橋梁鉆孔樁基清孔技術及要求

橋梁鉆孔樁基清孔技術及要求摘要：本文結合黎欽鐵路橋梁工程實例，詳盡的論述了橋梁鉆孔樁基礎施工過程中清孔的目的、清孔類型及方法，其目的是保證樁基混凝土的質量，提高鉆孔樁豎直承載力，更加充分地發(fā)揮樁底原土層的支承力。關鍵詞：橋梁鉆孔樁清孔技術要求刖言橋梁鉆孔樁基礎清孔的目的是抽、換原鉆孔內泥漿，降低泥漿的相對密度、粘度、含砂率等指標，清孔鉆渣，減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留沉淀土過厚而降低樁的承載力。特別是隨著施工工藝的發(fā)展，采用大直徑鉆孔樁已趨于普遍，在施工中徹底清除孔底沉淀土對充分發(fā)揮樁底原土層的支承力、提高大直徑鉆孔樁豎直承載力尤為重要。清孔還為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件，使測深正確、灌注順利，確?；炷临|量，避免出現(xiàn)斷樁之類重大工程質量事故。終孔檢查后，應迅速清孔，不得停歇過久使泥漿、鉆渣沉淀增多，造成清孔工作的困難甚至坍孔。清孔后應在最段時間內灌注混凝土。1、清孔類型及方法清孔方法是根據設計要求、鉆孔方法、機械設備和土質情況決定。常見的清孔方法有：抽漿法清孔、換漿法清孔、掏渣法清孔、噴射法清孔、用砂漿置換鉆渣法清孔等。(1)抽漿法清孔抽漿清孔比較徹底，適用于各種鉆孔方法的摩擦樁、支承樁和嵌巖樁。但孔壁易坍塌的鉆孔使用抽漿去清孔時，操作要注意、防止坍孔。用反循環(huán)回轉鉆機鉆孔時，可在終孔后停止進尺，利用鉆機的反循環(huán)系統(tǒng)的泥石泵持續(xù)吸渣5min?15min左右，使孔底鉆渣清除干凈?？諝馕鄼C清孔：其原理與本章第二節(jié)氣舉式反循環(huán)回轉鉆機相同，但以灌注水下混凝土的導管作為吸泥管。高壓風管可設在導管內，也可設在導管外。用空氣吸泥機清孔注意事項：a高壓風管沉入導管內的水深度應大于鉆孔內水頭到出漿孔高度的1.5倍，一般不宜小于15m，但不必沉至導管底部附近。鋼筋骨架須在導管吊入之前先放入。b開始工作時應先向孔內供水，然后送風清孔。停止清孔時應先關氣后斷水，以防水頭降低造成坍孔。c送風量大小見第二節(jié)的氣舉式反循環(huán)回轉鉆進或第九章沉井。若導管直徑為25cm，則送風量需20m³/min?？刹捎?臺9m³/min的空壓機并聯(lián)通過儲氣罐達到需求的風量再送入風管。風壓（MPa）可按公式H/100+0.05計算，H為風管口入水深度（m）。一般孔深70m以內0.5MPa?0.7MPa的風壓可滿足要求。d當孔底沉淀較厚且堅實時，可適當加大送風量（因送風量大，則漿渣上升的速度也大，沉渣易被吸上），并搖動導管，改變導管在孔底的位置。仍不能清除干凈時，須用噴射法（見本節(jié)之五）配合。e清孔過程中必須始終保持孔內原有水頭高度。如孔較深，則中途宜停頓片刻，待孔內上部懸浮鉆渣均勻沉淀后，再送風清孔一次。當風管口設置很低，在清孔過程中不能保持孔口水頭時，不可馬上停止送風，應先將風管或導管提升一定高度才停止送風，以免稠漿渣將風管口堵塞。f若遇大石塊卡在風管內，或濃泥漿堵塞出風口時，應將石塊或泥漿清除后再繼續(xù)清孔，切不可任意加大風壓引起膠管爆裂傷人。清空結束后，最后測量孔底標高，將導管上的彎管拆除，內或外風管吊走，準備灌注水下混凝土。以導管作為吸泥泵的吸漿管清孔。此法系以灌注混凝土的導管代替泵吸式反循環(huán)回轉的空心鉆桿作為吸泥管。它的好處是清孔完畢，將特制彎管拆除即可開始灌注水下混凝土，爭取時間。水力吸泥機清孔：詳見第九章沉井吸泥下沉部分。以上抽漿法各種清孔機具以內風管空氣吸泥機和導管吸泥泵清孔為優(yōu)。因清孔后不必提升導管，只需拆除彎管部分，便能盡快地灌注下水混凝土，爭取時間。用泵吸式反循環(huán)回轉鉆孔時，用后者清孔更為適宜，不需要增加其它機具，用其它方法鉆孔時，適宜用前者清孔。（2）換漿法清孔當使用正循環(huán)回轉鉆進時，終孔后，停止進尺，稍提鉆錐離孔底10cm?20cm空轉，并保持泥漿正常循環(huán)，以中速將相對密度1.03?1.10的較純泥漿壓入，把鉆孔內懸浮鉆渣較多的泥漿換出。使清孔后泥漿的含砂率降到2%以下，粘度為17s?20s，相對密度為1.03?1.10，且孔底沉淀土厚度不大于設計規(guī)定的量值時，即可終止清孔，根據鉆孔直徑和深度，換漿時間約為4h?8h（直徑1.5m，深55m的孔需8h)。最后進行灌注水下混凝土。本法對正循環(huán)回轉鉆進來說，不需另加機具，且孔內仍為泥漿護壁，不易坍孔。缺點是清孔不徹底，混凝土質量較難保證，而且清孔時間太長。用其它方法鉆孔時，不宜采用本法清孔。(3)掏渣法清孔沖擊、沖抓鉆進過程中，沖碎的鉆渣一部分連同泥漿被擠入孔壁，大部分則靠掏渣筒、大鍋錐或沖抓錐清除。要求用手摸泥漿中無2mm?3mm大的顆粒為止，并使泥漿的相對密度減小到1.05?1.20。本法僅適用于各類土層摩擦樁的初步清孔，對沖擊鉆進，可在清渣前，投入水泥1?2袋，通過沖擊錐低沖過程的反復沖拌數(shù)次，使孔內泥漿、鉆渣和水泥形成混合物，然后以掏渣工具掏出。降低泥漿相對密度的方法是在掏渣后用一根水管插到孔底注入高壓水，使水流將泥漿沖稀，泥漿相對密度逐漸降低后向孔口溢出，達到所要求的清孔標準后，即可停止清孔。對大直徑、深孔，應在用掏渣法清孔后，再用氣舉抽漿法清孔。噴射法清孔本法是在灌注混凝土前，對孔底進行高壓射水或射風數(shù)分鐘，使沉淀物漂浮后，立即灌注水下混凝土。常在其它方法清孔后或清孔過程中配合使用。鉆孔工作完畢，由于有拆卸鉆桿、鉆頭、下鋼筋骨架及導管等工序，沉淀厚度可能會增大，導致無法插到底，故常用噴射法，將沉淀層沖起漂浮。用砂漿置換鉆渣法清孔本法先用掏渣筒盡量清除鉆渣，然后以活底箱在孔底灌注60cm厚的特殊砂漿。特殊砂漿采用爐灰與水泥加水拌和，其相對密度小，能付托在混凝土之上。砂漿中加入適量的緩凝劑，是初凝時間延長到6h?12h以上，以保證砂漿從注入孔底直到一系列作業(yè)完成后，混凝土灌注至頂標高，砂漿不致硬化。灌注特殊砂漿后，插入比孔徑稍小的攪拌器，作20r/min慢速旋轉，將孔底殘留的鉆渣拌入砂漿中，然后吊出攪拌器，插入鋼筋骨架及導管，灌注水下混凝土?；炷翉目椎字脫Q了砂漿的位置后，砂漿大部分浮托在水下混凝土的頂面以上，一直被推到樁頂，在處理樁頂浮漿層時一起被清除掉。本法在國外有數(shù)千根樁的經驗，并做過實驗，效果較好，可滿足柱樁的要求。特殊砂漿常用配比為：水泥:粉煤灰:砂:加氣劑=1:0.4:1.4:0.007(質量比)。2、清孔的質量要求(1)摩擦樁孔底沉淀土的厚度不大于設計規(guī)定。清孔后的泥漿性能指標：含砂率不大于2%,相對密度為1.3?1.10，粘度為17s?20s，膠體率〉98%,各項指標在鉆孔的頂、中、底部分別取樣檢驗，以平均值為準。(2)支承樁宜以抽漿法清孔，并宜清理至吸泥管出清水為止。灌注混凝土前，孔底沉淀土厚度不大于設計規(guī)定。3、沉淀土厚度的檢測方法沉淀土厚度的測算基準面用平底鉆錐和沖擊、沖抓錐時，沉淀土厚度從錐頭或抓錐底部所到達的孔底平面算起。用底部帶圓錐的籠式錐頭時，沉淀土厚度從錐頭下端的圓錐體高度的中點標高算起。檢測方法沉淀土厚度的檢測方法有如下幾種：取樣盒檢測法這是較為通行的方法。具體做法是在清孔后用取樣盒吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，測量沉淀在盒內的渣土厚度。測錘法測錘法是慣用的簡單方法。使用測量水下混凝土灌注高(深)度的測錘，慢慢地沉入孔內，憑人的手感探測沉渣頂面的位置，其施工孔深和測量孔深之差，即為沉淀土厚度。電阻率法電阻率法沉渣測定儀由測頭，放大器和指示器組成，它是根據介質不同，如水、泥漿和沉淀顆粒具有不同的導電性能，由電阻值變化判斷沉渣厚度。電容法電容法沉渣測定原理是當金屬兩極板間距和尺寸固定不變時，其電容量和介質的電解率成正比