泥浆护壁成孔---5

环等与冲击成孔施工相同。
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。
2014-6-10 47
全套管冲抓成孔
旋挖钻机钻孔
主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最
大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～
90m，可以满足各类大型基础施工的要求。
2014-6-10
正循环钻结构示意图
④反循环钻孔
反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反.
泥浆由孔外流入孔内，
由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣
通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同
钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。
2014-6-10
31
特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复
这些指标的提高，钻速就会下降，泥皮会增厚，在浇
灌混凝土时，这层泥皮是不会去掉的，因此在混凝土 桩与原始结构的孔壁间就加了一层如润滑剂一样的滑 动层。另外，成孔后要花比较长的时间清孔，由于泥 浆的浓度大，孔底是很难清理干净的，这将造成桩的 承载力下降。
而反循环浮碴能力依赖于钻杆内腔大的泥浆流速
，大的沉碴和岩屑会从钻杆内腔返回地表，避免 了重复破碎，时效大大提高，而且增加了钻头的
寿命，这正是反循环的优势。
（ 2 ）反循环护壁效果好，泥皮薄。
• 在一般地质条件下，只用清水护壁，自然造浆，只有在地
层极不稳定时，才用优质泥浆，但比重一般不超过 1.05 ～
1.07 。
• 正循环需要很大的泵压力才能推动泥浆返流，同时泥浆在
大的压力下失水造壁，泥皮增厚。
• 另外，正循环需要的泥浆浓度大，钻具起下钻的抽吸作用
大，也不利于保护孔壁。
• 相反，反循环的泥皮薄，清孔容易，桩的承载力提高。
（四）钻架与钻机就位
要求
①能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定
的刚度，具有足够的高度。
②钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻
架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。
③钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木
它与正循环工法相比体现出来的优越性正在于泥
浆的问题上：
（ 1 ）在大口径钻孔桩的施工中，由于存在较大
的环状空间，如果采用正循环就要求有较强的浮 碴能力。
浮碴能力与泥浆流速和泥浆浓度有直接关系，大口径
正循环中泵量一定的情况下提高流速是不现实的，只 有靠提高泥浆浓度、比重等指标来增强浮碴能力，而
矿）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒 含量多于总量的50%，相对密度为1.1～1.5
③添加剂：
无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉 有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度
2014-6-10 23
③正循环钻孔
用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆
顶部，从钻杆底部喷出，
底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，
2014-6-10
56
钢 筋 笼 制 作 １
2014-6-10
57
制作钢筋笼
2014-6-10
钢筋笼制作２
58
2014-6-10
59
起吊
2014-6-10
60
对准孔位
2014-6-10
61
对 准 孔 位 ２
2014-6-10
62
2014-6-10
钢筋笼焊接
63
wenku.baidu.com
2014-6-10
灌注桩钢筋冷挤压连接
（七）钢筋笼的制作和安装
注意事项： 1. 钢筋骨架一般每隔2～2.5米设置直径14～18毫米的加 强箍筋一道； 2. 钢筋骨架可分段制作； 3. 要确保保护层厚度； 4. 钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。 5. 钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准 护筒中心缓慢下放至设计标高。 6. 下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁 7. 当最后灌注的混凝土开始初凝时，应立即割断钢筋骨 架的吊环
应采用混凝土储料斗。
2014-6-10
70
水下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导
管在混凝土中埋入深度一般为2～4米，在任何情
况下不得小于1米或大于6米。
导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，
逐步提升。
混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。
高出的高度应根据桩长，地质条件和成孔工艺等 因素合理确定，其最小高度不宜小于桩长的5%，
水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。
2014-6-10
69
灌注要求
导管宜分段制作，每节长2米左右，最下端一节宜为
3～6米，采用法兰连接，导管应不漏水、不漏气。
在孔内水面以上20～30厘米处设置隔水栓，待混凝
土灌下时，剪断隔水栓的连接绳。
为保证水下灌注混凝土的速度和质量要求，导管上
且不小于2米。
在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，
压力降低，而导管管外的泥浆稠度增加，如出现 混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，
并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
水下混凝土浇筑专用下料斗
2014-6-10
74
水下混凝土首灌开始
2014-6-10
75
水下混凝土灌注
2014-6-10
砂卵石等
基岩、漂 石和密实 卵石层
十字形钻头钻 1.5m以上孔径 分2级 管形钻头0.7m 以上孔分2～4 级
全套管冲抓成孔
特点：
无噪音，无振动；不使用泥浆； 挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于端承 桩，便于现场确定桩长； 挖掘速度快，挖掘深度大；
成孔垂直度易于掌握；
孔壁不会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高； 成孔直径标准，充盈系数很小；
被泥浆悬浮，
随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，
经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。
特点： 排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比
较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价 格也比较便宜。
适用： 粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、
基岩
正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的 钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采 2014-6-10 27 用泥浆护壁进行钻孔
导 管 法 浇 注 桩 身 砼
2014-6-10
68
水下混凝土灌注过程 浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水 中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨 料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底， 而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时， 已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与
周围环境水隔离的条件下进行。
49
（六）清孔
目的：
钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，
必须将这些沉积物清除干净，才能使灌注的混
凝土与地层或岩层紧密结合，保证桩的承载能
力。
2014-6-10
50
抽渣筒排渣，构造简单，操作方便，抽渣时一般需将
钻头取出孔外，放入抽渣筒，下部活门打开，泥渣进 入筒内，上提抽渣筒，活门在筒内泥渣的重力作用下 关闭，将泥渣排出孔外。
①钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，
2014-6-10
17
护筒入土深度
2014-6-10
18
2014-6-10
19
埋 设 护 筒
2014-6-10
20
（三）泥浆制备
泥浆作用： 保护孔壁 防止塌孔 携带泥渣 冷却和润滑钻头
组成及要求：
①水：水的PH值7～8之间，不含杂质 ②粘土（或膨润土:以蒙脱石为主的含水粘土
2014-6-10
54
上浮
原因
当混凝土灌注至钢筋笼底时，由于浇注的混凝土
自导管翻出由下而上的压力较大，托动了钢筋笼 上浮；
或由于混凝土因浇注时间较长，已近初凝，表面
形成硬壳，砼与钢筋笼有一定握裹力，混凝土在 导管翻出后将以一定的速度向上顶升，同时也带 动钢筋笼上移.
焊吊筋，防止浇筑
砼时钢筋笼上浮
76
水下砼浇筑过程中对排气孔的观测
2014-6-10
77
根据水下混凝土浇筑标高分节拆 除导管
2014-6-10
79
拆除的导管及时冲洗和保养
2014-6-10
80
砼浆泵吸去多余砼浆
2014-6-10
81
清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。
2014-6-10
46
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。
冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循
护筒上部设1～2个溢浆孔，
②护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。
用回转钻机钻孔的宜加大20～30厘米； 用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30～40厘
米。
3.护筒的埋设要求
并埋设护筒。
②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。 ③埋置深度一般情况为2—4米，特殊情况应加深。 ④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；
垫实、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进
过程中经常检查。
43
（五）钻 孔
冲击法 钻孔
冲抓法 旋转法
冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲 程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。 中、低冲程： 1～2m 中等冲程： 2～3m 高冲程： 3～5m 分级 扩钻
粘性土、 风化层、 砾砂石等
杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价
格比较高。
适用：同正循环。
反循环钻结构示意图
泥浆池
泥 浆 护 壁 成 孔 灌 注 桩 ： 泥 浆 池
2014-6-10
36
泥 浆 指 标 检 测 仪 器
2014-6-10
37
反循环钻进法在大口径（一般大于 Φ 600 ）钻孔
灌注桩中应用广泛，特别是泵吸反循环以功率消 耗最小和方便实现得到广大工程界的青睐。
64
钢筋笼安放就位
2014-6-10 65
（八）灌注水下混凝土

泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥 浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。

水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，
必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确
定。
66

水下混凝土浇筑常用导管法。 浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保 证导管下端一次埋入混凝土面以下 0.8m 以上，然 后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重 作用下迅速排出球塞进入水中。
泥浆护壁成孔
十字钻头
1. 护筒的作用：
固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水
流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成
孔时引导钻头的方向。
2014-6-10
14
2.护筒的制作要求：
①护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况 而定。
钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~10cm 。