺1．施工平台（1）场地内无水时，可稍作平整、碾压以能满足机械行走移位的要求。

（2）场地为浅水且水流较平缓时，采用筑岛法施工。

桩位处的筑岛材料优先使用黏土或砂性土，不宜回填卵石、砾石土，禁止采用大粒径石块回填。

筑岛高度应高于最高水位1.5m，筑岛面积应按采用的钻孔机械、混凝土运输浇筑等的要求决定。

（3）场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。

平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载，并能满足机械施工、人员操作的空间要求。

2．护筒（1）护筒一般由钢板卷制而成，钢板厚度视孔径大小采用4～8mm，护筒内径宜比设计桩径大100 mm，其上部宜开设1～2 个溢流孔。

（2）护筒埋置深度一般情况下，在黏性土中不宜小于lm；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。

淤泥等软弱土层应增加护筒埋深；护筒顶面宜高出地面300mm。

（3）旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周回填黏性土并分层夯实；水域护筒设置应严格注意平面位置、竖向倾斜，护筒沉入可采用压重、振动、锤击并辅以护筒内取土的方法。

（4）护筒埋设完毕后，护筒中心竖直线应与桩中心重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1％。

（5）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压、不漏水。

应根据地下水位涨落影响，适当调整护筒的高度和深度，必要时应打入不透水层。

3．护壁泥浆的调制和使用（1）护壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配制而成，可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。

（2）泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定，调制好的泥浆应满足表2．2．6．2 的要求。

（3）泥浆原料和外加剂的性能要求及需要量计算方法1）泥浆原料黏性土的性能要求一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm 的黏粒含量大于50％的黏性土制浆。