灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)是混凝土樁施工中的非常主要的施工方法,工程所造成的樁孔偏斜、坍塌、樁端不符合持力層標(biāo)準(zhǔn)、縮徑等狀況的產(chǎn)生都與其施工方法的采用有直接的關(guān)系。灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)控制還涉及到樁承載力與樁身質(zhì)量優(yōu)劣等多個方面,所以,在施工過程中上要抓好轉(zhuǎn)孔施工過程中的每一個技術(shù)方面質(zhì)量的保證,在成樁之前消除影響工程質(zhì)量的一切隱患。本文對灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)進(jìn)行簡要的闡述。
【關(guān)鍵詞】灌注樁;常用;轉(zhuǎn)孔;技術(shù)
混凝土灌注樁是直接在樁位上按一定的方式成孔,然后在孔內(nèi)安放鋼筋籠,澆注混凝土,經(jīng)養(yǎng)護(hù)而成的樁。灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分, 本文對灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)進(jìn)行簡要的闡述。
1 回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)成孔
回轉(zhuǎn)鉆成孔是國內(nèi)灌注樁施工中常用方法之一。又稱正反循環(huán)成孔灌注樁,成孔的方法是由鉆頭切削土壤,通過泥漿循環(huán)攜土、排砂后成孔。根據(jù)排渣方式不同,分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔。對孔深較大的端承型樁和粗粒土層中的摩擦型樁,宜采用反循環(huán)成孔或清孔,也可根據(jù)土層情況采用正循環(huán)鉆進(jìn),反循環(huán)清孔。
1.1 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔
鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切屑破碎巖土,由泥漿泵輸進(jìn)泥漿,泥漿沿孔壁上升,從孔口溢出流人泥漿池,經(jīng)沉淀返回循環(huán)池,通過循環(huán)泥漿,一方面協(xié)助鉆頭破碎巖土將鉆渣排出孔外,同時起護(hù)壁作用。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔泥漿的上返速度較慢,攜帶土粒直徑小,排渣能力差,泥土重復(fù)破碎現(xiàn)象嚴(yán)重。適用于填土、淤泥黏土、粉土、砂土等地層,對卵礫石含量不大于15%、粒徑小于10mm的部分砂卵礫石層和軟質(zhì)基巖、較硬基巖也可使用。樁孔直徑不宜大于1000mm,鉆孔深度不宜超過40m。
正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)主要由動力機(jī)、泥漿泵、卷揚(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆架、鉆桿、水龍頭等組成。利用鉆桿加壓的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī),在鉆具中應(yīng)加設(shè)扶正器。
正循環(huán)鉆進(jìn)主要參數(shù)有沖洗液量、轉(zhuǎn)速和鉆壓。保持足夠的沖洗液(指泥漿或水)量是提高正循環(huán)鉆進(jìn)效率的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)速的選擇除了滿足破碎巖土的扭矩需要外,還要考慮鉆頭的不同部位切削具的磨耗情況。一般砂土層硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時,轉(zhuǎn)速取40~80r/min,較硬或非均質(zhì)地層轉(zhuǎn)速可適當(dāng)調(diào)慢;對于鋼粒鉆進(jìn)成孔,轉(zhuǎn)速一般取50~120r/min,大樁取小值,小樁取大值;對于牙輪鉆頭鉆進(jìn)成孔,轉(zhuǎn)速一般取60~180r/min。在松散地層中,確定給進(jìn)鉆壓時,以沖洗液暢通和鉆渣清除及時為前提,靈活加以掌握;在基巖中鉆進(jìn)可通過配置重塊來提高鉆壓。對于硬質(zhì)合金鉆鉆進(jìn)成孔,鉆壓應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、鉆桿與樁孔的直徑差、鉆頭形式、切削具數(shù)目、設(shè)備能力和鉆具強(qiáng)度等因素綜合考慮確定。一般按每片切削刀具的鉆壓為800~1200N或每顆合金的鉆壓為400~600N確定鉆頭所需的鉆壓。
1.2 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔
鉆機(jī)回鉆裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土,利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護(hù)壁泥漿,挾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔抽吸出孔外的成孔方法反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔法根據(jù)抽吸原理不同可分為泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)與噴射(射流)反循環(huán)三種施工工藝。
泵吸反循環(huán)是直接利用泥漿泵的抽吸作用使鉆桿的水流上升而形成反循環(huán);噴射反循環(huán)是利用射流泵射出的高速水流產(chǎn)生的負(fù)壓使鉆桿內(nèi)的水流上升而形成反循環(huán)。這兩種方法在淺孔時效率較高,但孔深大于50m以后效率降低。氣舉反循環(huán),是利用送入壓縮空氣使水循環(huán),鉆桿內(nèi)水流上升速度與鉆桿內(nèi)外液柱重度差有關(guān),隨孔深增加效率增加,當(dāng)孔深超過50m以后即能保持較高而穩(wěn)定的鉆進(jìn)效率。因此,應(yīng)根據(jù)孔深情況來選擇合適的反循環(huán)施工工藝。反循環(huán)鉆進(jìn)成孔適用于填土、淤泥、黏土、粉土、砂土、砂礫等地層。反循環(huán)鉆機(jī)與正循環(huán)鉆機(jī)基本相同,但還要配備吸泥泵、真空泵或空氣壓縮機(jī)等。
2 潛水鉆成孔
潛水鉆機(jī)的動力裝置沉入鉆孔內(nèi),封閉式防水電動機(jī)和變速箱及鉆頭組裝在一起潛入泥漿下鉆進(jìn),潛水鉆的鉆頭上應(yīng)有不小于3d長度的導(dǎo)向裝置。
潛水鉆機(jī)鉆進(jìn)時出渣方式也有正循環(huán)與反循環(huán)兩種。潛水鉆正循環(huán)是利用泥漿泵將泥漿壓人空心鉆桿并通過中空的電動機(jī)和鉆頭射入孔底;潛水鉆的反循環(huán)有泵舉法、氣舉法和泵吸法三種。
潛水鉆體積小、質(zhì)量輕、機(jī)動靈活、成孔速度快,適用于地下水位高的淤泥質(zhì)土、黏性土及砂質(zhì)土等,選擇合適的鉆頭也可鉆進(jìn)巖層。成孔直徑為800~1500mm,深度可達(dá)50m。
3 沖擊鉆成孔
在鉆頭錐頂和提升鋼絲繩之間應(yīng)設(shè)置保證鉆頭自動轉(zhuǎn)向的裝置。沖擊鉆成孔是把帶鉆刃的重鉆頭(又稱沖錘)提高,靠自由下落的沖擊力來破碎巖層或沖擠土層,排出碎渣成孔。它適用于碎石土、砂土、黏性土及風(fēng)化巖層等。樁徑可達(dá)600~1500mm。大直徑樁孔可分級成孔,第一級成孔直徑為設(shè)計樁徑的0.6~0.8倍。開孔時鉆頭應(yīng)低提(沖程≤1m)密沖,若為淤泥、細(xì)砂等軟土,要及時投入小片石和黏土塊,以便沖擊造漿,并使孔壁擠壓密實,直到護(hù)筒以下3~4m后,才可加大沖擊鉆頭的沖程,提高鉆進(jìn)效率?變(nèi)被沖碎的石渣,一部分會隨泥漿擠入孔壁內(nèi),其余較大的石渣用泥漿循環(huán)法或掏渣筒掏出。進(jìn)入基巖后,應(yīng)低錘沖擊或間斷沖擊,每鉆進(jìn)100~500mm應(yīng)清孔取樣一次,以備終孔驗收。如果沖孔發(fā)生偏斜,應(yīng)回填片石(厚300~500mm)后重新沖擊。施工中應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩的磨損情況、卡扣松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活,以免掉鉆。根據(jù)地質(zhì)勘察可知土性主要是粉質(zhì)粘土層,所以采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔方式。
結(jié)束語
灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)是混凝土樁施工中的非常主要的施工方法,工程所造成的樁孔偏斜、坍塌、樁端不符合持力層標(biāo)準(zhǔn)、縮徑等狀況的產(chǎn)生都與其施工方法的采用有直接的關(guān)系。灌注樁常用轉(zhuǎn)孔技術(shù)控制還涉及到樁承載力與樁身質(zhì)量優(yōu)劣等多個方面,所以,在施工過程中上要抓好轉(zhuǎn)孔施工過程中的每一個技術(shù)方面質(zhì)量的保證,在成樁之前消除影響工程質(zhì)量的一切隱患。
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