浅谈钻孔灌注桩清孔工艺.doc

浅谈钻孔灌注桩清孔工艺.doc 湖南省建筑工程集团总公司石忠高速公路B5 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 段项目经理部 桩基施工参考资料 浅谈钻孔灌注桩清孔工艺 摘 要: 钻孔灌注桩成孔后, 特别是二次清孔效果直接影响桩基砼的质量, 因此钻孔桩的清孔工艺是非常重要的一项施工环节。文中浅谈了几种桩基清孔工艺的优缺点, 指出针对不同的地质及施工工艺而采用不同的清孔技术。 关键词: 桩基; 清孔; 封包; 风管 随着计划经济向市场经济转变, 工程市场竞争愈趋激烈, 究其实质是工程质量的竞争。因此, 在降低成本同时保证和提高工程质量是施工企业永恒的主题, 也是企业的生命线。就桥梁工程而言, 其桩基础质量要求越来越高, 以优质工程为目标的某项桥梁工程其桩基础质量评定不能有III类桩, 必须全部是I、II类桩。如何提高钻孔灌注桩基的质量? 其中改进桩基清孔技术是关键, 清孔效果理想是保证桩基质量的前提。 1常规清孔工艺 1. 1 换浆正循环法清孔 过去桥梁跨度较小, 施工技术落后, 一般是采用短桩或孔径较小的桩基。人们最常采用的正循环法进行桩基清孔, 在泥浆流动过程中在泥浆沟清渣及沉淀池沉淀以达清孔目的。工作原理主要利用泥浆胶体性的粘滞力, 把桩孔中的冲渣或钻渣粘滞着, 顺泥浆的流动排出桩孔。在此过程中定期测定泥浆的各项指标及孔底沉渣情况去判断清孔的效果见图1。 1. 2 空压机吹砂管反循环清孔法(气举法) 空压机吹砂管反循环清孔法是比换浆正循环清孔较先进的一种工 1 湖南省建筑工程集团总公司石忠高速公路B5合同段项目经理部 桩基施工参考资料 艺, 该方法效率较高, 清孔速度较换浆法快些。工作原理主要是通过软体风管将压缩空气送进吹管底部, 使泥浆形成密度较小的泥浆空气混合物在水压力沿吹砂管向上排出, 在泥浆迅速流动的同时带动桩孔沉渣排出孔内, 另外经沉淀后的泥浆回流到桩孔内, 保持孔内水位不变, 直到把沉渣清除达到设计及施工规范要求为止。该方法也属气体上举清孔法, 亦称气举法见图2。 2 常规清孔工艺优缺点及适用性 2. 1 换浆正循环法 (1) 优点: 该方法设备最简单, 施工工序最少, 一般采用1 台或2 台泥浆泵把质量较好泥浆送到孔底使泥浆上浮沉淀即可。 (2) 缺点: 清孔时间较长, 清孔效果不理想, 常常有清孔不彻底的现象。对于深桩不能清孔, 容易造成坍孔。清孔完成后控制泥浆各项指标难以达到施工规范要求。 (3) 适用性: 一般适用冲击钻成孔或150 型钻机成孔的桩基, 且桩孔径较小, 孔深较浅的。另外对于支撑桩较摩擦桩较好些。 2. 2 空压机吹砂管反循环清孔法(气举法) (1) 优点: 清孔时间短, 能快速有效地清孔, 较深的桩孔也能有效地清孔。由于时间短, 速度快可减少塌孔、缩茎的机率。 (2) 缺点: 清孔设备较多, 施工工序复杂, 往往因工序多而出现漏洞, 造成不必要的事情出现。另外,吹砂管接头如采用法兰连接则接拆管时间较长, 采用管卡连接则容易掉管造成事故。有一主要缺点是吹砂管径 2 湖南省建筑工程集团总公司石忠高速公路B5合同段项目经理部 桩基施工参考资料 较小, 对孔底有粗渣情况其清孔效果不理想。 (3) 适用性: 可使用普通桩基, 但超深桩基其不适用, 对于孔径较小的桩, 其施工难度较大, 对嵌岩桩及摩擦桩均适用。 3 桩基清孔新工艺 3. 1 导管封包清孔法 导管封包清孔法也属气举法, 是空压机吹砂管清孔工艺的优化结果。施工工序简化, 步骤简明清晰。保留常规空压机吹砂管清孔法优点, 改进其缺点, 做到提高效率, 减少工序, 达到最佳的清孔效果。原吹砂管清孔法在材料上需要一大批吹砂管及接头管卡或法兰, 同样需加工封包。另外, 需两次下放吹砂管清孔, 浇砼时还需下放一次导管, 因此工序复杂, 容易出问题。对于孔径较小的桩, 孔内同时有钢筋笼、导管、吹砂管及送气体的胶体风管等, 在操作过程中往往遇到想不到的情况, 施工不能顺利进行,其效果也不尽人意。 为解决不足之处, 我们在工艺上进行优化改进,不采用导管底部而直接利用浇砼的导管进行清孔,在导管底部以上一定距离处设计一个名为清孔封包的清孔装置, 装置外接胶体风管, 装置内层(却导管壁) 预留筛孔进气。其工作原理与吹砂管法的原理一样, 但工艺上已优化了很多, 其清孔效果也好很多。工艺流程: 放钢筋笼?放带封包导管?空压机送风清孔?换导管顶部漏斗装置?灌注砼(成桩)。 3. 2 导管风管清孔法 根据导管封包清孔工艺, 在工艺操作简易方面作进一步的优化, 使桩基清孔达到更有效的目的。导管封包法最大的缺点是每浇完一根桩需清理一次封包, 而且需要一批软体风管。风管只是沿着导管外侧临时绑扎, 在施工过程中容易卡钢筋笼。为了克服该缺点, 经改进后采用钢风管由导管内插入伸至一定深度, 气体和泥浆由导管排出, 与气举法原理相同,达到有效快速清孔的目的。该导管风管清孔法是最理想的方法, 无论从施工成本、施工工序、施工难易程度、清孔效果等方面都是理想的, 工艺是最先进的。工艺操作流程: 放钢筋笼?下导管?放钢风管?清孔?浇注砼(成桩)。 4 桩基清孔新工艺的优缺点及适用性 4. 1 导管封包清孔法 (1) 优点: 继承常规法清孔的全部优点, 工序少,时间短, 清孔效果好, 质量保证, 改进了常规清孔方法的所有缺点, 可以大大提高桩基清孔到灌注砼成桩的成功率。 (2) 缺点: 每浇注一根桩基后, 要清理一次封包(即割封包外壳, 清理 3 湖南省建筑工程集团总公司石忠高速公路B5合同段项目经理部 桩基施工参考资料 水泥砂浆, 然后重新焊接) , 同时需一批软体风管, 对于深桩其风管需驳接而容易出问题。另外, 清孔过程导管底部摇动幅度大, 往往撞坏桩基声测管。 (3) 适用性: 适用于任何桩基, 特别是孔径较大、孔深较大的嵌岩桩及摩擦桩, 效果更明显见图3。 4. 2 导管钢风管清孔法 (1) 优点: 在导管封包清孔法上进一步优化, 效率高, 成本小, 清孔彻底, 保证清孔质量。施工过程中导管底端摇动较小, 不容易撞坏钢筋笼及声测管。 (2) 缺点: 对于摩擦桩, 孔内若有大块泥巴, 在通过导管时可能造成堵管(导管内有钢风管, 清渣通道变小) , 但对嵌岩桩其效果是目前最理想的。 (3) 适用性: 适用任何地质层的桩基, 对超大桩径、超深度桩其效果越明显见图4。 4 湖南省建筑工程集团总公司石忠高速公路B5合同段项目经理部 桩基施工参考资料 5 清孔新工艺实践检验情况 经过多次的优化改良, 无论导管封包法还是导管钢风管法, 其实践证明都是肯定的。在我省佛开高速公路九江大桥大孔径超深度嵌岩桩施工中, 导管封包法效果非常好。在广东西部沿海高速公路镇海湾大桥的大桩径嵌岩桩和湛江海湾大桥超深度、大桩径的摩擦桩采用这两种新清孔工艺, 效果非常理想。特别是湛江海湾大桥桩基, 桩径由3. 1 m 到2. 5 m 变截面桩、桩深超过110 m 的摩擦桩, 泥浆各项指标要求高, 地质情况复杂, 要求清孔时间短(防止缩孔) , 清孔效果彻底, 而实践应用证明清孔新工艺效果理想, 清孔后泥浆各项指标完全符合施工规范要求。从成桩的检测结果显示, 全属I、II类桩,没有III类桩, 而且I类桩比例超过50% , 目前本公司其他工地均采用新清孔工艺施工。 6 结 语 通过实践总结, 不断改进工艺, 达到提高效率,降低施工成本的目的, 既保证施工质量, 又能保持在工程市场竞争中取得胜利, 使施工企业长期保持生命力。 2004年2月 5