灌注樁施工常見的成孔方法
一、灌注樁成孔的常見方法
1、長螺旋鉆機成孔法
螺旋鉆孔機成孔是一種無泥漿循環(huán)的機械式干作業(yè)連續(xù)成孔成樁的施工方法,是利用動力旋轉(zhuǎn)鉆桿,使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。
因不采取護壁措施,一般僅適用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂性土、卵礫石層等。
液壓步履式,能自主行走。
2、沖擊鉆機成孔法
沖擊鉆進成孔是采用沖擊式鉆機用卷揚機帶動一定質(zhì)量的沖擊鉆頭(或稱為沖錐),在一定的高度內(nèi)周期性地作自由落體運動,沖擊破碎巖層或沖擠土層形成樁孔,再用撈渣筒或泥漿循環(huán)等方法將巖屑鉆渣排出的成孔方法。
適應范圍較廣,能適應各類地質(zhì)條件,在施工中使用也較多。
3、旋挖鉆機成孔
旋挖鉆機成孔,首先是通過鉆機自有的行走功能和桅桿變幅機構(gòu)使得鉆具能正確的就位到樁位,利用桅桿導向下放鉆桿將底部帶有活門的桶式鉆頭置放到孔位,鉆機動力頭裝置為鉆桿提供扭矩、加壓裝置通過加壓動力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿鉆頭,鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土,并直接將其裝入鉆頭內(nèi),然后再由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土,這樣循環(huán)往復,不斷地取土、卸土,直至鉆至設計深度。
旋挖鉆機一般適用粘土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地層。根據(jù)不同的地質(zhì)條件選用不同的鉆桿、鉆頭及合理的斗齒刃角。對于具有大扭矩動力頭和自動內(nèi)鎖式伸縮鉆桿的鉆機,可以適應微風化巖層的施工。液壓步履式,能自主行走。
4、人工挖孔法
人工挖孔是一種通過人力開挖而形成井筒的成孔方法。在人工開挖送土的過程中,要用砼或鋼筋砼井圈護壁。
一般適用于土質(zhì)較好、地下水位較低的粘土、含少量砂卵石的黏土層。
二、正反循環(huán)、氣舉、泵吸法等原理
1、正循環(huán)法
由泥漿泵往鉆桿輸進泥漿,泥漿沿孔壁上升,從孔口溢漿孔溢出流入泥漿池,經(jīng)沉淀處理返回循環(huán)池
2、反循環(huán)法
利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護壁泥漿,挾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔抽吸出孔外的成孔方法。
根據(jù)抽吸原理不同可分為泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)和噴射{射流)反循環(huán)三種施工工藝。泵吸反循環(huán)是直接利用砂石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)生負壓使鉆桿內(nèi)的水流上升而行成反循環(huán);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),隨孔深增大效率增加。
三、泥漿的作用
泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等,其中以護壁為主。
泥漿制備方法應根據(jù)土質(zhì)條件確定:在粘土和粉質(zhì)粘土中成孔時,可注入清水,以原土造漿,排渣泥漿的密度應控制在1.1~1.3g/cm3;在其他土層中成孔,泥漿可選用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨潤土制備;在砂土和較厚夾砂層中成孔時,泥漿密度應控制在1.1—1.3g/cm3;在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時,泥漿密度應控制在1.3~1.5g/cm3。施工中應經(jīng)常測定泥漿密度,并定期測定粘度、含砂率和膠體率。泥漿的控制指標為粘度18~22s、含砂率不大于8%、膠體率不小于90%,為了提高泥漿質(zhì)量可加入外摻料,如增重劑、增粘劑、分散劑等。