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1、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
2、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
3、循环清孔较先进的一种工艺,5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
4、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
5、长,5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
6、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
7、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
8、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,5清理水泥砂浆,然后
