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1、内容提要泥浆护壁成孔灌注桩施工泥浆护壁成孔灌注桩施工第1页/共35页第二节第二节 灌注桩施工灌注桩施工第四章第四章 桩基础工程桩基础工程泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩第2页/共35页第3页/共35页二、泥浆护壁成孔灌注桩二、泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外，适用于有地下水和无地下水的土层。成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设护筒、桩机就位、制备泥浆、机械(潜水钻机、冲击钻机等)成孔、泥浆循环出渣、清孔、安放钢筋骨架、浇筑水下混凝土。第4页/共35页（一）
2、（一）埋设护筒和制备泥浆埋设护筒和制备泥浆 钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。护筒高2m2m左右，上部设1 12 2个溢浆孔，是用厚4 48mm8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm200mm。护筒周围未用粘土紧密填实。护筒的作用是固定桩孔位置，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。第5页/共35页 在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.11.11.51.5的泥浆，使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬
3、浮后排出，起到携砂、排土的作用。第6页/共35页钻孔灌注桩-护筒埋设第7页/共35页泥浆制备：泥浆制备：泥浆的作用泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护壁为主。壁为主。泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1 11 11 13g3gcm3cm3；在其他土层；在其他土层中成孔，泥浆可选用中成孔，泥浆可选用高塑性高塑性(Ip17)(Ip17)的粘土的粘土或膨润土制
4、备；在砂土和较厚夹砂或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在层中成孔时，泥浆密度应控制在1 11 11 13 g3 gcm3cm3；在穿过砂夹卵石层或容；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1 13 31 15 g5 gcm3cm3。第8页/共35页 施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度泥浆的控制指标为粘度181822s22s、含砂率不大于、含砂率不大于8 8、胶、胶 体率不小于体率不小于9090，为了提高泥浆质量可加
5、入为了提高泥浆质量可加入外掺料外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。第9页/共35页第10页/共35页（二）（二）成孔成孔 (1)潜水钻机成孔 潜水钻机成孔示意图如图所示。潜水钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。第11页/共35页第12页/共35页第13页/共35页 潜水钻机成孔排渣有正循环排渣和泵举反循环排渣两种方式，如图所示。v正循环排渣法:在钻
6、孔过程中，旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。v泵举反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内，直接将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。第14页/共35页正循环回转钻机成孔工艺反循环回转钻机成孔工艺第15页/共35页第16页/共35页(2)冲击钻成孔 冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头。冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。第17页/共
7、35页第18页/共35页第19页/共35页 冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.40.40.8m0.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3 34m4m以后，冲程可以提高到1.51.52 2.0m.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。第20页/共35页 (3)冲抓锥成孔 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，
8、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。第21页/共35页第22页/共35页（三）（三）清孔清孔 验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa0.5MPa，使管内形成强大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。对于稳定性较差的孔壁应采用泥浆循环法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥浆相对密度应控制
9、在1.151.151.251.25。第23页/共35页(四四)浇筑水下混疑土浇筑水下混疑土 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。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0.8m0.8m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。第24页/共35页第25页/共35页第26页/共35页第27页/共35页第28页/共35页（五）常见工程质量事故及处理方法（五）常见工程质量事故及处理方法 泥
10、浆护壁成孔灌注桩施工时常易发生孔壁坍塌，斜孔、孔底隔泥浆护壁成孔灌注桩施工时常易发生孔壁坍塌，斜孔、孔底隔层、夹泥、流砂等。层、夹泥、流砂等。第29页/共35页孔壁坍塌孔壁坍塌 指成孔过程中孔壁土层不同程度坍落。主要原因是提升下落冲击锤、指成孔过程中孔壁土层不同程度坍落。主要原因是提升下落冲击锤、掏渣筒或钢筋骨架掏渣筒或钢筋骨架 时碰撞护筒及孔壁；护筒周围未用粘土紧密填实，时碰撞护筒及孔壁；护筒周围未用粘土紧密填实，孔内泥浆液面下降，孔内水压降低等造成塌孔，塌孔处理方法：一孔内泥浆液面下降，孔内水压降低等造成塌孔，塌孔处理方法：一是在孔壁坍塌段用石子粘土投入，重新开钻，并调整泥浆容重和液是在孔
11、壁坍塌段用石子粘土投入，重新开钻，并调整泥浆容重和液 面高度；二是使用冲孔机时，填入混合料后低锤密击，使孔壁坚固面高度；二是使用冲孔机时，填入混合料后低锤密击，使孔壁坚固后，再正常冲击。后，再正常冲击。第30页/共35页偏孔偏孔 指成孔过程中出现孔位偏移或孔身倾斜。偏孔的主要原固是桩架不稳固，指成孔过程中出现孔位偏移或孔身倾斜。偏孔的主要原固是桩架不稳固，导杆不垂直或土层软硬不均。对于冲孔成孔，则可能是由于导向不严格或导杆不垂直或土层软硬不均。对于冲孔成孔，则可能是由于导向不严格或遇到探头石及基岩倾斜所引起的。处理方法为：将桩架重新安装牢固，使遇到探头石及基岩倾斜所引起的。处理方法为：将桩架重
12、新安装牢固，使其平稳垂直：如孔的偏移过大；应填入石子粘土，其平稳垂直：如孔的偏移过大；应填入石子粘土，重新成孔；如有探头石，重新成孔；如有探头石，可用取岩钻将其除去或低锤密击将石击碎；如遇基岩倾斜，可以投入可用取岩钻将其除去或低锤密击将石击碎；如遇基岩倾斜，可以投入 毛石毛石于低处，再开钻或密打。于低处，再开钻或密打。第31页/共35页孔底隔层孔底隔层 指孔底残留石渣过厚，孔脚涌进泥砂或塌壁泥土落底。造成孔底指孔底残留石渣过厚，孔脚涌进泥砂或塌壁泥土落底。造成孔底隔层的主要原因是清孔不彻底，清孔后泥浆浓度减少或浇筑混凝隔层的主要原因是清孔不彻底，清孔后泥浆浓度减少或浇筑混凝土、安放钢筋骨架时碰撞孔壁造成塌孔落土。主要土、安放钢筋骨架时碰撞孔壁造成塌孔落土。主要 防止方法为；防止方法为；做好清孔工作，注意泥浆浓度及孔内水位变化，施工时注意保护做好清孔工作，注意泥浆浓度及孔内水位变化，施工时注意保护孔壁。孔壁。第32页/共35页（六）、习题（六）、习题1）p7113第33页/共35页第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页