泥漿護(hù)壁成孔.doc

泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁并排出土渣而成孔，不論地下水位高或低的土層皆適用。多用于含水量高的軟土地區(qū)。泥漿具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷卻與潤(rùn)滑鉆頭的作用。泥漿一般需專門(mén)配制，當(dāng)在粘土中成孔時(shí)，也可用孔內(nèi)鉆渣原土自造泥漿。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)用最多。1.回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。切削形成的土渣，通過(guò)泥漿循環(huán)排出樁孔。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)和反循環(huán)。根據(jù)樁型、鉆孔深度、土層情況、泥漿排放條件、允許沉渣厚度等進(jìn)行選擇，但對(duì)孔深大于30m的端承型樁，宜采用反循環(huán)。 在陸地上雜填土或松軟土層中鉆孔時(shí)，應(yīng)在樁位孔口處設(shè)護(hù)筒，以起定位、保護(hù)孔口、維持水頭等作用。護(hù)筒用鋼板制作，內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大10cm，埋入土中深度通常不宜小于1.01.5m，特殊情況下埋深需要更大。在護(hù)筒頂部應(yīng)開(kāi)設(shè)12個(gè)溢漿口。在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)保持護(hù)筒內(nèi)泥漿液面高于地下水位。于水中施工，在水深小于3m的淺水處，亦可適當(dāng)提高護(hù)筒頂面標(biāo)高，以減少筑島填土量（圖2-11）。如島底河床為淤泥或軟土，宜挖除換以砂土；若排淤換土工作量大，則可用長(zhǎng)護(hù)筒，使其沉入河底土層中。在水深超過(guò)3m的深水區(qū)，宜搭設(shè)工作平臺(tái)（可為支架平臺(tái)、浮船、鋼板樁圍堰、木排、浮運(yùn)薄殼沉井等），下沉護(hù)筒的定位導(dǎo)向架與下沉護(hù)筒見(jiàn)圖2-12。圖2-11 圍堰筑島埋設(shè)護(hù)筒1夯填粘土；2護(hù)筒 圖2-12 搭設(shè)平臺(tái)固定護(hù)筒1護(hù)筒；2工作平臺(tái)；3施工水位；4導(dǎo)向架；5支架 在粘土中鉆孔，可采用自造泥漿護(hù)壁；在砂土中鉆孔，則應(yīng)注入制備泥漿。注入的泥漿比重控制在1.1左右，排出泥漿的比重宜為1.21.4。鉆孔達(dá)到要求的深度后，測(cè)量沉渣厚度，進(jìn)行清孔。以原土造漿的鉆孔，清孔可用射水法，此時(shí)鉆具只轉(zhuǎn)不進(jìn)，待泥漿比重降到1.1左右即認(rèn)為清孔合格；注入制備泥漿的鉆孔，可采用換漿法清孔，至換出泥漿的比重小于1.15時(shí)方為合格，在特殊情況下泥漿比重可以適當(dāng)放寬。鉆孔灌注樁的樁孔鉆成并清孔后，應(yīng)盡快吊放鋼筋骨架并灌注混凝土。在無(wú)水或少水的淺樁孔中灌注混凝土?xí)r，應(yīng)分層澆筑振實(shí)，每層高度一般為0.50.6m，不得大于1.5m?；炷撂涠仍谝话阏承酝林幸擞?070mm；砂類土中用7090mm；黃土中用6090mm。水下灌注混凝土?xí)r，常用垂直導(dǎo)管灌注法進(jìn)行水下施工，施工方法見(jiàn)第三章有關(guān)內(nèi)容。水下灌注混凝土至樁頂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超過(guò)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保證在鑿除含有泥漿的樁段后，樁頂標(biāo)高和質(zhì)量能符合設(shè)計(jì)要求。施工后的灌注樁的平面位置及垂直度都需滿足規(guī)范的規(guī)定。灌注樁在施工前，宜進(jìn)行試成孔。2. 潛水鉆機(jī)成孔潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)械，其動(dòng)力、變速機(jī)構(gòu)和鉆頭連在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下進(jìn)行切削土壤成孔（圖2-13）。用正循環(huán)工藝輸入泥漿，進(jìn)行護(hù)壁和將鉆下的土渣排出孔外。 圖2-13 潛水鉆機(jī)1鉆頭；2潛水鉆機(jī)；3電纜；4護(hù)筒；5水管；6滾輪支點(diǎn)；7鉆桿；8電纜盤(pán)；9卷?yè)P(yáng)機(jī)；10控制箱 潛水鉆機(jī)成孔，亦需先埋設(shè)護(hù)筒，其他施工過(guò)程皆與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔相似。3沖擊鉆成孔沖擊鉆主要用于在巖土層中成孔，成孔時(shí)將沖錐式鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來(lái)破碎巖層，然后用掏渣筒來(lái)掏取孔內(nèi)的渣漿（圖2-14）。圖2-14 沖擊鉆機(jī)1滑輪；2主桿；3拉索；4斜撐；5卷?yè)P(yáng)機(jī)；6墊木；7鉆頭 還有一種沖抓錐（圖2-15），錐頭內(nèi)有重鐵塊和活動(dòng)抓片，下落時(shí)松開(kāi)卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車(chē)，抓片張開(kāi)，錐頭自由下落沖入土中，然后開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)拉升錐頭，此時(shí)抓片閉合抓土，將沖抓錐整體提升至地面卸土，依次循環(huán)成孔。 圖2-15 沖抓錐泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工流程 點(diǎn)擊觀看視頻 （請(qǐng)點(diǎn)擊下圖觀看“泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工流程”動(dòng)畫(huà)）泥漿的作用泥漿具保護(hù)孔壁、防止坍孔的作用，同時(shí)在泥漿循環(huán)過(guò)程中還可攜砂，并對(duì)鉆頭具有冷卻潤(rùn)滑作用。 泥漿護(hù)壁成孔可用多種形式的鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔。在鉆孔過(guò)程中，為防止孔壁坍塌，在孔內(nèi)注入高塑性粘土或膨潤(rùn)土和水拌合的泥漿，也可利用鉆削下來(lái)的粘性土與水混合自造泥漿保護(hù)孔壁。同時(shí)這種護(hù)壁泥漿與鉆孔的土屑混合，邊鉆邊排出泥漿，同時(shí)進(jìn)行孔內(nèi)補(bǔ)漿。當(dāng)鉆孔達(dá)到規(guī)定深度后，進(jìn)行孔底清渣，然后安放鋼筋籠，在泥漿下灌注混凝土而成樁。 請(qǐng)點(diǎn)擊縮略圖觀看圖片 鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè)鉆孔灌注樁-鉆進(jìn)施工鉆孔灌注樁-鋼筋籠吊裝鉆孔灌注樁-混凝土澆筑鉆孔灌注樁-泥漿運(yùn)輸車(chē)輛泥漿的組成護(hù)壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤(rùn)土和水拌合的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等護(hù)壁泥漿一般可在現(xiàn)場(chǎng)制備，有些粘性土在鉆進(jìn)過(guò)程中可形成適合護(hù)壁的漿液，則可利用其作為護(hù)壁泥漿，這種方法也稱自造泥漿。護(hù)壁泥漿應(yīng)達(dá)到一定的性能指標(biāo)，膨潤(rùn)土泥漿的性能指標(biāo)如表1-1所示。 表1-1 膨潤(rùn)土泥漿的性能指標(biāo)項(xiàng) 次 項(xiàng) 目 性能指標(biāo) 檢驗(yàn)方法 1 相對(duì)密度 1.051.25 泥漿密度計(jì) 2 粘度 1825s 500/700mL漏斗法 3 含砂率 98% 量杯法 5 失水量 30mL/30min 失水量?jī)x 6 泥皮厚度 13mm/30min 失水量?jī)x 7 靜切力 1min 23Pa 10min 510Pa 靜切力計(jì) 8 穩(wěn)定性 0.03g/cm2 9 pH值 79 pH試紙 泥漿循環(huán)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的工藝如圖2-16a所示。泥漿由鉆桿內(nèi)部注入，并從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上流動(dòng)，由孔口將土渣帶出流入沉淀池，經(jīng)沉淀的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿，由此進(jìn)行循環(huán)。沉淀的土渣用泥漿車(chē)運(yùn)出排放。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的工藝如圖2-16b所示。泥漿由鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，然后，由砂石泵在鉆桿內(nèi)形成真空，使鉆下的土渣由鉆桿內(nèi)腔吸出至地面而流向沉淀池，沉淀后再流入泥漿池。反循環(huán)工藝的泥漿上流的速度