鉆孔灌注樁反循環(huán)二次清孔工法

鉆孔灌注樁反循環(huán)二次清孔工法鉆孔灌注樁因孔底沉渣過厚往往會導(dǎo)致承載力折減,依照以往工程對地下樁超聲波檢測結(jié)果分析,在樁基混凝土灌注正常情況下,樁基混凝土邊緣部位有缺陷,多數(shù)是混凝土內(nèi)局部有夾塊造成的。經(jīng)分析認(rèn)為:夾塊由兩部分組成,即泥漿中的砂礫沉淀物以及鋼筋籠下放過程從井壁上刮落的粘泥塊過厚,在灌注樁時,沉淀物隨著混凝土上升,因有鋼筋籠或井壁阻隔,使沉淀物停滯在局部范圍內(nèi),并最終造成在黃河中下游的鉆孔灌注樁的設(shè)計文件中,通常明確要求沉渣厚度小于30cm,比現(xiàn)行規(guī)范要求高許多,且工程地質(zhì)條件復(fù)雜,主要穿越地層為分砂層、亞砂層、粘土層,其間交替夾雜有膠結(jié)礫巖薄層,砼,關(guān)于百米深樁來說通常需要12個小時以上,在這個過程中,因?yàn)槟酀{靜置時間過長,會產(chǎn)生一部分的沉淀,鋼筋籠下放過程中也會從井壁上掛落部分泥塊,這些就構(gòu)成沉渣,估計會超過設(shè)計要求,假如不2、2清孔速度快:從黃河三橋的實(shí)踐情況看,假如正循環(huán)清孔情況比較好的話,一般采納氣舉反循環(huán)清孔50分鐘左右就能夠達(dá)到要求;方便靈活;鉆孔深度達(dá)到設(shè)計要求并符合終孔條件后,應(yīng)進(jìn)行清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)鉆孔灌注樁灌注前,由于從提鉆到導(dǎo)管陳放完畢這個過程特別長,關(guān)于鉆孔灌注樁來說,必定會使第一次清孔后的沉渣增加,假如不采取措施,沉渣過多,容易引起灌注事故,直截了當(dāng)影響樁基的承載力,論依據(jù)落的井壁泥皮造成的;而砂礫沉淀物主要由泥漿中的懸浮顆粒造成假定顆粒為球形,其重力為G,顆粒在液體中的浮力為P,球形顆粒在?式中:δ——球形顆粒的直徑,m;ρs-顆粒的密度,kg／mv從而求得泥漿流量、g／m3;泥漿的密度ρ＝1、1×103kg/m3;顆粒形狀系數(shù)k＝4;求的正循環(huán)清孔是泥漿由鉆桿或?qū)Ч茏⑷肟椎?帶動沉淀物上浮,在重力作用下泥漿中砂礫等沉淀物有下沉的趨勢,假如泥漿泵流量偏小,將出現(xiàn)大顆粒砂礫懸浮在一定高度以下;假如想把大的沉渣顆粒排出孔外,一方面是加大泥漿的循環(huán)速度,另一方面是加大泥漿的密度,然而,受現(xiàn)有泥漿泵排量的限制,泥漿的循環(huán)速度不估計提高特別多,加慢,造成泥漿含砂率不均勻,最終不能將泥漿中大顆粒完全置換到井渣后進(jìn)入鉆桿與孔壁形成的環(huán)閉空間后上返速度是特別低的,滿排量時漿液的上返速度僅達(dá)到0、05m／s。依照上述公式可見正循環(huán)鉆進(jìn)只有依靠高濃度高密度泥漿來懸浮鉆渣,最終端沉渣厚度不能保符合設(shè)計要求,從而容易引發(fā)質(zhì)量隱患、泵泵流量名稱鉆進(jìn)方式型號泵壓(mpa)動力(kw)0。370~0、砂石泵循環(huán)泵另一種是氣舉反循環(huán)。泵吸反循環(huán)是通過砂石泵的抽吸作用,在鉆桿內(nèi)腔形成負(fù)壓,在孔內(nèi)液柱和大氣壓的作用下,孔壁與環(huán)狀空間的泥漿流向孔底,將沉渣帶進(jìn)鉆桿(導(dǎo)管)內(nèi)腔,再經(jīng)過砂石泵排至地面沉為400m3/h,假定采納φ0。3m的導(dǎo)管進(jìn)行清孔,滿負(fù)荷時泥漿上排渣金屬管、排渣軟管、法蘭盤接頭外,現(xiàn)場只需要一臺9~20m3水水風(fēng)風(fēng)管即可,缺點(diǎn)是需要的風(fēng)量較大,需要大型的空壓機(jī)。形式2是在導(dǎo)管內(nèi)增加了一根金屬排渣管,其缺點(diǎn)是現(xiàn)場操作量比形式1復(fù)雜,其優(yōu)反循環(huán)系統(tǒng)的幾個參考數(shù)據(jù):風(fēng)管的入水深度在30~40m,要求制作的返流速能夠達(dá)到1。58m／s,能夠看出該速度遠(yuǎn)大于鉆渣上返所需流速0、29m/s的要求,因此進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的鉆渣能夠被有效的抽吸上的鉆孔灌注樁清孔的需要,因此,本工法推薦關(guān)于直徑1。8m,設(shè)計深循環(huán)氣舉反循環(huán)的原理是:壓縮空氣經(jīng)風(fēng)管向?qū)Ч?排渣管)內(nèi)送風(fēng),風(fēng)管內(nèi)的空氣與泥漿混合物密度(約為0、6)小于導(dǎo)管(排渣管)內(nèi)泥管外;孔底泥漿及沉淀物的混合物沿著導(dǎo)管上升,補(bǔ)充到負(fù)壓區(qū);為防止孔中泥漿水頭過小,及時用泥漿泵將優(yōu)質(zhì)(含砂率低)泥漿補(bǔ)充到孔環(huán)的設(shè)備接頭密實(shí)性等因素,需要0。6~0。8mpa風(fēng)壓;風(fēng)量能夠依照《橋計算;5、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制因?yàn)楸梦囱h(huán)比較簡單,運(yùn)用較多,在此只提出氣舉反循環(huán)的操作注意事項:氣管的法蘭盤連接緊密,確保不漏氣;③氣舉反循環(huán)過程中,保證有足夠的優(yōu)質(zhì)泥漿補(bǔ)充到井孔內(nèi),同時要在開啟反循環(huán)前先送漿,時刻觀察護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況,防成塌孔;④為防止孔內(nèi)沉淀物堵塞出漿管,在氣舉反循環(huán)前,要把導(dǎo)管環(huán)形成后,視出漿清孔逐步下沉;要注意起重安全,嚴(yán)格執(zhí)行起重操作規(guī)程,不能因?yàn)槠鹬攸c(diǎn)重量不大護(hù)拖地和埋壓土中、4)施工過程中的廢棄物、邊角料、包裝袋等及時收集、清理、9、效益分析9、1反循環(huán)法二次清孔技術(shù)給我們帶來的第一個效益就是質(zhì)量管”等常見的灌注質(zhì)量事故都與孔內(nèi)混凝土上部壓力過大有一定關(guān)造成孔內(nèi)壓力大,如此混凝土人導(dǎo)管排出的阻力增大,澆注困難;另外正循環(huán)鉆孔過程中因泥漿濃度高、密度大所形成的孔底沉渣,特別難從孔中完全清除,因此其中一部分在澆注過程中卷入泥漿中更加大混凝土抬升的阻力,這種阻力在灌注臨近結(jié)束時更加明顯(能夠觀察此泥塊出現(xiàn)),若處理不當(dāng),特別容易使臨近樁頂10m左右混凝土質(zhì)量差、強(qiáng)度低,而該部分又是樁受力的關(guān)鍵位置。反循環(huán)二次清孔技術(shù)的運(yùn)用使鉆渣清理較為完全,因此灌注較為順暢,樁頂沉渣少,樁身混9。2反循環(huán)法二次清孔技術(shù)大大縮短了百米深樁的清孔時間,提高了成孔效率。通常,關(guān)于百米深樁而言,采納正循環(huán)法進(jìn)行清孔,1個小時就能夠達(dá)到澆注狀態(tài)。9、3經(jīng)濟(jì)效益明顯。關(guān)于黃河中下游這種地質(zhì)條件而言,如采納反循環(huán)法成孔,一個設(shè)計鉆深120m,直徑2。0m的鉆孔