泥浆护壁成孔_常见的泥浆护壁成孔灌注桩知识讲解

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(相关资料图)

护壁成孔(普通护壁成孔灌注桩知识讲解)

泥浆护壁成孔，又称湿作业成孔，利用泥浆保护孔壁，防止孔壁坍塌，排出土渣成孔。

适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎(砾)石土和风化岩层，以及地质条件复杂、夹层多、风化不均匀、软硬变化大的岩层。

主要施工工艺:确定桩位，在桩位上埋设套管→钻孔，泥浆护壁→达到设计深度后及时清孔→挂钢筋骨架，灌注水下混凝土。

(1)埋入式衬垫

采用泥浆壁成孔时，应采用孔口护筒，护筒的设置应符合下列要求:

(1)套管埋设应准确稳定，套管中心与桩位中心的偏差不应大于50㎜；

(2)护筒可由4 ~ 8 ㎜厚的钢板制成。使用旋挖钻机时，其内径应比钻头直径大100毫米，上部应设有1 ~ 2个溢浆孔。冲击孔形成时，其内径应比钻头直径大200 ㎜。

③衬垫埋深:不应小于1.0m在粘性土壤中；在砂土中不应小于1.5m。套管下端外侧应填充粘土；其高度仍应满足孔内泥浆面高度的要求；

④受水位波动或水下施工影响的钻孔桩，应加高加深护筒，必要时打入防渗层。

(2)泥浆的制备和处理

除能自行制浆的粘性土层外，应配制泥浆。泥浆应采用高塑性粘土或膨润土配制。泥浆的配合比设计应根据施工机械、工艺和穿越土层的情况进行。

护壁成孔泥浆的一般规定:

①施工期间，套管内的泥面应高出地下水位1.0m以上，受水位波动影响时，泥面应高出更高水位1.5m以上；

②清孔过程中，应不断更换泥浆，直至灌注水下混凝土；

③灌注混凝土前，孔底500mm范围内的泥浆比重应小于1.25；含砂量不得大于8%；粘度不得大于28s；

④在易漏浆的土层中，应采取措施保持孔壁的稳定。

⑤设置泥浆处理系统，处理废弃泥浆和矿渣，不污染环境。

(3)正、反循环钻孔灌注桩

反循环和正循环的钻进方法，利用泥浆循环带出泥土和沙子成孔。

反循环和正循环的本质区别在于泥沙的冲刷和向上回流过程的巨大差异。反循环冲洗液携带钻渣后，迅速进入水截面较小的钻杆腔内，向上返出速度可达正循环的数倍。

钻杆和钻头由钻机的旋转装置带动旋转，切割破碎的岩土，泥浆由泥浆泵送入钻杆。泥浆沿孔壁上升，从孔口溢流孔溢出流入泥浆池，取出钻渣，沉淀后返回。

1-钻头；2-泥浆循环方向；3-沉淀池；4-泥浆池；5-泥浆泵；6-水龙头；7-钻杆；8-钻机旋转装置

目前反循环钻井技术主要是泵送反循环，通过砂石泵的泵送作用在钻杆内腔形成负压。孔壁与环空空之间的冲洗液流向孔底，钻头切削的钻渣带入钻杆，通过砂石泵排入地面沉淀池。冲洗液沉淀钻渣后流入孔内，形成反循环。

1-钻头；2-泥浆循环方向；3-沉淀池；4-泥浆池；5-泥浆泵；6-水龙头；7-钻杆；8-钻机旋转装置

1-钻头；2-潜水钻机；3-电缆；4缸发动机；5-水管；6-滚轮(支点)；7-钻杆；8-电缆盘；9-0.5吨绞车；10-1吨绞车；11-电流压力表；12-启动开关

钻井过程中，可采用正循环和反循环相结合的方法进行清孔。当深度较浅时，可采用正循环的方法进行清孔。当钻孔深度较大时，正循环清孔困难，故采用反循环方法清孔。

正、反循环成孔的一般规定:

①对于孔深较大的端承桩和粗粒土层中的摩擦桩，应采用反循环工艺成孔或清孔，或根据土质情况采用正循环钻进和反循环清孔。

②在软土中钻进时，应根据泥浆供应量控制钻进速度；在坚硬层或岩石层的钻进速度应以钻头不跳钻为准。

(3)潜孔钻机的钻头应有不小于3倍直径和长度的导向装置；钻杆加压正循环旋挖钻机的钻具应加装扶正器。

④钻进过程中，如发现斜孔、塌孔、漏浆、套管周围不稳等情况，应停止钻进，采取相应措施后再钻进。

⑤当钻孔达到设计深度后，灌注混凝土前，孔底沉渣厚度指标应符合以下要求:端承桩≤50mm；摩擦堆，100 mm或更小；抗拔桩和水平抗拔桩，≤ 200mm。

(4)冲击钻孔灌注桩施工

冲击成孔施工是用冲击钻机或绞车带动一定重量的冲击钻头，在设定高度内提起钻头，然后空放下，使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或击碎岩层形成桩孔。泥浆循环或排渣罐可用于排渣。

设备简单易操作，桩体可有效穿越风化破碎层和岩溶发育带，桩端可嵌入硬岩或硬岩。施工技术成熟，广泛应用于水运、桥梁、多层建筑、高层建筑等。

冲击成孔的一般规定:

①钻头锥顶与提升钢丝绳之间应设置保证钻头自动转向的装置；

(2)开孔时，要用低锤敲击。当表土为淤泥、细砂等软土时，可加入粘土块和小石子反复冲击井壁，孔内泥面应保持稳定；

(3)进入基岩后，应采用大冲程、低频冲击。发现成孔偏差时，应将毛石回填至偏孔以上300 ~ 500mm，然后重新打孔；

④遇到孤石时，可进行预爆破或高低冲程交替冲击，将孤石压碎或挤入孔壁；

⑤采取有效的技术措施，防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻、掉钻和泥浆漏失等事故。