泥漿護壁成孔.doc

泥漿護壁成孔是用泥漿保護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)。泥漿具有保護孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。泥漿一般需專門配制，當在粘土中成孔時，也可用孔內鉆渣原土自造泥漿。成孔機械有回轉鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆等，其中以回轉鉆機應用最多。1.回轉鉆機成孔回轉鉆機是由動力裝置帶動鉆機的回轉裝置轉動，并帶動帶有鉆頭的鉆桿轉動，由鉆頭切削土壤。切削形成的土渣，通過泥漿循環(huán)排出樁孔。根據泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)和反循環(huán)。根據樁型、鉆孔深度、土層情況、泥漿排放條件、允許沉渣厚度等進行選擇，但對孔深大于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，應在樁位孔口處設護筒，以起定位、保護孔口、維持水頭等作用。護筒用鋼板制作，內徑應比鉆頭直徑大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。在護筒頂部應開設12個溢漿口。在鉆孔過程中，應保持護筒內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，亦可適當提高護筒頂面標高，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，則可用長護筒，使其沉入河底土層中。在水深超過3m的深水區(qū)，宜搭設工作平臺（可為支架平臺、浮船、鋼板樁圍堰、木排、浮運薄殼沉井等），下沉護筒的定位導向架與下沉護筒見圖2-12。圖2-11 圍堰筑島埋設護筒1夯填粘土；2護筒 圖2-12 搭設平臺固定護筒1護筒；2工作平臺；3施工水位；4導向架；5支架 在粘土中鉆孔，可采用自造泥漿護壁；在砂土中鉆孔，則應注入制備泥漿。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。鉆孔達到要求的深度后，測量沉渣厚度，進行清孔。以原土造漿的鉆孔，清孔可用射水法，此時鉆具只轉不進，待泥漿比重降到1.1左右即認為清孔合格；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時方為合格，在特殊情況下泥漿比重可以適當放寬。鉆孔灌注樁的樁孔鉆成并清孔后，應盡快吊放鋼筋骨架并灌注混凝土。在無水或少水的淺樁孔中灌注混凝土時，應分層澆筑振實，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。水下灌注混凝土時，常用垂直導管灌注法進行水下施工，施工方法見第三章有關內容。水下灌注混凝土至樁頂時，應適當超過樁頂設計標高，以保證在鑿除含有泥漿的樁段后，樁頂標高和質量能符合設計要求。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，宜進行試成孔。2. 潛水鉆機成孔潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機械，其動力、變速機構和鉆頭連在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下進行切削土壤成孔（圖2-13）。用正循環(huán)工藝輸入泥漿，進行護壁和將鉆下的土渣排出孔外。 圖2-13 潛水鉆機1鉆頭；2潛水鉆機；3電纜；4護筒；5水管；6滾輪支點；7鉆桿；8電纜盤；9卷揚機；10控制箱 潛水鉆機成孔，亦需先埋設護筒，其他施工過程皆與回轉鉆機成孔相似。3沖擊鉆成孔沖擊鉆主要用于在巖土層中成孔，成孔時將沖錐式鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層，然后用掏渣筒來掏取孔內的渣漿（圖2-14）。圖2-14 沖擊鉆機1滑輪；2主桿；3拉索；4斜撐；5卷揚機；6墊木；7鉆頭 還有一種沖抓錐（圖2-15），錐頭內有重鐵塊和活動抓片，下落時松開卷揚機剎車，抓片張開，錐頭自由下落沖入土中，然后開動卷揚機拉升錐頭，此時抓片閉合抓土，將沖抓錐整體提升至地面卸土，依次循環(huán)成孔。 圖2-15 沖抓錐泥漿護壁鉆孔灌注樁施工流程 點擊觀看視頻 （請點擊下圖觀看“泥漿護壁鉆孔灌注樁施工流程”動畫）泥漿的作用泥漿具保護孔壁、防止坍孔的作用，同時在泥漿循環(huán)過程中還可攜砂，并對鉆頭具有冷卻潤滑作用。 泥漿護壁成孔可用多種形式的鉆機鉆進成孔。在鉆孔過程中，為防止孔壁坍塌，在孔內注入高塑性粘土或膨潤土和水拌合的泥漿，也可利用鉆削下來的粘性土與水混合自造泥漿保護孔壁。同時這種護壁泥漿與鉆孔的土屑混合，邊鉆邊排出泥漿，同時進行孔內補漿。當鉆孔達到規(guī)定深度后，進行孔底清渣，然后安放鋼筋籠，在泥漿下灌注混凝土而成樁。 請點擊縮略圖觀看圖片 鉆孔灌注樁-護筒埋設鉆孔灌注樁-鉆進施工鉆孔灌注樁-鋼筋籠吊裝鉆孔灌注樁-混凝土澆筑鉆孔灌注樁-泥漿運輸車輛泥漿的組成護壁泥漿是由高塑性粘土或膨潤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壁泥漿一般可在現場制備，有些粘性土在鉆進過程中可形成適合護壁的漿液，則可利用其作為護壁泥漿，這種方法也稱自造泥漿。護壁泥漿應達到一定的性能指標，膨潤土泥漿的性能指標如表1-1所示。 表1-1 膨潤土泥漿的性能指標項 次 項 目 性能指標 檢驗方法 1 相對密度 1.051.25 泥漿密度計 2 粘度 1825s 500/700mL漏斗法 3 含砂率 98% 量杯法 5 失水量 30mL/30min 失水量儀 6 泥皮厚度 13mm/30min 失水量儀 7 靜切力 1min 23Pa 10min 510Pa 靜切力計 8 穩(wěn)定性 0.03g/cm2 9 pH值 79 pH試紙 泥漿循環(huán)正循環(huán)回轉鉆機成孔的工藝如圖2-16a所示。泥漿由鉆桿內部注入，并從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上流動，由孔口將土渣帶出流入沉淀池，經沉淀的泥漿流入泥漿池再注入鉆桿，由此進行循環(huán)。沉淀的土渣用泥漿車運出排放。反循環(huán)回轉鉆機成孔的工藝如圖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，由砂石泵在鉆桿內形成真空，使鉆下的土渣由鉆桿內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