钻孔灌注桩正循环和反循环施工工艺是什么
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工作行为规范系列钻孔灌注桩(正反循环)施工工艺(标准、完整、实用、可修改)编号:FS-QG-68616钻孔灌注桩(正反循环)施工工艺Construction technology of bored cast-in-place pile forward andreverse circulation说明:为规范化、制度化和统一化作业行为,使人员管理工作有章可循,提高工作效率和责任感、归属感,特此编写。
泥浆循环护壁是用泥浆循环来保护孔壁,排除土碴而成孔。
一、钻孔灌注桩施工设备、机具要求1、施工设备钻孔施工法分为反循环钻孔施工法和正循环钻孔施工法,地基基础采用泥浆循环护壁,适用于各种土层和基岩施工灌注桩。
正、反循环钻进的主要机械包括钻机、泵组、液压系统及空压机。
2、施工机具:(1)钻头。
正、反循环施工用钻头宜采用三翼或四翼刮刀、笼式钻头、牙轮或滚刀钻头等,钻头外径比钻孔直径小20mm 为宜。
(2)钻杆。
钻杆规格的选择,应依据不同的循环工艺,合理选择确定。
二、钻孔(正、反循环)灌注桩施工工艺要点1、测量定位使用检验、校准合格的经纬仪、水准仪、钢尺。
2、护筒埋设埋设护筒之前应对其桩位用钢尺进行复核,护筒埋设时,护简中心轴线对正测定的桩位中心,其偏差小于等于20mm,并保持护筒的垂直,护筒的四周要用黏土捣实,以起到固定护筒和止水作用。
护筒上口应高出地面200mm,护筒两侧设置吊环,以便吊放、起拔护筒。
3、设备安装:(1)桩机安装时要做到三点一线,即天车、转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上,以保证钻孔垂直度,转盘中心同桩孔中心位置偏差小于等于10mm。
钻机安装必须平稳、牢固,钻进中不得有位移,底座应垫实,在钻进中经常检查。
(2)吊移设备,必须由持有专业执照的起重人员作业,严禁无证操作,吊移钻机时由专人指挥。
(3)设备安装就位之后,应精心调平,安装牢固,作业之前应先试运转,以防止成孔或灌注中途发生机械故障。
(4)所有的机电设备接线要安全可靠,位于运输道路上的电缆应加外套或埋设管道保护。
桥梁钻孔灌注桩基础施工全过程详解(正反循环)(一)准备工作1.施工前应掌握工程地质资料、水文地质资料,具备所用各种原材料及制品的质量检验报告。
2.施工时应按有关规定,制定安全生产、保护环境等措施。
3.灌注桩施工应有齐全、有效的施工记录。
(二)成孔方式与设备选择依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒(沉管)灌注桩及爆破成孔,施工机具类型及土质适用条件可参考下表:(三)泥浆护壁成孔1.泥浆制备与护筒埋设(1)泥浆制备根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计,宜选用高塑性黏土或膨润土。
2)护筒埋设深度应符合有关规定。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m并宜高出施工地面0.3m。
其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
(3)灌注混凝土前,清孔后的泥浆相对密度应小于1.10;含沙率不得大于2%;粘度不得大于20pa.S。
(4)现场应设置泥浆池和泥浆收集设施,废弃的泥浆、渣应进行处理,不得污染环境。
泥浆制备泥浆黏度检测护筒埋设2.正、反循环钻孔(1)泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度;保持钻机稳定。
(2)钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应先停钻,待采取相应措施后再进行钻进。
(3)钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合设计要求。
设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm;摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。
正反循环原理图水下灌注混凝土基本原理:3.冲击钻成孔(1)冲击钻开孔时,应低锤密击,反复冲击造壁,保持孔内泥浆面稳定。
(2)应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。
(3)每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并应做记录。
(4)排渣过程中应及时补给泥浆。
(5)冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时,应采取措施后方可继续施工。
(6)稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标符合要求。
泥浆护壁钻孔灌注桩正循环,反循环
泥浆护壁钻孔灌注桩正循环和反循环是两种不同的施工方法。
正循环法是在钻孔过程中,泥浆由泥浆泵从钻杆内部注入孔内,然后通过孔底的冲洗孔排出。
正循环法可以有效地冲刷孔壁,清除孔底的碎屑,使钻孔更加顺利和稳定。
反循环法是指通过一个独立的回驳管道将泥浆从钻杆的外部注入孔内,然后通过回流管将泥浆和碎屑从孔底排出。
反循环法可以减少泥浆在孔底的停留时间,减少泥浆的污染,同时还可以提高钻进速度。
选择使用正循环法还是反循环法,需要根据具体的地质条件、孔径要求和工程需求来决定。
同时,施工人员需要合理控制泥浆的注入速度和排出速度,确保泥浆循环的顺畅和钻孔的安全。
正、反循环钻孔灌注桩的施工
一、对孔深较大的端承型桩和粗粒土层中的摩擦型桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔,也可根据土层情况采用正循环钻进,反循环清孔。
二、泥浆护壁成孔时,宜采用孔口护筒,护筒设置应符合下列规定:
1 护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50㎜;
2 护筒可用4~8㎜厚钢板制作,其内径应大于钻头直径100mm,上部宜开设1~2个溢浆孔;
3 护筒的埋设深度:在黏性土中不宜小于1.0m;砂土中不宜小于 1.5m。
护筒下端外侧应采用黏土填实;其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求;
4 受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩,护筒应加高加深,必要时应打入不透水层。
三、当在软土层中钻进时,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准。
四、钻机设置的导向装置应符合下列规定:
1 潜水钻的钻头上应有不小于3倍直径长度的导向装置;
2利用钻杆加压的正循环回转钻机,在钻具中应加设扶正器。
五、如在钻进过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应停钻,待采取相应措施后再进行钻进。
六、钻孔达到设计深度, 灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定:
1 对端承型桩,不应大于50㎜;
2 对摩擦型桩,不应大于100㎜;
3 对抗拔、抗水平力桩,不应大于200㎜。
灌注桩正循环钻孔与反循环钻孔区别及适用范围标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]正循环钻孔与反循环钻孔区别及适用范围正循环钻孔是把造浆池制作好的泥浆通过泵压注入孔内,进行置换,排除孔内的浮渣,并且根据地质情况(如软土层)和钻孔深度不断调整泥浆比重,以确保孔压,防止坍孔,“二清”时同时满足规范要求的1:的泥浆比重和孔底沉渣厚度。
所区别的是反循环钻孔一般采用“气举法”清孔,达到同时满足规范要求的1:的泥浆比重和孔底沉渣厚度。
反循环清孔操作不当容易造成坍孔,在软土地区谨慎使用。
正循环是用水泵压送冲洗液由钻杆柱中心进入孔底并经钻头水口返出,经钻杆与孔壁环状间隙上返至孔口,通过地面循环槽流入泥浆池,不需要孔口密封器等附加装置,适用于各种钻进方法。
喷射式反循环,冲洗液由钻杆柱中心下去,从喷反接头处流出,在管内形成负压抽吸力,从而形成孔底局部反循环。
泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用,在钻杆内腔形成负压,在孔内液柱和大气压的作用下,孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底,将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔,再经过砂石泵排至地面沉淀池内;沉淀钻渣后,冲洗液流向孔内,形成反循环。
反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异,反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔,可以获得比正循环高出数十倍的上返速度。
?根据钻探水力学原理,冲洗液在钻孔内的上返速度Va的倍,即Va=()Vs。
反循环钻进钻渣在钻杆内运动,是形态各异的钻渣群在有限的空间作悬浮运动,钻渣颗粒要占据一定液体断面,在这种特定条件下可以采用长春地质学院在利延哥尔公式基础上进行实验给出的公式计算颗粒悬浮速度Vs计算公式为:?Vs=×k1×(ds×(rs-ra)/(k2×r2))的1/2次方?Vs-钻渣颗粒群悬浮速度(m/s)?ds-颗粒群最大颗粒粒径(m)?rs-钻渣颗粒的密度(kg/dm3)?ra-冲洗液的密度(kg/dm3)?k1-岩屑浓度系数;k1=,浓度越大,k1越小;?k2-岩屑颗粒系数,k2=,球形颗粒为1,越不规则,k2的值越大。
钻孔灌注桩正循环和反循环施工工艺是什么?2010-09-07 17:51正循环是冲洗液由泥浆泵通过钻杆送入孔底,再从孔底从孔内上返到地面;反循环的冲洗液刚好与正循环的路由相反。
一般施工中都是用反循环的[正循环旋转钻孔]:泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输进钻杆内腔,经钻头的出浆口射出。
底部的钻头在旋转时将土层搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出,经过沉浆池沉淀净化,泥浆再循环使用。
井孔壁靠水头和泥浆保护。
[反循环旋转钻孔]:泥浆由泥浆池流入钻孔内,同钻渣混合。
在真空泵抽吸力作用下,混合物进入钻头的进渣口,经过钻杆内腔,泥石泵和出浆控制筏排泄到沉淀池中净化,再供使用。
由于钻杆内径较井孔直径小得多,故钻杆内泥水上升比正循环快4~5倍,在桥梁钻孔桩成孔中处于主导地位。
反循环钻在软塑土、松散的沙、砾、卵及含有长木棒、树根等一杂物的垫土层中钻进,当泥浆性能较差、循环流量(流速)不当时很易发生坍塌。
主要是泥浆循环方式不同,将旋转钻孔机分为正循环钻进和反循环钻进。
正循环钻进是泥浆自供应池由泥浆泵泵出,输入软管送往水龙头上部进口,再注入旋转空心钻杆头部,通过空心钻机一直流到钻头底部排出,旋转中的钻头将泥浆润滑,并将泥浆扩散到整个孔底,携同钻碴浮向钻孔顶部,从孔顶溢排地面上泥浆槽。
反循环钻进与正循环钻进的差异在钻进时泥浆不经水龙头直接注入钻孔四周,泥浆下达孔底,经钻头拌和使孔内部浆液均匀达到扩壁,润滑钻头,浮起钻碴,此时压缩空气不断送入水龙头,通过固定管道直到钻头顶部,按空气吸泥原理,将钻渣从空心钻杆排入水龙头软管溢出。
怎么样判断桩基已入岩?首先你得根据岩土工程勘察报告来进行初步判断,在报告中所描述的深度附近如果进尺发生明显变化,此时你应该将这个深度做一下记录,并仔细观测泥浆中岩屑成份,如果发现基岩碎屑,则可以证明桩基已经入岩。
如何判断桩基已打至中风化层?首先要详细了解勘察报告的地质分部情况,再根据试桩时采集确定的入岩样品来确定。
钻孔灌注桩正反循环基础施工工艺及要点详解(一)准备工作1.施工前应掌握工程地质资料、水文地质资料,具备所用各种原材料及制品的质量检验报告。
2.施工时应按有关规定,制定安全生产、保护环境等措施。
3.灌注桩施工应有齐全、有效的施工记录。
(二)成孔方式与设备选择依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒(沉管)灌注桩及爆破成孔,施工机具类型及土质适用条件可参考下表:(三)泥浆护壁成孔1.泥浆制备与护筒埋设(1)泥浆制备根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计,宜选用高塑性黏土或膨润土。
(2)护筒埋设深度应符合有关规定。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m并宜高出施工地面0.3m。
其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
(3)灌注混凝土前,清孔后的泥浆相对密度应小于1.10;含沙率不得大于2%;粘度不得大于20pa.S。
(4)现场应设置泥浆池和泥浆收集设施,废弃的泥浆、渣应进行处理,不得污染环境。
#泥浆制备#泥浆黏度检测#护筒埋设2.正、反循环钻孔(1)泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度;保持钻机稳定。
(2)钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应先停钻,待采取相应措施后再进行钻进。
(3)钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合设计要求。
设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm;摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。
3.冲击钻成孔(1)冲击钻开孔时,应低锤密击,反复冲击造壁,保持孔内泥浆面稳定。
(2)应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。
(3)每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并应做记录。
(4)排渣过程中应及时补给泥浆。
(5)冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时,应采取措施后方可继续施工。
(6)稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标符合要求。
【冲击钻孔基本原理】就是利用重锤不断提升然后自由落体往下砸,将孔底岩石或者土层砸碎,然后往里面灌泥浆将细小石渣漂浮出来,冲击钻主要用在岩石层中成孔。
钻孔灌注桩正循环成孔施工工法1 施工工艺流程采用正循环泥浆护壁成孔、二次循环清孔、导管浇筑水下混凝土成桩的施工方法,工艺流程图见下:2 正循环钻孔灌注桩施工示意图见下:3 施工方法1)施工准备开工前,将地面硬化,设置两个沉淀池,为防止钻孔产生的废浆污染环境,沉淀池内套钢套箱。
2)测量定位基准点必须浇筑混凝土固定牢靠,并做好保护装置。
选用高精度经纬仪和钢卷尺测量,保证桩位的准确。
从绝对标高点引入临时水准点,测出护筒口标高,并作好测量记录。
3)埋设护筒护筒是保护孔口、隔离杂填土的必要措施,也是控制桩位、标高的基准点。
因此,每个桩孔均必须埋设护筒。
埋设深度必须能隔离杂填土层,护筒四周间隙用粘土回填并捣实,以确保护筒的稳定。
采用孔口护筒,保证钻机沿着钻位垂直方向顺利作业,同时储存泥浆,使其高出地下水位,保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致坍孔。
护筒按下列规定设置:(a)埋设护筒;(b )安装钻机,钻进;(c)第一次清孔;(d)测定孔壁;(e)吊放钢筋笼;(f)插入导管;(g)第二次清孔;(h)灌注水下混凝土拔出导管;(i)拔出护(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i)正循环钻孔灌注桩施工示意图(1)护筒埋设要准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。
(2)护筒用4~8mm钢板制作,其内径应大于钻头直径100mm,其上部开设1~2个溢浆孔。
(3)护筒的埋设深度:根据地质情况,按1.5m考虑,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求,保证泥浆高出地面或水面400~600mm。
4)钻机就位钻机就位时,转盘中心对准定位标志,校对水平,并校对天车中心、转盘中心与桩位中心(三心)成一直线。
5)成孔钻进(1)钻进采用正循环回转钻进方法,钻头选用三翼条形刮刀。
钻杆安装导向钢丝绳,并在钻头上部带扶正器,以增加钻头在孔底回转的稳定性,使钻进平稳,孔壁完整,钻孔垂直。
钻进参数范围如下:钻压:6~15KN转速:40~124rpm泵量:600~1200L/min钻进中应根据地层情况,合理选择钻进参数,一般开钻宜轻压慢转,正常钻进时钻进速度控制在5m/h以内,终孔前的钻进速度放慢以便及时排出钻屑,减少孔底沉渣。
正循环钻进与反循环钻进的区别钻孔灌注桩成孔作业根据出渣方式的不同,可分为正循环钻进成孔和反循环钻进成孔。
正循环钻进即在钻机驱动钻具回转钻进的同时,利用泥浆泵通过钻杆内腔向孔底注入一定压力的泥浆水(孔壁稳定液),泥浆水冲洗孔底并与钻孔产生的泥渣混合后,携带泥渣沿钻杆与孔壁之间的外环空腔上升,从孔口流向泥浆池,形成正循环排渣系统(图75)。
正循环钻进具有以下特点∶(1)多采用泥浆循环,孔壁比较稳定。
(2)循环系统有少量泄漏,循环也不会中断。
(3)当孔深不太深、孔径小于800mm时钻进效果较好;当孔径较大时,泥浆循环上返流速低,排渣能力弱。
(4)操作简单,工艺成熟,技术易掌握。
反循环钻进即将钻孔时孔底混有大量泥渣的泥浆通过钻杆的内腔抽吸到地面排入泥浆沉淀池,新鲜泥浆则由地面直接注入桩孔。
按钻杆内泥浆上升流动的动力来源、工作方式和工作原理的不同,分为泵吸反循环钻进、气举反循环钻进和射流反循环钻进三种。
泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆内泥浆上升而形成反循环,如图 76所示。
泵的吸水口通过吸水软管与水龙头、钻杆相连接,当泵工作时,泵在其进水口处形成负压,井口的液体在大气压的作用下,经钻头处吸口携带钻削下来的泥渣由中空的钻杆内腔而上升,通过水龙头、胶管从泵中排至沉淀池中,经沉淀处理后的流体,以自流的方式自井口流至井底,形成泥浆循环。
泵吸反循环具有以下特点;(1)反循环的泥浆循环上升速度快<2~4m/s),排渣能力强,钻进速度快、效率高。
(2)由于排渣能力强,当钻头切入地层在回转扭矩作用下一经松动,就很快被泥浆携带出来,不必重复破碎,所以钻头寿命明显延长。
(3)由于泥浆下流速度低(一般小于0.3m/s),对孔壁的冲刷作用小3同时也由于有新泥浆不断地向孔内补充,使孔内水头与孔外地下水始终保持差2m 以上的压差,所以孔壁—般不易坍塌。
对多数地层,只要能保持2m以上的水压力,可用清水钻进,而清水钻进时,不用专门制备泥浆,孔壁泥皮薄,孔底沉渣少,成孔质量好。
正循环钻孔与反循环钻孔区别及适用范围正循环钻孔是把造浆池制作好的泥浆通过泵压注入孔内,进行置换,排除孔内的浮渣,并且根据地质情况(如软土层)和钻孔深度不断调整泥浆比重,以确保孔压,防止坍孔,“二清”时同时满足规范要求的1:1.15的泥浆比重和孔底沉渣厚度。
所区别的是反循环钻孔一般采用“气举法”清孔,达到同时满足规范要求的1:1.15的泥浆比重和孔底沉渣厚度。
反循环清孔操作不当容易造成坍孔,在软土地区谨慎使用。
正循环是用水泵压送冲洗液由钻杆柱中心进入孔底并经钻头水口返出,经钻杆与孔壁环状间隙上返至孔口,通过地面循环槽流入泥浆池,不需要孔口密封器等附加装置,适用于各种钻进方法。
喷射式反循环,冲洗液由钻杆柱中心下去,从喷反接头处流出,在管内形成负压抽吸力,从而形成孔底局部反循环。
泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用,在钻杆内腔形成负压,在孔内液柱和大气压的作用下,孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底,将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔,再经过砂石泵排至地面沉淀池内;沉淀钻渣后,冲洗液流向孔内,形成反循环。
反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异,反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔,可以获得比正循环高出数十倍的上返速度。
根据钻探水力学原理,冲洗液在钻孔内的上返速度Va的1.2-1.3倍,即V a=(1.2-1.3)Vs。
反循环钻进钻渣在钻杆内运动,是形态各异的钻渣群在有限的空间作悬浮运动,钻渣颗粒要占据一定液体断面,在这种特定条件下可以采用长春地质学院在利延哥尔公式基础上进行实验给出的公式计算颗粒悬浮速度Vs计算公式为:Vs=3.1×k1×(ds×(rs-ra)/(k2×r2))的1/2次方Vs-钻渣颗粒群悬浮速度(m/s)ds-颗粒群最大颗粒粒径(m)rs-钻渣颗粒的密度(kg/dm3)ra-冲洗液的密度(kg/dm3)k1-岩屑浓度系数;k1=0.9-1.1,浓度越大,k1越小;k2-岩屑颗粒系数,k2=1-1.1,球形颗粒为1,越不规则,k2的值越大。
钻孔灌注桩常见的三种钻孔方法桩基础施工概念:钻孔灌注桩是指采用不同的钻孔方法,在土中形成一定直径的井孔,达到设计标高后,将钢筋骨架(笼)吊入井孔中,灌注混凝土形成的桩基础。
钻孔一、冲击钻机钻孔十字钻头冲击钻孔的施工要点二、回旋钻成孔回转钻成孔,又称正反循环成孔,是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进,通过泥浆排渣成孔,灌注混凝土成桩,为国内最为常用和应用范围较广的成桩方法。
特点:可用于各种地质条件,各种大小孔径和深度,护壁效果好,成孔质量可靠;施工无噪音,无震动,无挤压;机具设备简单,操作方便,费用较低,但成孔速度慢,效率低,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。
适用范围:粘性土、含少量砾石、卵石的土层、软岩。
(1)正循环钻孔Ø正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部,从钻杆底部喷出,底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽,经过沉淀池中沉淀净化,再循环使用。
Ø特点:排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大,但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。
Ø适用:粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩正循环钻结构示意图(2)反循环钻孔反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反,泥浆由孔外流入孔内,由真空泵或其他方法(如空气吸泥机等)将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出,或将吸浆泵随同钻锥一同钻进,从孔底将钻渣吸出孔外。
特点:反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。
适用:同正循环。
反循环钻结构示意图三、旋挖钻机钻孔旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法。
工作原理:旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土,反复循环而成孔,最大成孔直径可达1.5-4m,最大成孔深度为60-90m,可以满足各类大型基础施工的要求。
特点:具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。
正、反循环钻机施工作业指导书1.概念介绍(1).正循环回转钻孔:泥浆高压通过钻机的空心钻杆,从钻杆底部射出,底部的钻头(钻锥)在回转时将土层搅松成为钻渣,被泥浆浮悬。
随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆溜槽,经过沉淀池沉淀净化,泥浆在循环使用。
井孔壁依靠水头和泥浆保护,对泥浆的质量要求较高。
(2).反循环回转钻孔:与正循环相反,泥浆由钻杆外注入井孔,用真空泵或者其他方法(如空气吸泥机)将钻渣从钻杆中吸出。
泥浆起辅助护壁作用,相对正循环泥浆质量要求较低,但遇到钻深孔或者易坍塌土层时,需要高质量泥浆。
(3).正、反循环钻孔的合用范围:钻孔方法合用范围泥浆作用土层孔径(cm)孔深(m)正循环回转钻粘性土、粉沙、细砂、中粗砂、含少量砾石、卵石土(含量少于20%)、软岩;80~250 30~100浮悬钻渣并护壁反循环回转钻粘性土、砂类土、含少量砾石、卵石土(含量少于20%,粒径小于钻杆内径2/3);80~300用真空泵小于35,用空气吸泥机可达65,用气举式可达120;护壁2.作业准备(1).技术准备在开工之前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
钻孔灌注桩开工前应根据规范要求编报施工方案及开工报告。
待开工报告得到监理工程师允许开工后才允许开工。
(2).外业准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据采集。
修筑生活房屋,配齐生活、办公设施、满足管理、技术人员进场生活、办公需要。
根据施工使用要求修筑施工道路、泥浆坑、和水电供应系统等,并及时组织好设备、人员及材料进场。
根据施工需要,对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测,编制测量施工方案,进行必要的加密或者重新布设控制网点,补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。
3.技术要求(1).混凝土采用商品混凝土,混凝土的拌和全部在拌和站集中厂拌。
桥梁钻孔灌注桩基础施工全过程详解(正反循环)(一)准备工作1.施工前应掌握工程地质资料、水文地质资料,具备所用各种原材料及制品的质量检验报告。
2.施工时应按有关规定,制定安全生产、保护环境等措施。
3.灌注桩施工应有齐全、有效的施工记录。
(二)成孔方式与设备选择依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒(沉管)灌注桩及爆破成孔,施工机具类型及土质适用条件可参考下表:(三)泥浆护壁成孔1.泥浆制备与护筒埋设(1)泥浆制备根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计,宜选用高塑性黏土或膨润土。
2)护筒埋设深度应符合有关规定。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m并宜高出施工地面0.3m。
其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
(3)灌注混凝土前,清孔后的泥浆相对密度应小于1.10;含沙率不得大于2%;粘度不得大于20pa.S。
(4)现场应设置泥浆池和泥浆收集设施,废弃的泥浆、渣应进行处理,不得污染环境。
泥浆制备泥浆黏度检测护筒埋设2.正、反循环钻孔(1)泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度;保持钻机稳定。
(2)钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应先停钻,待采取相应措施后再进行钻进。
(3)钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合设计要求。
设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm;摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。
正反循环原理图水下灌注混凝土基本原理:3.冲击钻成孔(1)冲击钻开孔时,应低锤密击,反复冲击造壁,保持孔内泥浆面稳定。
(2)应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。
(3)每钻进4~5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并应做记录。
(4)排渣过程中应及时补给泥浆。
(5)冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时,应采取措施后方可继续施工。
(6)稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标符合要求。
冲击钻正循环和反循环施工工艺(完整)1. 工艺概述冲击钻孔成孔工艺方法分为冲击正循环成孔和冲击反循环成孔两种。
冲击正循环成孔是通过冲击式装置或卷扬机悬吊冲击钻头上下反复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁中,大部分钻渣由泥浆循环带出孔外,或用掏渣筒掏出孔外,这样循环往复,直至钻至设计深度。
冲击反循环成孔其成孔原理与冲击正循环成孔原理基本相同,只是钻头中心留有空洞,在上下往返冲击时,其钻头尖刀将孔底冲碎,已冲碎的钻渣可以从钻头中心空洞用吸泥管排出孔外。
冲击钻孔施工适用于黄土、粘性土、粉质粘土、杂土、坚硬土层、含有孤石的砂砾石层、漂石层、岩层等。
2. 适用范围适用土层:粘性土、砂类土、含少量砾石、卵石(含量少于 20%)的土。
适用孔径:正循环适用于80~250cm直径的桩,反循环适用于80~300cm直径的桩。
适用孔深:正循环适用于30~100m深的桩,反循环用真空泵适用于小于35m深的桩。
3. 作业内容本工艺主要作业内容为:场地平整或钻孔平台搭设、设备安装、泥浆调制、钻进施工、泥浆循环处理及清孔、钢筋笼加工及安装、混凝土灌注。
4. 施工工艺流程图图4-1 冲孔钻孔桩施工工艺流程图5. 工艺步骤及质量控制5.1 施工准备5.2 桩位测定根据设计资料,复核桩位轴线控制网和高程基准点。
确定桩位中心,以中心为圆心,以大于桩身半径在四周设立十字护桩,做好标记并固定好。
经驻地监理工程师核查、批准后开钻。
5.3 护筒施工1)护筒的作用护筒有固定桩位,引导钻头方向,隔离地面水、避免其流入孔内,保护孔口不坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度,形成静水压力(水头),以保护孔壁免于坍塌等作用。
2)钢护筒的一般要求用钢板制成的埋设护筒,应坚实不漏水;护筒入土较深时,宜以压重、振动、锤击或辅以护筒内除土等方法沉入。
冲击钻护筒内径比桩径宜大 20~40cm;深水处的护筒内径比桩径宜大 40cm。
钻孔灌注桩的四种施工方法
钻孔灌注桩的施工方法包括回旋钻(正循环法、反循环法)、冲击钻、冲抓钻、潜水电钻,还有旋挖钻、长螺旋钻等。
1、回旋钻。
利用泥浆携带打碎的钻渣.其中正循环法是泥浆通过钻杆中心从钻头喷入钻孔,泥浆夹带钻渣上升,排入沉淀池。
反循环法则相反。
对卵石层和硬质岩层不适合。
2、冲击钻。
利用卷扬机提升钻头,冲击成孔利用掏渣桶捞取钻渣和清孔。
工艺简单.效率低.特别适合卵石层和硬质岩层。
成孔质量差(扩孔、钻机移位、卡钻头、掉钻头)。
3、旋挖钻。
新型桩孔施工方法。
其原理:利用钻杆和钻斗的旋转,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。
通过钻斗的旋转、挖土提升、卸土和泥浆置换护壁.反复循环而成孔。
特点:自带动力,造价高,效率可提高20倍,施工质量好、尘土泥浆污染少适合各种地质条件,可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量。
4、长螺旋钻水下灌注成桩技术。
施工原理:采用长螺旋钻钻孔至设计标高,用混凝土泵将混凝土从钻头底部压出,边压灌混凝土边提升钻头直至成桩,然后利用专门震动装置将钢筋笼一次插入桩体,形成钢筋混凝土桩。
特点:与普通水下灌注桩施工工艺比较,长螺旋钻水下灌注成桩施工,由于不需要泥浆护壁,故无泥皮,无沉渣,无泥浆污染,施工速度快。
造价低。
工艺要点:成孔一配置混凝土一泵送混凝土一植入钢筋笼。
泥浆护壁灌注桩施工分类一、正循环泥浆护壁灌注桩施工。
这正循环的施工就像是一个小循环的快乐旅程。
它是把泥浆通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内,然后带着钻渣从孔口再流回泥浆池。
就好比是一群勤劳的小工蚁,从一个地方出发,带着“收获”又回来。
在这个过程中,泥浆起着超级重要的作用呢。
它能起到护壁的效果,就像给这个钻孔穿上了一层柔软又结实的保护衣,防止孔壁坍塌。
而且呀,把钻渣带出来也靠它,就像一个小小的运输队。
不过呢,这种方式也有一点点小缺点。
因为它是从孔底把钻渣带上来的,要是钻孔比较深或者钻渣比较多的时候,可能就不能把钻渣带得特别干净啦,就像打扫房间,总有一些小角落可能打扫不到位。
二、反循环泥浆护壁灌注桩施工。
反循环可就和正循环有点相反啦。
它是从钻孔内把泥浆和钻渣一起抽到钻杆外面,然后再排到泥浆池里。
这就像是反着来的魔法,听起来就很有趣对吧。
这种方式的好处可不少呢。
它能够把钻渣清除得比较干净,就像有一个强力的吸尘器,把每个角落的灰尘都吸走。
因为它是从外面抽的,吸力比较大嘛。
而且呀,在钻进的时候速度也可能会快一些,就像开着一辆小跑车,比正循环那小马车跑得可能要快一点。
但是呢,反循环也有它要注意的地方。
它的设备相对复杂一些,就像一个复杂的小机器人家族,需要好好维护和操作,如果操作不当呀,就可能会出现小故障,就像小机器人闹脾气了一样。
三、冲击成孔泥浆护壁灌注桩施工。
这个冲击成孔可就比较“暴力”啦。
它是利用重锤反复冲击孔底来成孔的。
就像一个大力士拿着大锤子一下一下地砸地,要砸出一个孔来。
在这个过程中呢,泥浆也是不能少的。
它同样起着护壁的作用,防止孔壁被砸的时候塌掉。
这种方式比较适合在一些坚硬的地层施工,就像大力士专门对付那些硬骨头一样。
不过呢,它的效率可能没有前面两种那么高,毕竟是一下一下砸出来的,就像手工做东西,肯定没有机器批量生产那么快。
而且呀,对周围的环境可能会有比较大的震动影响,就像一个爱捣蛋的小怪兽,可能会让周围的东西都跟着晃悠一下。
钻孔灌注桩正循环和反循环施工工艺是什么?
2010-09-07 17:51
正循环是冲洗液由泥浆泵通过钻杆送入孔底,再从孔底从孔内上返到地面;反循环的冲洗液刚好与正循环的路由相反。
一般施工中都是用反循环的
[正循环旋转钻孔]:泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输进钻杆内腔,经钻头的出浆口射出。
底部的钻头在旋转时将土层搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出,经过沉浆池沉淀净化,泥浆再循环使用。
井孔壁靠水头和泥浆保护。
[反循环旋转钻孔]:泥浆由泥浆池流入钻孔内,同钻渣混合。
在真空泵抽吸力作用下,混合物进入钻头的进渣口,经过钻杆内腔,泥石泵和出浆控制筏排泄到沉淀池中净化,再供使用。
由于钻杆内径较井孔直径小得多,故钻杆内泥水上升比正循环快4~5倍,在桥梁钻孔桩成孔中处于主导地位。
反循环钻在软塑土、松散的沙、砾、卵及含有长木棒、树根等一杂物的垫土层中钻进,当泥浆性能较差、循环流量(流速)不当时很易发生坍塌。
主要是泥浆循环方式不同,将旋转钻孔机分为正循环钻进和反循环钻进。
正循环钻进是泥浆自供应池由泥浆泵泵出,输入软管送往水龙头上部进口,再注入旋转空心钻杆头部,通过空心钻机一直流到钻头底部排出,旋转中的钻头将泥浆润滑,并将泥浆扩散到整个孔底,携同钻碴浮向钻孔顶部,从孔顶溢排地面上泥浆槽。
反循环钻进与正循环钻进的差异在钻进时泥浆不经水龙头直接注入钻孔四周,泥浆下达孔底,经钻头拌和使孔内部浆液均匀达到扩壁,润滑钻头,浮起钻碴,此时压缩空气不断送入水龙头,通过固定管道直到钻头顶部,按空气吸泥原理,将钻渣从空心钻杆排入水龙头软管溢出。
怎么样判断桩基已入岩?首先你得根据岩土工程勘察报告来进行初步判断,在
报告中所描述的深度附近如果进尺发生明显变化,此时你应该将这个深度做一下记录,并仔细观测泥浆中岩屑成份,如果发现基岩碎屑,则可以证明桩基已经入岩。
如何判断桩基已打至中风化层?首先要详细了解勘察报告的地质分部情
况,再根据试桩时采集确定的入岩样品来确定。
桩基施工时首先根据机跳反应和孔深来初步判断是否有可能已入岩层,然后现场采集反浆所含岩石样品和试桩时确定的中风化层样品做对比,再根据所采集样品中所含中风化岩层样品的比例来判断是否已进入坚固岩层还是岩层上部松散层。
近年来,随着国家重点工程对桥梁桩孔质量、成孔速度及施工环保等要求的不断提高,一些大型旋挖钻机已悄然兴起,越来越受到施工者的关注。
旋挖钻机成桩亦称回转斗成桩、取土成桩,在覆盖层施工具有成孔质量好、速度快、无噪音、无污染或小污染等优势,对于干硬性粘土,可不用静态泥浆稳定液护壁,一般覆盖层采用泥浆护壁。
由于我国地域广阔,地质条件较为复杂,旋挖钻机施工中成孔工艺的制定要有针对性,以防止发生埋钻、坍塌等施工事故,避免造成损失。
一、工程概况
武汉市和平至左岭高速公路武东特大桥工程,总桩量322根,钻孔灌注桩,桩径φ1.5米,平均桩深3 2米。
工程地处低垄岗冲击平原地区,自地表向下2米左右为淤泥质亚粘土层,2~20米为亚粘土层,20~28米为Ⅲ2粉砂质泥岩,28~40米为Ⅲ3粉砂质砂岩、砂砾岩。
二、成孔工艺
采用旋挖钻机取土成孔,成桩工艺:定桩位→埋护筒→注泥浆→钻进取土→一次清孔→放钢筋笼→插入导管→二次清孔→砼灌注→拔出护筒。
施工中最大的难题是钻孔作业至2~20米亚粘土层时,桩孔缩径现象严重及成桩过程中孔的坍塌。
经研究发现,除操作手在控制钻进尺度及回转斗提升速度等方面显得经验不足外,最大的影响在于静态泥浆的配比、钻具的结构及护筒的埋护不合理,易造成护壁泥皮过薄、钻具下方负压过高及孔口渗透,从而引起坍塌事故。
三、静态泥浆的配比
旋挖取土成孔中,静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是护壁。
可在孔壁处形成一薄层泥皮,使水无法从内向外或从外向内渗透。
针对工程的地质情况,加强泥浆技术,重新调整泥浆配比,控制泥浆比重,提高泥浆质量,增加粘性及润滑感,适当添加处理剂,增强絮凝能力,确保护壁泥皮的厚度及强度。
初次注入泥浆,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软,正式钻进前,再倒入2~3袋膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进过程孔口渗漏坍塌。
四、护筒的埋护
针对现场地质情况,专门定制高3米、厚10毫米、直径φ1.9米的护筒。
护筒内径尺寸较大,能贮存足够的泥浆,在钻杆提出桩孔时,可确保护筒内的水压,维护孔壁泥皮的稳定。
同时单边侧隙达到200毫米,可有效避免回转斗升降过程碰撞、刮拉护筒,保护孔口的稳固。
钻进过程,操作手凭经验目测对孔定位,工作强度加大,易于疲劳,且精度低,容易造成孔的偏差及砼的超方。
施工时采用的钻机具有快速回转自动定位功能,每个工作循环均能精确对孔定位,即降低了操作手的劳动强度,同时能保证成孔质量,有效解决了大护筒带来的负面影响。
特制3米高护筒,可以埋至淤泥质亚粘土层以下500毫米,能有效防止孔口渗漏坍塌及周围环境振动、冲击对桩孔的影响。
护筒埋设的传统方法:先用φ1.5米的回转斗钻至护筒深度,侧壁安装边刀扩至护筒外径尺寸,副卷吊起,放入护筒,校正,层层填埋夯实。
采用传统方法,劳动强度大,效率低,耗时长,埋设护筒通常需要3~4小时,几乎占到总成孔时间的一半。
新研发一种超长护筒专用驱动器,固定在动力头下端的承撞体上,通过销轴,将护筒直接安装在驱动器上,利用动力头边旋转边加压的功能,将护筒压至规定的埋设位置,再取土成孔。
有效提高护筒跟土壤的结合度,增强抗外界振动、冲击的能力,在注浆或提升回转斗时有效防止渗水、漏浆现象的发生,降低孔口坍塌的概率,节约了时间,提高了效率,降低了强度。
护筒应高出地面150~300毫米,除保护孔口防止坍塌外,还用以防止表面水或地面漏浆、杂物等滑落孔中。
五、回转斗的结构
施工初期,提供钻机的设备租赁公司采用自制的双门底开式回转斗,圆柱型盛料桶,侧壁无泥浆导流槽,底盘无侧齿,使用中发现,液压系统压力偏高,回转斗提升力明显增大,且桩径缩孔现象较为严重。
经工程技术人员分析,主要原因在于回转斗的结构不合理,提升回转斗时下方产生较大负压,从而导致提升阻力增大及孔壁收缩、坍塌。
通过改进,将回转斗盛料桶改为圆锥式,侧壁加焊导流槽,以有利于在桩孔内的导向及泥浆的导流,减小桩孔内的负压。
同时底盘加焊侧齿,适当控制回转斗与刀尖间的距离,防止回转斗升降旋转时碰坏孔壁。
现场测试表明,改进后的回转斗在提升过程中,液压系统压力明显降低,桩身的缩孔、坍塌现象有所缓减,具有良好的使用效果。
六、钻机的钻进控制
钻进过程,回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态,以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中,破坏泥浆的配比;每个工作循环严格控制钻进尺度,避免埋钻事故;同时应适当控制回转斗的提升速度。
施工实践表明,φ1.5米的桩径,升降速度宜保持在0.35~0.45m/s,提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。
七、影响坍塌的其它因素
桩孔完成以后,清孔、下放钢筋笼、砼的灌注等工序中均应规范操作,避免成孔的坍塌。
如钢筋笼下放过程,应吊车吊起、坚直、稳步放入孔内,避免碰撞孔壁,以造成泥皮或孔壁的破坏,从而引起灌注过程,桩孔的坍塌及出现断桩、废桩等事故。
八、施工总结
施工中影响桩孔坍塌的因素很多,最重要的一点,就是如何因地制宜,有效针对不同的地质情况,制定相应的施工工艺,以确保钻进成孔的顺利进行,避免施工事故的发生。
钻孔桩护筒一般为钢板,厚度4~5厚,可以根据设计计算钢护筒的工程量,套取零星铁件子目,计算各项费用。
钻孔灌注混凝土桩的工程量i详见最佳答案
钻孔灌注桩护筒的作用
护筒作用:1、定位;2、保护孔口,以及防止地面石块掉入孔内;3、保持泥浆水位(压力),防止坍孔;4、桩顶标高控制依据之一;5、防止钻孔过程中的沉渣回流。
埋设护筒是钻孔灌注桩的必须工序,无非在开孔前比不放多了半小时(包括挖土、放护筒、周边回填)对钻孔过程的进度没有任何影响,影响钻进因素的大至有:1、岩层强度(地质);
2、钻头的质量;
3、钻机的机型;
4、钻速;
5、人的因素。
综合以上内容:如果是个别桩的可以从岩样(地质情况分析)是不是由于不同部位岩样特性是否一致,如是每个桩都发生这种情况就从人的因素去考虑,说明是作业人员为减少工序故意找理由的可能性较大。
今天看到楼主的留言,就做个解释吧。
混凝土灌注是通过导管灌注的。
一般导管底部距桩底50cm左右,顶部漏斗的末端先放置一个比导管直径稍小的隔水球,隔水球上再用一个比导管直径稍大的隔水板,防止隔水球上浮。
灌注时,先向料斗中倒入大半斗的混凝土,然后突然抽出隔水板,混凝土就压着隔水球,隔水球在压缩着空气和水,将孔底的沉渣淤泥等从导管外挤到地面,这样才能保证混凝土的干净密实。
但是,在混凝土与沉渣的接触面处,不可避免的会有泥浆深入到混凝土中,从而降低混凝土的质量,您如果不信,可以取心做实验,桩头上强度必定会比桩身上的低。
因此,规范规定,灌注桩必须至少预留50cm的桩头。
上海由于是摩擦桩为主,沉渣淤泥更厚,所以要求的预留桩头也就更高。
其实楼主还可以去看看地下连续墙,如果连续墙也作为结构,其上部的混凝土也要被凿掉,然后在重新浇筑新鲜混凝土。