反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用Word文档下载推荐.docx

反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用Word文档下载推荐.docx

《反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用Word文档下载推荐.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异，反循环冲洗液拚带钻渣后迅速进人过水断面较小的钻杆内腔，可以获得比正循环高出数十倍的上返速度[6-7]。

根据钻探水力学原理，冲洗液在钻孔内的上返速度va为钻渣颗粒悬浮速度的vs的1.2-1.5倍左右，当反循环钻进钻渣在钻杆内运动时，形态各异的钻渣群在有限的空间悬浮运动。

在这种条件下采用利延哥尔公式计算颗粒悬浮的速度vs为：

（1）其中为钻渣颗粒悬浮速度，单位m/s;

为颗粒群最大粒径，m；

为钻渣颗粒的密度，；

为冲洗液密度，；

为岩屑浓度系数，取0.9-1.1；

浓度越大，越小。

为岩屑颗粒系数，取1.0-1.1，当为球形颗粒时取1.0；

颗粒越不规则，越大。

2工程概况西安某高层建筑，建筑面积41539m2，高度98m，地下一层，地上25层，框架-剪力墙结构，基坑尺寸为63.5m×

55.6m。

地基处理采用桩基，据勘探资料，工程桩施工所遇到的土层自上向下依次为：

杂填土；

黄土状土；

古土壤；

粉质粘土；

细砂；

中砂；

粉质粘土组成，地貌单元属渭河ⅱ级阶地。

施工场地属非自重湿陷性黄土场地。

水文地质资料：

实测施工场地稳定水位深度为12.8m－13.00m，相应绝对标高69.71m-369.91m。

地下水属于潜水类型。

地下水年变化幅度在1.5米之间。

地下有4~6.5m的砂层，对处理处理地基设计院要求用反循环灌注桩。

φ800直径灌注桩，设计桩长35.1m，单桩竖向极限承载力≥9600kn,总桩数为250根（其中3根φ800试桩，桩长36.1m。

12根φ800锚桩，桩长36.1m）。

φ600直径灌注桩，设计桩长27.1m单桩竖向极限承载力≥4600kn，总桩数为103根。

桩身混凝土强度等级：

φ800试桩位c45，锚桩及其余工程桩均为c40。

3钻孔灌注桩的施工技术3.1施工前准备3.1.1场地平整、清除杂物,回填土应夯打密实，并接通水、电源，做好三通一平的准备工作；

3.1.2设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合。

3.1.3挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土；

3.1.4埋设护筒,护筒四周应夯实,顶端高出地面30cm,底部埋深1.5-2.0m,护筒直径比桩径大20cm,上下正直,护筒中心线平面偏差小于5cm。

一般用钢质护筒,钢板厚0.8-1.0cm。

护筒用人工或机械方法埋设,并探明地下障碍物；

3.1.5桩架就位。

机架要平直,机座垫稳,不能软硬不均,一般桩机下垫枕木。

钻孔过程中机架不能移位，并不能产生不均匀沉降；

3.1.6你将指标的控制：

泥浆指标：

粘土层16°

-17°

砂层17°

-19°

含砂率不超过8%,胶体率90%以上,比重1.2-1.4左右。

泥浆质量直接影响钻孔进度；

3.1.7现场开挖后，用砖砌泥浆沉淀池断面尺寸为2500mm×

4000mm（宽×

深）、泥浆池断面尺寸为2500mm×

深）和清水池断面尺寸为2.5米×

4.0米（宽×

深）以及循环槽，砖砌体表面用水泥砂浆抹面，防止失水过多，引起池壁坍塌。

主循环槽的断面尺寸为800mm×

1000mm（宽×

深），支循环槽断面尺寸为400mm×

400mm.坡度不小于1/100，以满足砂石泵正常工作需要；

3.2关键施工过程及其质量控制3.2.1钻孔施工：

循环系统采用自流回灌式系统，简单而且清渣容易，循环可靠。

循环路线为：

泥浆池→泥浆槽→孔口→钻杆与钻孔环状空间→钻头→钻杆内孔→水龙头→砂石泵→排浆胶管→沉淀池→泥浆池钻机移动采用吊车吊运就位，到位后用枕木垫平钻机，并用水平尺从不同四个方向测量转盘是否水平，若不水平加垫薄木板精心调平，加以固定，保证钻机正常钻进时运行平稳，不发生晃动，确保钻机的天车、转盘和桩位中心三点在一条垂直线上。

钻机移位时，由有经验的操作手进行操作，并有专人统一指挥，电缆有专人照看，防止将电缆拉断造成事故。

钻孔按下列要求进行操作：

（1）开孔采用人工挖孔，挖孔深度为1.5m左右，便于钻机反循环钻进。

砂石泵启动前，钻头提离孔底0.2m，孔内冲洗面与孔口平齐，砂石泵启动后，待形成正常反循环后开机轻压慢速，下放钻头到孔底，逐渐加大转速和调整钻压。

（2）钻进中认真细心观察进尺情况和砂石泵的排水出渣情况，当排量减小和出水量中含钻渣量大时，控制钻进速度，防止因循换密度大或管道堵塞而中断循环。

（3）加接钻杆时，先停钻并将钻具提离孔底0.1m维持冲洗液循环1-2分钟，以清洗孔底、钻具中的钻渣，然后停泵加接钻杆。

（4）对钻孔进程中出现塌孔的异常情况，采用停机并将钻具提离孔底，控制泵量，保持泥浆循环，吸除坍落物，保持水头压力以控制防止孔壁继续塌孔。

恢复正常钻进后，控制泵的排泥量不宜过大，避免吸垮孔壁。

（5）钻孔达到设计要求孔深后，将钻具提离孔底100mm左右，保持泥浆冲洗液继续循环一定时间，当返回地面泥浆不含泥渣时，停机测量桩底标高，校正孔深，符合设计要求并现场监理及技术人员验收合格后才可提钻。

（6）提钻时要求操作平稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补浆，保持孔内水头高度，防止坍孔。

（7）随时检查管路密封，防止假循环造成烧钻事故。

（8）钻头和钻杆下孔前，要求钻机操作人员认真检查，发现有裂痕的钻杆、钻具严禁下孔内，防止钻具脱落。

对钻进中发现的异常声响和蹩车情况，要求立即停机，经现场技术人员找出原因并采取措施后才同意开钻。

3.2.2清孔施工：

（1）钻孔到设计深度,施工单位提出终孔要求,需由现场监理工程师决定,并进行孔径,孔偏斜度、孔深的验收。

验收方法是制造一个长度等于4-6倍桩径,直径等于孔径的钢筋笼,将钢筋笼吊放入孔,并顺利放到设计要求的孔底,说明孔径和偏斜度达到要求。

孔深用测绳和钢尺丈量。

钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直,钢筋笼能顺利放到底为止；

（2）清孔方法是用原浆换浆法清孔,清孔后泥浆指标比重1.15-1.20之间,含砂量小于4%,粘度20-22°

孔底沉渣小于5cm。

为防止孔内沉渣大于规范要求,一般用抽吵筒先将孔内泥砂打掉再换浆；

（3）清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5-2.0m防止塌孔；

（4）清孔达到要求,由监理工程师再次验收孔深,泥浆和沉渣厚度。

经监理工程师签证,同意隐蔽,灌注混凝土,再进行下道工序；

3.3水下混凝土施工开始灌注前，导管下端距孔底0.5-0.6m，把隔水塞用铁丝仅仅悬挂于导管内。

先灌入一定质量的水泥砂浆（配合比为水泥：

水：

砂=1：

0.5：

1.5），再灌入设计要求的混凝土，初灌后检查混凝土面高度，保证埋管深度大于1.5米。

混凝土均匀连续的注入导管，严禁中途停工，满足埋管深度要求并及时测量孔内混凝土面高度，适时拆卸倒灌，导管和埋置深度控制在2-7米。

灌注过程中注意观察孔口返水情况，若出现返水偏小时，应检查原因及时处理，防止堵管事故发生。

若发生堵管事故，则可以采取上下活动导管方法进行处理，要控制好高度，不得使导管埋深小于2m。

灌注接近桩顶时，导管内外混凝土面高差减小，混凝土面上升困难，此时应控制到管内混凝土注入量，同时加密混凝土面高度测量次数，及时掌握灌注情况，为了保证桩头强度，混凝土超过设计标高50厘米.测量混凝土时，要从桩面对称的2个和4个位置测量混凝土面，最低处为混凝土面高度。

测量时要及时、准确记录孔内混凝土量，混凝土面上升高度、导管拆除长度、导管埋深及孔内导管长度等数据，作为灌注桩水下混凝土灌注施工纪录的工程资料。

此外，还应注意，混凝土要连续浇注,中断时间不超过30分钟。

浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。

泵送混凝土直接输送至工作面，施工中应保证场地清洁卫生,泥浆不可到处外溢,泥渣应及时清除。

4常见质量问题及其处理措施4.1持力层判断不准确4.1.1引起持力层判断不准确的原因有：

因持力层厚度变化较大及中风化花岗岩层埋深太深，碎块状强风化花岗岩层误判为中风化花岗岩层。

4.1.2常见的预防措施及处理方法是：

①对桩基础持力层变化较大的场地，应适当加密地质勘探孔，必要时进行补充勘探；

②以地质资料的的深度为基础，结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口模样进行综合判定；

③持力层的判断必须由地勘单位人员判定。

4.2孔口高程及钻孔深度误差4.2.1引起孔口高程及钻孔深度误差的原因有：

①于地质勘探完成后场地再次回填，计算孔口高程时疏忽引起的误差；

②施工场地在施工过程中废渣的堆积、场地硬化等导致地面不断升高，孔口高程发生变化所造成的误差。

4.2.2常见的预防措施及处理方法是：

①认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程，每根桩开孔前复测一次孔口高程；

②钻孔的终孔标准应以桩端进入持力层深度为准，不宜以固定孔深的方式终孔（设计定长的桩除外，如：

本工程纯地下室抗拔桩）；

③钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定，并由地勘单位人员分入岩岩面判定、终孔岩面判定二次确认。

4.3桩孔倾斜4.3.1引起桩孔倾斜的原因有：

①桩机架在施工中逐渐倾斜；

②所用桩锤偏心过大或掉齿；

③冲进过程中遇有探头石或障碍物；

④桩施工现场地质岩层走向的坡度很大，或孔底土质不均匀，岩石强度不一。

4.3.2常见的预防措施及处理方法是：

①压实、平整施工场地，安装机台时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度，发现偏差应立即调整；

②定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，定时检查桩锤，发现问题及时维修或更换；

③在软硬土层交界面或斜岩面钻进，应低速低钻进；

④发生斜孔后，若斜孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块，然后用低锤密冲，反复矫正。

4.4塌孔与缩径4.4.1引起塌孔与缩径的原因有：

①地层复杂，砂层、卵石层和淤泥层的整体性较差；

②钻进进尺过快；

③护壁泥浆性能差，施工至夹层部位时，仍采用劣质泥浆，在冲孔桩锤的连续作用下，夹层部位的孔壁不稳定；

④成孔后放置时间过长没有灌注混凝土；

⑤另外，在石灰岩地区进行桩基施工时，由于石灰岩地区地下溶洞裂隙发育期连通性好，当桩孔碰到地下溶洞、溶槽时，会因泥浆漏失而使桩孔内泥浆面骤然下降，孔壁突然失去泥浆静压力的作用而向桩孔内坍塌。

4.4.2常见的预防措施及处理方法是：

①冲（钻）孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2m/h以内，泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3，粘度为20~30s，含砂率≤6%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加粘土法改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂处理，控制泥浆的密度