钻孔灌注桩在武汉沿江地区缩径垮孔的分析探讨
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摘要
钻孔灌注桩大部分是隐蔽工程，由于地下情况较为复杂，钻孔灌注桩在地下施工时易遇到较难处理的问题，这些问题有的已经有较为成熟的处理方法，有的则视情况而定采取折中处理。本文就在武汉沿江地区进行钻孔灌注桩施工时易发生的钻孔缩径和垮孔现象进行分析和研究，分析了实习场地的地层构造和力学性能，并对实习地区钻孔灌注桩井壁的稳定进行了模拟性的力学计算，针对此类问题给出研究数据，并初步提出解决方案。计算表明，采取一定的泥浆配方能提高井壁的稳定性，并对武汉沿江地区易出现的缩径和垮孔现象有控制效果。
关键词：井壁稳定，沙层，粘土层，力学分析。
Abstract
Most of the bore bottling piles is concealed work. Due to the complex underground condition, devilish problems will be faced during the underground construction of the bore bottling pile. Some of these problems have more mature treatment methods; some may be taken compromise to deal with as the case. This article will analyze and investigate the appearance of hole shrinkage and cross-hole which occurred easily during the construction of the bore bottling pile in areas along the Yangtze River in Wuhan, analyze the stratum structure of mechanical properties and conduct a simulation of mechanical calculation to the bored pile wall of stability of the practice site, then present the research dates and provide an initial solution. Calculations show that taking some mud formulations can not only improve the stability of the wall, but also have a control effect on the phenomenon of the hole shrinkage and cross-hole liable to occur in areas along the Yangtze River in Wuhan.
Keywords: hole stability, sand, analytical mechanics, clay
目录
第一章前言 (1)
§1.1钻孔灌注桩介绍及功能特点 (1)
§1.2钻孔灌注桩的国内外现状 (2)
§1.3钻孔灌注桩在武汉沿江地区易发生的问题 (3)
第二章对于钻孔灌注桩在武汉沿江地区垮孔缩径的分析 (4)
§2.1影响钻孔灌注桩孔壁稳定的因素 (4)
§2.2井壁稳定的力学分析 (5)
§2.2钻孔灌注桩坍塌和缩径的联系与区别 (6)
第三章工程实例 (8)
§3.1工程概况 (8)
§3.2场地工程地质条件和水文地质条件 (8)
§3.3孔壁稳定验算 (10)
§3.4泥浆化学防塌防缩径机理 (12)
§3.5泥浆配制 (13)
第四章总结 (15)
致谢 (16)
参考文献 (17)
第一章前言
灌注桩出现在100多年前的1893年，因为工业的发展以及人口的增长，高层建筑不断增加，但是因为好多城市的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随后的50年之后，即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世，二战后，世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展，时至今日，随着科学技术的日新月异发展，钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。当然，在我国，钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。
随着国民经济的发展，工业与民用建筑、桥梁、港口码头的高重建筑物的增多，钻孔灌注桩作为深基础，应用越来越广。理论技术与配套设备的日益完善的进步，也使钻孔灌注桩的应用领域逐渐变广。
在武汉地区，钻孔灌注桩广泛使用，这是因为钻孔灌注桩拥有优越的特点。近年来武汉市高层建筑的兴建，也使得钻孔灌注桩适应性强、承载力大等优势进一步显示出来。但在钻孔灌注桩迅速发展的同时也在武汉地区暴露出不少问题，其一是大量使用50米以上的超长桩，但由于武汉基岩强度低，单桩承载力不强，单方混凝土提供的承载力过小，造成浪费；其二是在武汉沿江地区的工程地质条件特殊，在钻孔灌注桩成孔过程过容易遇到种种问题。在这两个问题中，第二个问题在武汉沿江地区是广泛存在的，本文会就这个问题展开分析讨论，下面将简介钻孔灌注桩在武汉地区应用的优势和容易出现的问题。
§1.1 钻孔灌注桩介绍及功能特点
钻孔灌注桩通常为一种非挤土桩，也有的为部分挤土桩，是通过机械钻孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。其流程为：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
钻孔灌注桩有多种分类方法，按桩径大小分类如表1-1
表1-1 钻孔灌注桩按桩径大小分类表
小桩由于桩径小，施工机械、施工场地、施工方法较为简单，多用于基础加固和复合桩基础中。
中桩成桩方法和施工工艺繁多，工业与民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一类桩。
大桩桩径大且桩端不可扩大，单桩承载力高，近20年发展快，多用于重型建筑物、构筑物、港口码头、公路铁路桥涵等工程。
按成桩工艺：干作业法钻孔灌注桩；泥浆护壁法钻孔灌注桩；套管护壁法钻孔灌注桩。
钻孔灌注桩的功能特点【1】：
(1) 适应性广钻孔灌注桩施工不受地域、地质条件、地下水位高低、桩径大小、桩深长度的限制，可以再各类松散的砂土层和各类基岩中成桩。
(2) 单桩承载力大由于钻孔灌注桩的结构设计可以根据需要选择任何尺寸的桩径、桩长和最合适的持力层，因此单桩承载力可以达到很高的指标。
(3) 建筑费用较低钻孔灌注桩其桩身配筋可以根据荷载大小与性质及荷载沿深度的传递特征以及土层的变化来配置，无需向配置预制桩那样配置起吊、运输、打击应力筋，其配筋率远低于预制桩。
(4) 抗震性能好钻孔灌注桩能嵌入基岩和基岩胶结成一体，能承受较大的水平荷载，所以抗震性能好。
(5) 施工中噪音小、公害少钻孔灌注桩不像预制桩在打桩过程中产生强烈震动，土体受强烈挤压，因此避免了因土体挤压而造成的邻近建筑物的损坏、地下管道的破裂及公路路面的龙骑或开裂等不良事故，而且钻孔灌注桩在施工过程中的噪音污染也较小。
§1.2 钻孔灌注桩的国内外现状
灌注桩由最早的100多年前，上世纪40年代大功率钻具机械的诞生促进了钻孔灌注桩的发展。我国的灌注桩工程1963年诞生在河南省，以后随着国民经济的发展，从上世纪80年代开始，钻孔灌注桩在我国被广泛应用于高层建筑、地铁车站、城市立交桥、公路及铁路桥梁、大坝基础等领域、其成孔工艺及设备也在不断发展和改进。随着科学技术的发展，其应用越来越广泛。
钻孔灌注桩技术已较为成熟，现阶段国内外对钻孔灌注桩的研究主要如下【2】：
(1) 对特定土层中影响钻孔灌注桩承载力的因素的研究。桩低软土、软弱层会对桩的承载力有影响，在实际施工时，必须根据场地的具体情况,选择合适的施工机具、清孔方法及成孔时间，增大孔壁粗糙度，减少沉淤及泥皮厚度，以增大桩侧阻力；为提高侧阻力发挥，桩端应尽量置于相对较硬的土层上；同时，也要尽量延长成桩时间，避免不必要的超载预压，以提高桩的承载力；在条件允许的情况下，应尽可能采用后压浆技术，减少沉降。
(2) 对超长钻孔灌注桩承载性能研究。
(3) 对钻孔灌注桩施工工艺及质量事故的研究。钻孔灌注桩施工工序较多，工程质量安全与地质条件和施工人员的操作方法关系密切，针对具体地质条件和工程情况，得出产生斜孔、塌孔、缩颈、断桩等施工中质量通病的原因，并提出相应解决方法。
§1.3 钻孔灌注桩在武汉沿江地区易发生的问题
武汉沿江地区属于长江高漫滩一级阶地，地面以下40—60米处是基岩【3】。上部10—20米是粘性土、淤泥和粉土等细粒堆积物，下部20—30米主要是砂、砂砾石等粗粒堆积物，上部含有上层滞水，下部含有承压水，而且较为丰富。沿江地区选取持力层一般选到50米以上的中风化岩层，由于上部的粉土层和沙层较厚，施工时应予以重视。以上为武汉沿江地区工程地质情况的基本轮廓。
由于本地区地下水位较高，且地下含砂层粘性土层较厚，在钻孔灌注桩施工是易发生塌孔、缩孔、卡钻【4】等问题。其中较为突出的是坍塌和缩径，在实际生产中，对坍塌缩径常用的处理方法是采用稍大直径的钻头增加孔的直径，来预防缩径，或者是在坍塌后再次钻孔。这也是施工单位在施工过程中投机取巧，遇到问题再解决，希望节省时间精力。实际上，当遇到这些问题，不但要花更多的精力去解决，而且也使安全施工受到威胁。
从力学方面说，坍塌和缩径都是井壁发生了破坏，本文的思路就是从平衡地层压力的方向出发，用改善泥浆的配制方法来削弱垮孔缩径等不良问题。
第二章对于钻孔灌注桩在武汉沿江地区垮孔缩径的分析§2.1 影响钻孔灌注桩孔壁稳定的因素
(1) 土的影响【5】：钻孔是在浅地层中实施，所遇到的地层除了有相对稳定的粘土层外，还有砂砾土、水敏性土和溶蚀性土等不稳定土层。各类土层的物理、力学和化学性质差异较大。在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中，成孔的难度很大。这类地层称为机械分散地层。由于颗粒之间胶结较差，钻进时孔壁很容易坍塌。在水敏性土中成孔，突出问题是孔壁的遇水膨胀、缩径，甚至流散、垮孔。其原因是该类粘土中富含易水化的蒙脱石粘土矿物，使近孔壁地层接触到钻井液中的水时，即发生粘土的吸水、膨胀、分散，导致钻孔的缩径直至失稳破坏。
(2) 地层压力影响：地层压力也是决定钻孔稳定性的主要客观因素。它主要体现为非开挖孔壁处的垂直压力P0和水平压力P V。垂直应力由上覆地层的加权重度γ和深度h决定，即P0＝γh。水平压力由垂直应力和测压力系数λ决定，即P V＝λP0。不同的地质情况下侧压力系数差别很大，可以采用工程勘察中的原位测试确定，也可对岩土样进行室内土工实验获得泊松比μ（0～0.5），再由λ＝1/（1-μ）确定。一般情况下，土层越稀软，泊松比越大，侧向变形缩径越严重。
(3) 地面动载荷的影响：地面动荷载一般包括地震、机械振动、车辆运行、爆炸、夯击等。在动荷载作用下，土内产生新的应力使土粒移动，形成的新的弹塑性变形，甚至破坏土粒间的接触关系。这些对钻孔孔壁的稳定会带来一定的影响，尤其是胶结性差的砂砾土、埋深浅且孔径较大的钻孔所受到的破坏影响则更大。
(4) 钻孔的直径：人们可能会有这样的常识感觉：圆孔孔径越小，拱形稳定效应就越强。根据力学理论计算，按一定的强度判据，孔壁的破坏极限σs是随着孔径增大而降低的，也就是孔径越大钻孔越容易失稳破坏。
(5) 泥浆的影响：具有一定密度的泥浆可以用来平衡地层对孔壁的压力。地层压力要把孔壁向内挤缩，而具有密度的泥浆则以径向压强将孔壁向四周“撑开”。若能维持住这样的“平衡”，就能在很大程度上保证孔壁的稳定。对于分散破碎的不稳定地层，利用较粘稠的泥浆可以起到良好的粘结护壁作用；对于水敏性和溶蚀性地层，成孔液粘度高能使其滤失量小，则孔壁的水化、水溶破坏的程度低。但是，泥浆的粘性大对孔壁稳定又有不利的影响，主要表现在会增大对孔壁的压力激动破坏。因此，不能盲目增大泥浆的粘性，而应根据钻孔地层特点，综合兼顾多方面的情况，包括考虑悬渣、减阻等，来确定合适的泥浆粘性。
以上是从理论方面总结一些影响孔壁稳定的因素，实际上孔壁破坏的原因就是在外力条件下其内部应力状态发生变化超过了其强度极限所导致的。因此，本文从理论上分析孔壁垮孔缩径的原因并给出解决方法，必须从地层压力着手，解出井壁单元体的应力状态，再将这个应力状态变换为与其唯一对应的主应力状态，接着将主应力状态和土层得强度指标比较，即可得出井壁是否发生垮孔和缩径。
§2.2 井壁稳定的力学分析
1、地层压力分析【6】
（1）由上覆地层造成的吹垂向压力
P0＝γh（2-1）式中：γ——上覆地层重度，kN/m3；h——地层深度，m。
（2）由垂向压力导致的侧向压力
P V= λP0（2-2）式中：λ——侧压系数；μ ——地层泊松比。
（3）井中静液柱压力
P W =hγw（2-3）式中：γw ——液体重度，kN/m3。
2、井壁单元体应力状态【7】
以垂直井为例，在地层垂向压力、地层侧向压力和井中静液柱压力的作用下，近井壁地层中某一点（图2—1）由弹性力学厚壁筒理论解得：
（2-4）
（2-5）
（2-6）
图2—1 地层厚壁筒模型示意图
式中：σr 、σθ、σz --分别为近井壁地层中一点的径向正应力、周向正应力和垂向正应力；P1、 P2--分别为井中液压力和地层水平方向压力；a 、b--分别为厚壁筒的内、外半径；r--该点距井中心的水平距离。因为实际地层比井筒大得多（b>>a ），所以可由以上3式整理得到井壁处（r=a ）的应力状态为：
σr = – P 1 （2-7） σθ= P 1 – P 2 （2-8） σz =γ·h （2-9） 由于垂直井的特殊性即单元体面上的切应力为零，三个正应力也可以直接看出为三个主应力【8】
。但是对于斜井或水平井，由于单元体面上存在切应力，其应力状态比较复杂，必须通过主应力变换公式计算得到。
σr 、σθ、σz 三者究竟谁为最大主应力σ1、中间主应力σ2和最小主应力σ3，要视具体参数代入后的计算结果来确定。
3、井壁岩土的强度
井壁岩土的强度是指在标准测试条件下所获得的该岩土的通用强度指标，如单轴抗压强度σbc 、单轴抗拉强度σbt 等。这些强度指标可以通过对钻进所取出的岩心做单轴强度试验直接得到，也可以根据所钻地层岩土名称查类似第二章中的岩土性质资料直接得到。
4、井壁失稳破坏的理论【9】
判断
运用材料力学强度理论，将上面得到的井壁单元体主应力和岩土强度指标代入到材料破坏判别式中即可得到井壁是否失稳破坏的结论。最大剪应力理论（Tresca 理论）是比较常用的材料破坏判别标准之一：
22
max
3
1b
στ
σ
σ=
≥? （2-10）
式中σ1和σ3在此是井壁单元体的最大和最小主应力；
τmax 和σb 是井壁岩土的强度指标。具体数值代入后，若不等式成立，则井壁失稳破坏，否则井壁稳定。
§2.2 钻孔灌注桩坍塌和缩径的联系与区别
在钻孔灌注桩成孔并清孔后，如果遇到孔壁坍塌和缩径的情况，钢筋笼会难以下放，这说明坍塌和缩径在某些方面是相似的。垮孔是砂层等破碎地带在钻孔时破坏，孔壁发生坍塌，缩径在井壁遇水膨胀后，孔壁也会发生垮散。这些相同点说明在治理垮孔和缩径时，可以通过增加泥浆比重来平衡地层压力，从而达到稳定孔壁的效果。
垮孔和缩径在相似的同时又有着本质的不同，由于这些不同，在治理时要采取一些不同的措施。
坍塌多发生在砂层、卵石层等不稳定地带，由于颗粒间胶结很不稳定，钻进时很容易发生孔壁坍塌。而且在武汉沿江地区，砂层厚度较大，一般在勘察设计报告里都会特别提出勘察地区砂层情况。针对这种情况，可以通过增加泥浆粘度，来增强沙砾间的胶合力。
缩径多发生在水敏性土层【10】
。其原因是该类粘土中富含易水化的蒙脱石粘土矿物，使近孔壁地层接触到钻井液中的水时，即发生粘土的吸水、膨胀、分散，导致钻孔的缩径
直至失稳破坏。武汉沿江地区在地表八米以下一般有数米的粘土和粉质粘土层，针对这种情况应采取的措施是采用失水率小的优质泥浆，减弱水敏地层的水化作用【11】。
第三章 工程实例
§3.1 工程概况
融科天城四期工程位于武汉市江岸区江汉大道和三阳路交汇处，建筑物地下2层，地上为32层，建筑物总高度为98.850米。该项目拟新建1栋27层、4栋32层住宅楼及4层裙房，1栋3层、1栋4层商业，总建筑面积为80765平方米。建筑结构的安全等级为二级，机构使用年限为50年，±0.000为绝对标高23.200。.本工程按六度进行抗震设计，基本抗震加速度为0.05g ，设计特征周期Tg=0.45s 。地震影响系数最大值a max =0.075，建筑抗震设防类别为丙类。
场地中拟挖371根钻孔灌注桩，使用的钻机型号为GPS —15，采取正循环清孔方式，根据本工程地质情况，采用Φ800钢筋混凝土钻孔灌注桩基础，桩端持力层为中风化砂砾岩，桩端进入持力层0.5米。
材料选择：混凝土除了承载力检验桩采用C45外，其他工程桩全为C40。钢筋及焊条，HPB235热轧钢筋，fy=210N/mm 2，HRB335热轧钢筋，fy=300N/mm 2,， HRB400热轧钢筋，fy=360N/mm 2。.
工程桩及承载力检验桩有关参数如下表：
表3-1 桩参数 桩身主径 桩编号 桩径（mm ） ① ② 箍筋加密区L1（mm ）
桩长L(m)
单桩竖向承载力特征值（kN ）
工程桩 800
6Φ16
6Φ16
4000 41.00~45.00
4500
检验桩
800 16Φ25 —— 4000 50.00 4900
§3.2 场地工程地质条件和水文地质条件
在勘察探深度范围内，拟建厂区地层按各岩土层的成分、成因及工程性质自上而下依
次可分为：①-1杂填土；①-2淤泥；②-1粘土；②-2粘土；②-3粘土；③-1粘土夹粉质粘土；③-2粉砂夹粉土；④-1粉细砂；④-2细砂；④-3细中砂；④-3a 粘土；⑤中粗砂夹卵砾石；⑥-1强风化砂砾岩；⑥-2中风化砂砾岩。各岩土层名称、岩性描述、空间分布详见表3-2：
表3-2 工程地质分层
地层编
号岩土名
称
层顶埋深层厚颜色状态和岩性压缩
性
①—1 杂填土0 1.2~4.
0 杂松散，以粘性土为主，
含大量碎石等建筑垃
圾，局部地段含有少
量塘泥，强度低。
高
①—2 淤泥 1.4~4.0 1.1~4.
5 灰黑流塑，局部含有少许
腐植物，强度低。
高
②—1 粘土 1.2~7.5 0.6~6.
2 黄褐软~可塑，强度低，含
少量粉土，潮~饱和。
中~高
②—2 粘土 1.5~9.2 0.8~7.
6
黄褐可~硬塑，强度较低。中
②—3 粘土 4.0~11.0 0.7~5.
9
黄褐软~可塑，强度较低。中
③—1 粘土夹
粉质粘
土7.6~12.5 0.9~5.
灰黄软~可塑，软塑状态，
层理清晰
中
③—2 粉砂夹
粉土9.5~13.6 1.1~7.
1
灰褐稍密，粉土含量不等，
粉砂状态稍密实。
中
④—1 粉细砂10.5~18.2 2.8~14
.7 灰色饱和中密，大部分地
区含有中粗砂。
中
④—2 细砂 16.5~27.59.5~24
.9 灰色中密~密实，部分地段
地步含有砾石。
低
④—3 细中砂29.5~41.87.6~17
.9 灰色密实，强度高，压缩
性低
低
④—3a 粉质粘
土24.3~36.80.4~1.
灰褐软~可塑，强度中等压
缩性中等
中
⑤中粗砂
夹卵砾
岩42.6~45.7 1.0~4.
1
灰色密实，半成岩状态，
底部卵石含量高，强
度高，压缩性低。
低
⑥—1 强风化
沙砾
岩45.8~48.5 1.1~5.
8
灰白色坚硬，较破碎，手可
捏碎，强度高，压缩
性低。
低
⑥—2 中风化
砂砾岩48.2~53.3未钻穿暗红
灰白
坚硬，严实较破碎，
可视为不可压缩。
低
场地水文地质条件：场地地下水主要为上层滞水及下步承压水。上层滞水主要由地表水源、大气降水和生活用水补给，五统一的自由水面，水位及水量随地表水源、大气降水和生活用水排放量的影响而波动。承压水存在于下部砂性土层中，水
量大且相对稳定，具有统一承压水位，与长江有较为密切的水力联系，水位因长江
水位季节性变化而变化。
钻探期间，测得上层滞水静止水位1.00~1.60米，测得场地承压水静止水位7.15
米。
根据《融科四期工程抽水试验报告》，场区下部砂层承压水含水层平均渗透系数
K取17.5m/d，R取230。武汉地区一级阶地承压水位的绝对标高一般为16.0~7.00
米，最高承压水位的绝对高程可超过23.00米。
第二层粘土视为不透水层，粉土、粉砂夹粉土按最不利原则考虑，按透水层考
虑。
§3.3 孔壁稳定验算
如上述表3-2所示，易发生坍塌的地段为砂层，本文以砂层最下部分细中砂④-3作为
计算部位；在场地地层中，缩径易发生地段为第二层地层，此处粘土层厚约12米，本文以
②-3地层作为计算部位。
在此，如表3-3所示，取某处检验桩附近地层分布图为例，对其进行孔壁稳定性计算。
表3-3 某检验桩岩土层自重应力累积表
地层层顶埋深（m）厚度(m) 重度(Kn/m3) 自重应力累
积Kn/m2 杂填土0 1.5 10.0 15 淤泥 1.5 1.2 16.7 35.04
粘土（地下水位处7.2m）2.7 4.5 18.0
116.04
粘土7.2 4.4 18.0
152.12 粘土夹粉质粘土11.6 1.7 18.0 166.06 粉砂夹粉土13.3 4.2 18.3 201.76 粉细砂17.5 3.3 19.0 232.12 细砂20.8 14.5 20.0 380.02 细中砂35.3 8.2 20.5 467.76
(1) 计算地层自重应力公式如下：
P0＝γh （3-1）可以得出地层自重应力累积，其结果如下图：
图3-1 自重应力累计图
(2) 粘土和饱和的细中砂测压系数分别为0.32和0.36，根据公式
P V= λP0（3-2）可算出粘土层和细中砂层得侧向压力
P V1=48.68kN/m2
P V2=168.39kN/m2
（3）设泥浆重度为γw,由公式：
P W = hγw（3-4）可算出静液柱压力。
（4）由第二章的力学分析，已知：
σr=– P1（3-5）
σθ= P1 – P2（3-6）
σz=γ·h（3-7）其中，σr、σθ、σz--分别为近井壁地层中一点的径向正应力、周向正应力和垂向正应力；P1、P2--分别为井中液压力和地层水平方向压力。
将上述求的的各项数据代入公式3-1、3-2、3-3，其中只有泥浆重度γw是未知数。容易得到，σr为最小主应力，σz为最大主应力。
最大主应力和最小主应力代入Tresca公式中检验，并与岩土的强度指标作比较，表3-4给出了岩样的三轴试验结果统计：
表3-4 三轴试验统计表
地层编号名称
基本值
标准值
max min
粘土
C (kPa) 33.4 24.4 27.3
φ(°) 39.1 30.7 36.5
C (kPa) 148.4 112.9 135.2
细中砂
φ(°) 37.2 27.9 35.8 根据土的抗剪强度公式：
τf =c +σtgφ（3-8）可求出粘土和细中砂的抗剪强度分别为0.145MPa和0.472MPa
综合上述求得的所有数据，求出若要保证孔壁在粘土层不缩径的，则泥浆比重应大于1.14 若要保证孔壁在砂层不坍塌，则泥浆比重应大于1.10。
§3.4 泥浆化学防塌防缩径机理
前文从力学方面对孔壁稳定进行了验算，主要从增加比重平衡地层压力方面考虑，在此同时，对于坍塌和缩径，加入不同的化学成分，也能有显著的抑制效果。
对于坍塌问题时，面对的是砂层和砾石等破碎性岩层，解决问题的关键是增加泥浆的粘度。提高了泥浆的粘度，可以有效的增加颗粒之间的胶结力，以此使井壁的稳定性增强。为了提高泥浆的粘度，主要是使用细分散泥浆或增加粘土含量和加入有机或无机增粘剂来实现【12】。细分散泥浆是含盐量小于百分之一，含钙量小于120×10-6，不含粘剂、降失水和防絮凝剂。依据所加处理剂的不同，有不同的分类。
下面介绍一些典型配方：①Na-CMC泥浆，配方为优质造浆粘土150~200克，水1000ml，纯碱5~10g，Na-CMC6g左右，泥浆的性能为比重1.07~1.1，粘度25~35s，失水量小于12ml/30min，pH值为9。②铁铬盐- Na-CMC泥浆，配方为：粘土200g，水1000ml，纯碱液浓度百分之五十，加量约为20％，铁络岩溶液浓度20％，加量0.5％，Na-CMC0.1％，泥浆性能为比重1.10，粘度25s，失水量12ml/30min，pH值为9。③质素磺酸盐泥浆，取材于亚硫酸纸浆废液，一般与煤碱剂配合使用，配方为：1m3泥浆用80~200kg粘土，30~40kg亚硫酸纸浆废液，10~20kg煤碱剂，5~10kgNAOH，5~10kg消泡剂，900~940L 水。泥浆性能为比重1.06~1.20，粘度为18~40s，失水量5~10ml/30min。④腐植酸泥浆，腐植酸泥浆是用煤碱剂或腐植酸钠作稳定剂，其配方为：1m3泥浆中加50~200kg煤
碱剂，3~5kgNa2CO3，905~955L水。泥浆性能为比重1.03~1.20，粘度20~60s，失水量4~10ml/30min，pH值为9~10。
对于缩径问题时，面对的是水敏性地层，解决问题的关键是减少失水量和增加井壁岩石的抗水敏性，抑制分散式最为关键的问题。添加降失水剂，可以加入Na-CMC，增加渗透阻力，起井壁网架隔膜作用，大大降低失水量；增强岩石的抗水敏性，可以加入Ca2+，Ca2+土颗粒表面的Na+，压缩双电位，使粘土颗粒适度聚结，井壁的分散性降低。水敏性地层应注意下面几点：
①选优质土，由于水化效果好，粘土颗粒吸附了较厚的水化膜，泥浆体系中的自由水量大大减少，所以优质土泥浆的失水率远远低于劣质土的。
②加入加重剂，增强泥浆的静液柱压力，平衡地层压力。井眼中的液体压力与地层中的流体压力差是泥浆失水的动力，尽可能减少压力差，维持平衡钻进是降失水的有效措施。
③采取粗分散的方法，使粘土颗粒适度絮凝，而非高度分散，从而使井壁岩土的分散性减弱，具有一定的稳定性。
④添加降失水剂，可以增加水化膜的厚度，增大渗透系数、起井壁网架隔膜作用，使失水量显著降低。
⑤提高基液粘度，基液粘度越高，则向地层中渗透的速度越低。
⑥利用特殊离子队地层的钝化作用，一些特殊离子的嵌合作用可以加强粘土颗粒之间的结合力，从而使井壁的稳定性提高。
⑦利用大分子链网在井壁上的隔膜作用。
⑧利用微小颗粒的堵塞作用，堵塞渗漏通道，降低失水量。
⑨调节泥浆中电解质的类型和含量，使之与地层物质平衡，从而减少或消除井内泥浆中的水向地层渗漏的趋势。
适用于水敏性地层的泥浆有：钙处理泥浆，粗分散，使土不过分分散，粘土颗粒聚集，井壁的分散性降低；钾基泥浆，钾离子对于粘土岩类有特殊抑制作用，若加入基于其他稳定井壁原理的处理剂，则处理地层水敏性问题的效果会更好；乳化沥青泥浆，乳化沥青泥浆抑制水敏性地层的原理是：泥浆循环时，由于岩石表面的矿物吸附乳化剂而使乳状沥青破乳，放出沥青颗粒粘附在孔壁上，形成薄而坚韧的沥青质膜，起封闭隔水作用，防止水渗入水敏性地层，以及沥青堵封水敏性页岩的空隙，从而起到稳定孔壁的作用；油基泥浆，油基泥浆是以油为主要分散介质，可以有效抑制水敏性地层的水花作用，并且适用于高温和超深钻井，润滑性防卡性也较好。
§3.5 泥浆配制
较为全面的泥浆设计的基本流程是：设计泥浆的比重、流变性、降失水性等主要技术指标；确定泥浆的交胶体率、允许含沙量、固相含量、PH值、润滑性、渗透率等重要参数；选择造浆粘土和处理剂；进行泥浆处理剂配方设计；计算泥浆材料用量；确定泥浆的制备方法；拟定泥浆循环净化、管理措施。
由于武汉沿江地区坍塌和缩径通常同时发生，所以泥浆的比重采取前面求得的保证n 粘土层稳定的泥浆比重，比重为1.14，应该加入加重剂，同时应该加入提粘剂，加入适量的降失水剂，添加减弱岩石分散性的处理剂。
(1) 加入粘土，采取常用提粘泥浆粘土用量，1L 水加50 g 粘土，粘土比重2.6，此时泥浆比重约为1.03
(2) 提高比重，可以加入重晶石（比重4.2~4.6）或者石灰石粉（比重2.2~2.9），配置加重泥浆时，加重1M 3所需的加重剂的重量W 为：
1000
)
(2
02×??=
γγγγγB B W （3-9）
式中：γB ——加重剂的比重，γ2——加重泥浆的比重，γ0原浆的比重，若加入重晶石（比重4.6），可以计算出一立方应该加入146.2kg ，重晶石价格较高，还可以供选择的加重剂有磁铁粉矿，赤铁粉矿。
(2) 加入提粘剂，提粘剂可以加入Na-CMC ，或者采用优质粘土，可以起到良好的胶结颗粒的效果，也能够起降失水性的功能。
(3) 加入石膏，提高Ca 2+含量，提高岩石的聚结能力，降低岩石的水化作用；或者加入氯化钾，钾离子对岩土的水化作用有特殊的抑制作用。
结合上两节的分析，本文提出一种泥浆配方：1000ml 水，优质造浆粘土200g ，加入Na-CMC7g ，石膏15cm 3，氯化钾30g ，重晶石146.2g 。
第四章总结
武汉沿江地区钻孔灌注桩普遍存在垮孔和缩径的问题，这个问题的研究，对于提高钻孔灌注桩的施工效率、保证安全施工很有意义。
本文通过计算和理论说明，给出一个拟出的泥浆配方，即：1000ml水，优质造浆粘土200g，加入Na-CMC7g，石膏15cm3，氯化钾30g，重晶石146.2g。这个配方并未在实习工地应用，并不知道实际效果，只是一个理论上的设计。但在《稳定弱水敏地层井壁的钻井液对策》【13】一文中，所遇到的地层和武汉地区较为相似，都存在破碎不稳定的地层和水敏性地层，《稳》文中给出的泥浆配方和本文很相似，都提出要提高泥浆密度，加入降滤失剂和抗水化处理剂，提高泥浆粘度，并且《稳》文中提出的泥浆配方在处理此类地层时效果较好，可见本文提出的泥浆配方具有一定的可行性。
本文计算的重点在提高泥浆比重，实际上在遇到破碎水敏性地层时，提高泥浆比重只要达到地层不坍塌即可，并不是越大越好。在提高比重时本文提出的加重剂只是供计算的，由于价格等原因，一些加重剂并不能在基础工程中大量使用。
目前钻孔灌注桩，或者是一般钻井，在钻入破碎地层和水敏性地层时，由于井壁不稳定和井壁失稳造成的井下复杂情况仍十分严重，国内外对水敏性地层，特别是破碎地层稳定井壁的研究还很少，需要进一步研究。
致谢
实习和毕业论文，一个是将理论用于实际，一个是将实际用理论验证。在这次实习的安排和毕业论文编写中，首先很感谢吴翔老师对我给予的关怀与指导。再者感谢宁夏伊斯兰工程地质公司提供的实习机会，在伊地集团的施工现场，我提前感知了工作的艰辛与充实，可以说，在工地的一个月，让我将大学的知识凝聚在一起，开始有了具体的层次感，并且对未来充满了向往。同时感谢我段新盛老师和欧阳辉老师在我即将毕业的时候，给予我人生方向的指导。感谢我所有的同学和朋友，他们在我编写论文的时候，给予了各方面的帮助。最后，我想对工程学院表达我最诚挚的谢意，也许写完这篇论文，我们即将离开工程，但四年培养，工程学子永远不会忘记，无论身处工地、大山、海上、荒漠，我们始终是艰苦朴素求真务实的工程子弟。
桥梁钻孔桩基清孔技术及要求
桥梁钻孔桩基清孔技术及要求 摘要：本文结合黎钦铁路桥梁工程实例，详尽的论述了桥梁钻孔桩基础施工过程中清孔的目的、清孔类型及方法，其目的是保证桩基混凝土的质量，提高钻孔桩竖直承载力，更加充分地发挥桩底原土层的支承力。 关键词：桥梁钻孔桩清孔技术要求 前言 桥梁钻孔桩基础清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清孔钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。特别是随着施工工艺的发展，采用大直径钻孔桩已趋于普遍，在施工中彻底清除孔底沉淀土对充分发挥桩底原土层的支承力、提高大直径钻孔桩竖直承载力尤为重要。 清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确、灌注顺利，确保混凝土质量，避免出现断桩之类重大工程质量事故。 终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔后应在最段时间内灌注混凝土。 1、清孔类型及方法 清孔方法是根据设计要求、钻孔方法、机械设备和土质情况决定。常见的清孔方法有：抽浆法清孔、换浆法清孔、掏渣法清孔、喷射法清孔、用砂浆置换钻渣法清孔等。 （1）抽浆法清孔 抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆去清孔时，操作要注意、防止坍孔。 ①用反循环回转钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸渣5min~15min左右，使孔底钻渣清除干净。 ②空气吸泥机清孔：其原理与本章第二节气举式反循环回转钻机相同，但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。高压风管可设在导管内，也可设在导管外。 用空气吸泥机清孔注意事项： a高压风管沉入导管内的水深度应大于钻孔内水头到出浆孔高度的1.5倍，一般不宜小于15m，但不必沉至导管底部附近。钢筋骨架须在导管吊入之前先放入。
钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺 第一节、工艺流程 （一）施工工艺流程 准备工作→放线定位→桩机就位→开挖到设计标高→人工开挖扩大头→清孔、验收→安放钢筋笼（注浆管随同安放）→下导管→混凝土灌注→后注浆施工→凿除桩头→桩身检验 （二）工艺流程图
第二节各工艺流程做法 （一）测量放线 在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部(即第一步)的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。当桩中心距小于3倍桩径且桩端净距小于1.0m（D＞2.0米）或桩心距小于1.5D（D＜2.0）米时，应采用间隔开挖，浇筑混凝土。 桩位线定好之后，必须先试挖桩，待试挖桩成功后经有关部门进行复查，办好预检手续后再进行全面开挖工程桩。施工时相邻两桩净距小于2.5米时应采用间隔开挖，相邻桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5米。 待先批桩开挖完毕且混凝土浇筑完毕后方可再开挖另一批桩，以避免桩出现塌孔现象，确保施工安全。 （二）成孔 开挖桩孔垂直段采用螺旋钻施工，桩孔挖至孔底设计标高时，通知甲方会同勘察设计及有关人员共同鉴定，确定达到6层卵石层后方可扩底。当遇到施工区域受限时用洛阳铲配合人工开挖成孔。 钻机就位后，钻机下必须垫枕木,钻机就位必须平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。使钻机转盘中心线、天车中心、钻头中心及桩中心位于一条沿垂线上，经当班技术人员检查，验收签字后方可钻孔。
旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。 成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。 成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。 旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。 钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。 旋挖钻机在钻进时，根据地层选用钻斗的同时，还要注意在钻进时进尺的控制。在使用旋挖斗时依据斗体的容量，一般在斗体三分之二为合适。进尺深度根据桩直径而定，也要根据地层的密度控制进尺深度。进尺过多，导致卸土困难，还会导致埋钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度与设备、能源的消耗，成本提高，降低了效益。 （三）人工扩底 挖扩底桩是人工下到孔内，将底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。扩底桩土方利用提升设备运土，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1．5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活
钻孔灌注桩技术总结
技术总结 —关于唐山港曹妃甸港区通用码头二期工程后轨道梁钻孔灌注桩 一、工程概况 唐山港曹妃甸港区通用码头二期工程位于河北省唐山市滦南县境内曹妃甸，码头岸线全长653m。采用沉箱重力式结构，后轨道梁采用灌注桩做基础。 灌注桩共计144根，桩径为1.2米，桩顶设计顶标高为2.444米。钻孔灌注桩根据长度的不同分A、B型两种，A型灌注桩66根，设计长度60.444米，底标高-58.0m；B型灌注桩78根，设计长度48.444米，底标高-45.0m。本工程钻孔灌注桩采用反循环、旋挖钻和冲击钻三种施工工艺进行施工，C30砼浇注。 二、质量控制依据 （一）合同文件； （二）设计图纸及技术要求； （三）《港口工程灌注桩设计与施工规范》（JTJ248-2001）； （四）《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）； （五）《港口工程地基规范》（JTJ250-98）。 当某一技术指标在上述各文件中相互不一致时，要确定一种作为工程 的执行标准，一般来说，应优先考虑合同文件的规定。 三、施工工艺流程
四、质量控制 （一）施工前期的质量控制 1、认真审核施工方案，分析其选用工艺方法、施工辅助设施、工程材料及设备参数、机械设备能力、所用材料、配备的技术人员与施工人员数量是否满足现场管理和施工的需要等。 唐山港曹妃甸港区通用码头二期工程统计台帐如下：
3、严格审批混凝土配合比。
4、审核实验室资质、人员、设备、仪器（上岗证、测量、试验），合格后方可批准使用。 5、检查人员是否到岗、机械设备是否进场、工程用材是否复检报批，场地是否整平。 （二）施工过程中的质量控制 实行全过程旁站和各工序验收制度，以做到上道工序不合格不允许下道工序施工，并认真做好旁站记录，使质量各工序处于受控状态。 1、开孔前的质量控制 （1）检查钻机与工程质量有关的各项项目，比如钻头尺寸（旋挖钻钻头外径和长度、循环钻和冲击钻钻头长度）、机械设备能力、护筒尺寸和强度等。 （2）严把工程用材关：要求工程所用钢筋、水泥、外加剂、砂、碎石、钢筋焊接等按进场批次、量进行见证取样与送检、旁站试验，并进行平行抽检（不低于施工单位留样数量的10%）。 （3）严把泥浆质量关。控制泥浆的各项指标（密度、粘度、含砂率）符合设计规范的泥浆质量标准。 泥浆性能指标 （4）验收桩位：地面标高、护筒标高(护筒深度不应小于2.0m，护
灌注桩清孔方法
灌注桩清孔方法 1、抽浆法 抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩，但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。 （1）、用反循环方法成孔时，泥浆相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环5～15min左右就可完全清除孔底沉淀土。 （2）、正循环成孔，空气吸泥机清孔。空气吸泥机清孔原理与气举反循环原理相同，但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。正循环成孔，砂石泵或射流泵清孔，导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔。它的好处是清孔完毕，将特别弯管拆除，装上漏斗，即可开始灌注水下混凝土。用反循环钻机成孔时，也可等安好灌浆导管后再用反循环方法清孔，以清除下钢筋笼和灌浆导管过程中沉淀的钻碴。 2、换浆法 采用泥浆泵，通过钻杆以中速向孔底压入相对密度1.15左右,含砂率＜4％的泥浆，把孔内悬浮钻碴多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。但本法缺点较多，首先，若有较大泥团掉入孔底很难清除；再有就是相对密度小的泥浆是从孔底流入孔中，轻重泥浆在孔内会产生对流运动，要花费很长时间才能降低孔内泥浆相对密度，清孔所花时间太长；当泥浆含砂率较高时，绝不能用清水清孔，以免砂粒沉淀而达不到清孔目的。3、掏碴法 主要针对冲或冲抓法所成的桩孔，采用抽渣筒进行抽渣清孔。 4、用砂浆置换钻碴清孔法 先用抽渣简尽量清除大颗粒钻渣，然后以活底箱在孔底灌注0.6m厚的特殊砂浆．其相对密度较小，能浮在拌合混凝土之上。采用比孔径稍小的搅拌器．慢速搅拌孔底砂浆，使其与孔底残留钻渣混合。吊出搅拌器．插入钢筋笼，灌注水下混凝土。连续灌注的混凝土把混有钻渣并浮在混凝土之上的砂浆一直推到到孔口，达到清孔的目的。
灌注桩清孔
灌注桩清孔 清孔是将孔底部沉淀清干净，如果沉淀过厚，水下灌注混凝土就是造成夹层、断桩，搞不好桩就废了！所以灌注桩清孔是非常必要的！！！在灌注之前用测绳子重新测孔深，当厚度大于一定量的时候，用掏渣桶，或者泥浆泵进行排渣，如果厚度不大的话，用我下面写的第三条射水清孔也行。（1）钻孔至设计标程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求及规范要求。（2）清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17~20s，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。（3）清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。在浇注水下混凝土前，应用射水或设风冲射钻孔孔底3~5分钟，将孔底沉淀物翻动上浮，射水或射风压力大0.05Mp。 灌注桩终孔为什么要进行清孔？ 清孔通常是对端承桩而言的。对于这种桩，上部荷载主要是由桩端持力层承担的，而桩主要是起到传递上部荷载的作用，由于孔底沉渣是松散的，没有任何承载能力，假如太厚，会造成桩的沉降过大，沉降量无法达到设计或使用要求，所以，在钻孔灌注桩施工过程中需要对孔底沉渣进行清理，这才是真正的原因，像我们平常所说的人工挖孔桩就不存在这个问题。
钻孔桩清孔标准是什么? 在浇注水下混凝土前，孔内还需进行二次清孔，二次清孔采取换浆与喷射清孔相结合的方法，直到桩底沉渣厚度满足要求，泥浆钻一般要求沉渣厚度不超过10cm，泥浆指标满足水下混凝土浇注要求，泥浆指标控制如下:比重1.1~1.2g/cm3，粘度17~20s，含砂率小于2%。喷射的目的是在灌注水下砼前将孔底沉淀悬浮起来，减少孔底沉淀厚度。 钻孔灌注桩一次清孔怎么清，第二次怎么清？ 一次清孔就是终孔后把钻杆提起一点利用钻头的搅动将钻渣通过正循环排出，二次清孔是把钻头钻杆取出后、钢筋笼和导管下好后用导管清的，是泵吸反循环清孔。 钻孔灌注桩清孔时出现塌孔怎么办？ 这种问题可以加水泥和盐解决，这种问题在砂土时特别多，由于泥浆流动的原因造成塌孔，你可以按2：1或2：2的样子加水泥和盐，二包水泥一包盐，搅好放下去，放在面上就可以了，你不用提心沉不下去，水泥的比重比泥浆大多了，放心就可以，视深度放水泥量，放入后不要超过7-8小时，最好控制在7个小时就重新开始钻，钻完后清孔就放钢筋笼灌注砼就可以了，最好选用商业砼，塌落度要合格的才行。
钻孔灌注桩试成孔总结报告
A30高速公路（界河～外环线）五标段 钻孔灌注桩试成孔总结 二00五年四月四日
试成孔总结 A30高速公路（界河～外环线）五标段在上海市市政工程管理咨询有限公司A30监理组的指导下，2005年3月25日～4月1日钻孔灌注桩试成孔两个，以便获得后续大规模施工合理的工艺和参数。现将试成孔施工过程、工艺、参数及改进措施总结如下： 一、试成孔目的 1、核对地质资料，检验所选设备、机具、选择合理的施工工艺和参数。 2、监测孔壁的稳定性。 二、试成孔桩基概况 1、桩基 本工程桩基大规模施工前，做试成孔试验桩2个，其中1＃试成孔： 位于Phs20墩右侧10m处(非工程桩)，桩径Φ800㎜，预定深度50.94m 孔底标高47.078m，孔顶标高3.862m；2#试成孔：位于Phs18墩，Phs18-1桩基(工程桩)，桩径为Φ1000㎜，设计桩长50m，桩底标高-52.500m，桩顶标高-2.500m，设计孔深57.22m孔底标高-52.500m孔顶标高4.720m。钻孔采用潜水钻正循环施工方法。 2、地质条件 根据地质勘探报告，场区钻孔桩范围内地质土层自上而下主要由： ①1填土层厚1米左右，以素填土为主，局部杂填土，结构松散。
②3灰色砂质粉土层层厚在3～5米左右，层底标高在-1.0～-1.9米，土质较好但不均匀。 ③灰色淤泥质粉质粘土层，层厚 1.9～5.2米，层底标高-3.00～-7.10土质差，为高压缩性软粘土，流塑。③6灰色砂质粉土层，此层为③层的夹层，层厚在2米左右。 ④灰色淤泥质粘土层，层厚在12米左右，层底标高在-19米左右，为高压缩性软土，土质差，层厚大，是桥址处主要软弱土层。 ⑤层在本处一般分⑤1、⑤31、⑤32三个亚层，层厚在11～14米，层底标高-33米左右，该层地质尚好，但不均匀，尤其是⑤32层地质较好。 ⑦层为灰色粉砂土层，土质较好，一般厚度在20～25米之间，层底标高在-55米左右。是桥梁桩基的良好持力层。 3、主要管理人 桥工区桩基队长：周彤、陈俊 结构工程师：王纯斌、肖必建、肖燕 质检负责人：袁平 安全负责人：张云实 监理工程师：刘加明、王昌明、顾振琦、张善琴 三、试成孔准备 1、三通一平准备 （1）施工便道：东海村和林场路两条路线与东川公路形成循环，至少保证一条路线畅通。
灌注桩清孔是什么意思怎么做的
灌注桩清孔是什么意思怎么做的 悬赏分：10 |提问时间：2010-6-5 16:39 |提问者：One事通|检举 推荐答案 清孔是将孔底部沉淀清干净，如果沉淀过厚，水下灌注混凝土就是造成夹层、断桩，搞不好桩就废了！所以灌注桩清孔是非常必要的！！！在灌注之前用测绳子重新测孔深，当厚度大于一定量的时候，用掏渣桶，或者泥浆泵进行排渣，如果厚度不大的话，用我下面写的第三条射水清孔也行。 （1）钻孔至设计标程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求及规范要求。 （2）清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17~20s，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。 （3）清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。在浇注水下混凝土前，应用射水或设风冲射钻孔孔底3~5分钟，将孔底沉淀物翻动上浮，射水或射风压力大0.05Mp。 1、灌注桩清孔的方法有哪几种？应按什么要求进行？ 清孔方法有一下几种： 1、抽浆法 抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩，但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。 1）用反循环方法成孔时，泥浆相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环5～15min左右就可完全清除孔底沉淀土。 2）正循环成孔，空气吸泥机清孔。空气吸泥机清孔原理与气举反循环原理相同，但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。正循环成孔，砂石泵或射流泵清孔，导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔。它的好处是清孔完毕，将特别弯管拆除，装上漏斗，即可开始灌注水下混凝土。用反循环钻机成孔时，也可等安好灌浆导管后再用反循环方法清孔，以清除下钢筋笼和灌浆导管过程中沉淀的钻碴。 2、换浆法 采用泥浆泵，通过钻杆以中速向孔底压入相对密度1.15左右，含砂率＜4％的泥浆，把孔内悬浮钻碴多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。但本法缺点较多，首先，若有较大泥团掉入孔底很难清除；再有就是相对密度小的泥浆是从孔底流入孔中，轻重泥浆在孔内会产生对流运动，要花费很长时间才能降低孔内泥浆相对密度，清孔所花时间太长；当泥浆含砂率较高时，绝不能用清水清孔，以免砂粒沉淀儿达不到清孔目的。 3、掏碴法
钻孔灌注桩施工方案
钻孔灌注桩 施 工 方 案
一、工程概况 (1) 二、试桩设计参数 (1) 三、编制依据 (1) 四、施工工艺 (2) 五、质量验收标准 (8) 六、主要安全文明施工保证措施 (12)
一、工程概况 本工程根据设计要求采用混凝土钻孔灌注桩，为了保证桩基的施工质量及承载力，选择合理的设计参数，优化施工图设计，进行试桩具有重要的工程指导意义，为此特编制此试桩施工组织设计。 二、试桩设计参数 本工程桩基设计等级为甲级，试桩采用直径A650mm商品混凝土钻孔灌注桩，共21根。桩端持力层为含碎石粉质粘土3根，桩端嵌入深度不小于2D，灌注桩桩身混凝土设计强度等级采用C30，桩端持力层为中风化基岩18根，桩端嵌入深度不小于1D，灌注桩桩身混凝土设计强度等级采用C30、C35、C40。 三、编制依据 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2001 《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2012 《建筑工程施工质量验收统一规范》GB50300-2013 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）
四、施工工艺 （1）钻孔灌注桩施工工艺流程图 （2）场地平整
根据桩位对施工场地进行平整处理，保证钻机底座场地平整、稳定，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。 （3）施工放样 在钻孔灌注桩施工前，由测量队用全站仪根据复测无误的导线点坐标实地放出桩位，并设置好定位控制桩，报监理工程师复测核准。 （4）施工准备 钻孔桩施工场地范围内进行清理，整平并夯实。根据工程地质情况、钻机性能和工程规模大小，做好泥浆循环系统的设置（包括制浆池、储浆池和沉淀池）。泥浆循环系统的设置必须满足施工要求。 （5）机械设备的选择和要求 1、根据设计文件的要求，综合考虑结构类型（桩的孔径、孔深）、工程地质、水文地质、机具设备、材料供应、以及劳力来源等因素。 2、钻孔灌注桩所需的混凝土由项目部混凝土拌和站集中拌和供应，拌和能力满足要求，混凝土的运送采用混凝土搅拌运输车运送。 3、储料斗容量应能满足首批灌注混凝土所需要的储备量要求。 4、主要机具设备使用前进行全面检查、维修和调试，确保正常使用。 （5）护筒埋设 1、护筒采用钢护筒，高1-1.5米。 2、护筒内径比桩径大150mm左右。 3、护筒中心竖直线应与桩基中心线重合，平面允许误差20mm，竖直度偏差不大于1%。 4、护筒顶端高出地面0.3米及地下水位或孔外水位1.0~2.0米。
冲钻孔灌注桩气举反循环清孔工法
冲钻孔灌注桩气举反循 环清孔工法 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
目录 冲（钻）孔灌注桩气举反循环清孔工法 1、前言 冲（钻）孔灌注桩因承载力大、稳定性好、沉降量小、受施工水位或地下水位高低的影响较小等优点，被广泛地应用于高层建筑、公路桥梁等工程的基础工程。孔底沉渣厚度的控制是冲（钻）孔灌注桩成孔质量的关键，其质量的优劣将直接影响灌注桩的承载力，有效控制孔底沉渣是控制成桩质量的重要环节之一。 一般冲（钻）孔灌注桩施工需要进行两次清孔作业：第一次清孔是在桩孔施工达到设计深度以后，利用原成孔机具进行，其目的是以替换泥浆为主，清除浮渣为辅，以泥浆性能基本达到要求为标准；第二次清孔是在浇灌桩身混凝土之前，利用灌浆导管进行，其目
的是以清除沉渣为主，替换泥浆为辅，以孔底沉渣厚度达到设计要求为标准。在以正循环工艺施工冲（钻）孔灌注桩时，第二次清孔（以下简称二次清孔）一般均利用导管正循环工艺，效果也很好。但是在施工较大桩径或超长桩的条件下，除非另配大泵，增加泵量，否则清孔效果下降；而在施工以卵砾石层为持力层的条件下，正循环二次清孔更难以将粒径较大的卵石或碎石清除干净。当然也有改用泵吸反循环进行二次清孔，在上述施工条件下，其效果显着优于正循环，但砂石泵设备较笨重，机具密封性能要求高，设备在桩孔之间搬动安装不便，故障率也相对较高，若连接部件密封性能出现问题时，就可能影响反循环清孔的效果和时间，清孔工作效率不稳定。 鉴于上述两种清孔方法方法所存在的问题，本工法采用气举反循环清孔工艺，既简化施工难度，又提高了清孔效率，并且有效保证施工质量。本工法已在多个工程中推广应用，取得了良好的效果。 2、特点 2.1此工法清孔能力强、效率高、清孔较彻底，尤其在施工较大桩径或超长桩和施工以卵砾石层为持力层的条件下优势明显； 2.2此工法需要的机械设备少，制作简单，操作方便，能够有效提高工作效率。 3、适用范围 本工法适用于所有冲（钻）孔灌注桩二次清孔，尤其在施工较大桩径或超长桩的条件下和施工以卵砾石层为持力层的条件下优势明显。
钻孔灌注桩反循环二次清孔工法
钻孔灌注桩反循环二次清孔工法 编制单位：山东省路桥集团有限公司 编制时间：2008年7月
钻孔灌注桩反循环二次清孔工法 1.前言 钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减，根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析，在桩基混凝土灌注正常情况下，桩基混凝土边缘部位有缺陷，多数是混凝土内局部有夹块造成的。经分析认为：夹块由两部分组成，即泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块过厚，在灌注桩时，沉淀物随着混凝土上升，因有钢筋笼或井壁阻隔，使沉淀物停滞在局部范围内，并最终造成成桩中局部缺陷。 在黄河中下游的钻孔灌注桩的设计文件中，通常明确要求沉渣厚度小于30cm，比现行规范要求高许多，且工程地质条件复杂，主要穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层，其间交替夹杂有胶结砾岩薄层，因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。因为从提钻到灌注砼，对于百米深桩来说通常需要12个小时以上，在这个过程中，因为泥浆静置时间过长，会产生一部分的沉淀，钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块，这些就构成沉渣，可能会超过设计要求，如果不采取措施就灌注，容易引发各种质量事故。因此，需要在灌注前二次清孔。 2.工法特点 2.1清孔彻底：能满足孔底沉淀厚度≤30cm的要求； 2.2清孔速度快:从黄河三桥的实践情况看，如果正循环清孔情况比较好的话，一般采用气举反循环清孔50分钟左右就可以达到要求； 2.3转换迅速:可以在10分钟内，由清孔状态转换到混凝土灌注状态； 2.4经济便捷:本工法需用的机械设备少，材料用量少，制作简单，方便灵活； 3.适用范围 3.1、本工法适用范围：孔深150m 以内的孔径、对沉渣厚度要求较高，水上（陆地）钻孔灌注桩的施工。 3.2、适用地层：粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层
钻孔桩清孔工艺
桩基施工的二次清孔技术及工艺 钻孔灌注桩施工，钻机一般采用冲击、冲抓、正反循环旋转钻、旋挖钻等。使用泥浆护壁成孔工艺。由于采用泥浆护壁，当钻孔至设计深度后，经检验符合设计要求，必须把钻孔底部的浓泥浆及钻碴沉积物全部清除干净，才能保证质量。需进行清孔作业。把泥浆各项指标、比重、粘度、含砂率等降至规范要求以内。其目的在于使沉淀层尽可能减薄，提高孔底承载力。 1、换浆法清孔：正返循环旋转钻机钻孔终孔后，停止进尺，将钻头提离孔底10~20cm低速空转，泥浆循环正常，把调制好的符合要求的泥浆压入，把孔内比重大的泥浆换出，经沉淀池流回泥浆池，加入调制好的浆循环，使含砂率逐步减小，并小于4%，清孔换浆时间一般为4~10小时，合格后下钢筋笼、导管。 2、抽碴清孔法：返循环钻孔终孔后，采用钻杆清孔，把钻头提离孔底10cm，采用砂石泵把孔底的泥碴抽出，在护筒口注入符合指标的泥浆，计算泵流量，换除孔内全部泥浆，到泥浆合格为止，随后下笼、导管等。 3、捞碴换浆清孔法：适用于冲击、冲抓成孔的摩擦桩，终孔后，用捞碴筒清孔，捞到用手摸泥浆无2~3mm大的颗粒，再把钻头绑一根高压胶管放到孔底，泥浆泵循环泥浆，在沉淀池中沉淀沙土及渣子。再加入符合要求的泥浆，直到把孔內全部泥浆各项指标清到符合要求为止。 捞渣筒：一般用8—10mm钢板卷制，直径为桩径的—倍，高—2.0m 其上用圆钢作吊环，下装有活门。 由于钢筋笼、导管下到孔底，下钢筋笼时，笼子箍筋碰擦孔壁，把
泥皮带到孔底，时间长，泥浆沉淀，形成上清下浊，上下比重不一致，经测量孔底高程，阻力很大，有沉淀，需进行二次清孔。 采用换浆射水清孔法：给导管安装一弯头，连接泥浆泵的高压胶管，钢导管放到距孔底10cm处，再压入调制好的泥浆。用此方法清孔后，再灌注水下混凝土导管的两侧，各安装一根φ30mm的射水管，射水嘴伸到导管底下面约5cm，使用高压射水冲洗孔底2~5分钟之后，孔底沉淀物翻上，立即停止射水。测量孔深，符合要求后，即灌注水下混凝土。 清孔时应注意事项： 1、清孔作业时，注意保持孔内水头，防止塌孔。 2、用换浆法或捞渣法清孔后，孔口、孔中部和孔底提出泥浆指标的平均值。应符合质量标准要求。孔底沉淀，摩擦桩不大于30cm，柱桩不大于设计规定，相对密度~，粘度17~，含砂率＜2% 3、清孔后，将取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的渣土，看沉淀是否符合要求。 4、不能用加深孔底深度来代替清孔。 清孔需用设备 正反循环钻机浆泵1台高压胶管 冲击旋挖钻机浆泵1台高压胶管 φ3cm钢管φ3cm高压叫胶带高压水泵 取样盒、钢测绳测锤2kg重 泥浆检测仪器：比重称含砂率仪粘度仪秒表
冲孔灌注桩的清孔
钻孔灌注桩清孔 3．3小心进行清孔，保证清孔质量 钻桩成孔后清孔是钻孔灌注桩施工中一项极为关键的工序，直接影响桩端承载力，必须引起高度重视。清孔是把桩孔内原有的泥浆进行循环稀释，使比重下降，清孔的目的主要是置换孔内已经变质的护壁泥浆、清除钻渣和沉淀层，尽可能减小孔底沉淀层的厚度，防止桩底存留过厚的沉渣而降低桩的承载力：此外，清孔还为在泥浆下灌注混土创造良好的条件。测定正确的孔深，使灌注顺利，保证混凝土的浇灌质量。保证清孔的质量主要看清孔的方法是否正确。在这个项目我们使用换浆清孔法施工，即用质量好的新浆不断地从钻头、钻杆内压入孔底，将孔底的沉渣泛起，携带土渣回流到孔外。正循环的换浆清孔法必须进行二次清孔，我们的做法是：第一次清孔，在钻孔深度达到设计要求后，钻机停止钻进，此时稍提钻杆，使钻头距孔底10－20cm处空转，并保持泥浆正循环，将比重为1.05－1.1的不含杂质的新浆压入钻杆，把钻孔内悬浮较多钻渣的泥浆置换出孔外。第一次清孔到底需要多少时间，应根据钻孔的具体情况而定。一般以孔口返浆比重在1.1左右（手触泥浆无明显的颗粒感觉），另外孔底沉渣量测定以小于5cm为控制标准。第二次清孔，因第一次达到要求后，由于要放钢筋及导管准备浇注水下混凝土，这段时间的间隔较长，孔底又会产生一部分新的沉渣，所以待安放钢筋及导管就绪后，即再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮
笼，用泵将泥浆压入导管内再从孔底沿着导管外置捧沉渣，复测沉渣厚度在5cm以内，清孔就算完毕，立即进行浇灌混凝土的工作。为了缩短清渣的时间，配备了一些设备，如空气压缩机和小径的导管、高压水泵和小径的导管。在浇灌混凝土前加压缩空气或高压水冲击孔底，加速渣粒上浮和冲走桩底的沉渣，这个做法对大直径的桩特别有效。由于能使清孔时间缩短，清孔时对护壁部分浆层的冲洗就会减小，减小了浇灌桩混凝土时孔壁塌落的可能性。 3.4加紧时间做好桩砼的浇灌 钻孔灌注桩灌注混凝土一般在泥浆下进行，本工程采取“隔水”的工艺，也即是采用“导管法”施工。导管使用3－5mm厚度钢管制成，直径通常在250－300mm之间。导管要准直，不变形，内壁光滑；导管的接头采用设有止水槽的法兰盘与橡皮垫圈，并用螺栓紧固，保证不能漏水。导管的上端混凝土的入口处设有容积较大的漏斗，漏斗的容积保证能在第一次浇筑时，使向下输送的砼在孔底的基槽内把导管的底部埋入砼内0.8－1.2m，如桩孔直径较大时使用多条导管。 导管的隔水栓（球塞）使用预制园柱形砼块，砼块标号>浇砼的标号，并且必须保证能在导管内顺利排出。复测孔底深度，复核导管总长度，随着砼面的上升，要适当地提升和拆除导管。导管底部一般应埋入管外砼面以下1.5m以上，严禁把导管底部提出砼面。要指定专人经常测量导管的埋深和桩孔内砼的充盈情况，特别是可能出现塌孔的桩段。当砼面灌至钢筋笼底部附近时，要放慢灌注速度，使砼面慢慢上升，导管应避免碰撞钢筋笼，以免引起钢筋笼上浮或碰撞孔壁。
钻孔桩试桩总结报告
钻孔桩试桩总结报告 一、工程概况及地质 随岳南高速公路第三合同段钻孔灌注桩基础共有以下几种形式：陆上钻孔灌注桩：φ100cm464米，φ120cm11472米，φ150cm22172米，φ180cm1836米；水中钻孔灌注桩：φ120cm584米，φ150cm328米，φ180cm902米。按照有关监理程序和要求，本合同段在K29+233双岭高架桥进行钻孔灌注桩试桩。 双岭高架桥基础均采用钻孔灌注桩基础，设计为摩擦桩，桩径150cm、，总计104根，累计桩长6838m，平均桩长65.75m。桩身混凝土标号均为C25。根据地质资料分析，桥址处地层分布依次为淤泥层厚4.0~9.0，淤泥质粘土层厚10.0~20.m细砂层埋层埋深在14~29.0m以上。试桩选择在该桥24-1#桩进行。采用旋转钻孔，泥浆护壁成孔，用垂直导管法灌注水下混凝土。 二、钻孔桩试桩目的 双岭高架桥24-1#桩做为试桩，桩径1.5m，桩长65m，桩顶标高27.11，钻机平台高28.6m，于2005-4月18号10：18开钻，钻机型号GPS180旋转钻机，本次试桩由第三驻地办胡名英监理工程师旁站，通过试桩，对照设计院地质勘测报告，获取详细的地质资料，了解各土层的特点来确定成桩过程中的各种相关的技术参数及施工工艺，如泥浆比重，钻进速度等。通过试桩还可以了解各个部门各工种协调过程中成在的问题及设备性能。 三、钻孔桩试桩工艺流程和过程 施工准备→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进、取样→成孔验收→测量孔深、斜度→第一次清孔→安装钢筋笼→下导管→第二次清孔→监理工程师检查合格→灌注水下混凝土。 本桩于2005年4月18日10点18分开钻，22日20点30分终孔，24日0点至7点第一次清孔，24日8点30分到22点吊装钢筋笼，24号22点至25
钻孔灌注桩资料表格
钻机定位复检及开孔通知书
甬统表C01-29 检验批、分项、子分部（分部）工程质量报验表 工程名称：西洪大桥及接线工程（环镇北路~北环快速路）施工Ⅱ标段编号： 本表由施工单位填报，经项目监理机构审查签认后，建设单位、监理单位、施工单位各存一份。
隐蔽工程检查验收记录质检表4 主控项目： 1、钢筋的品种、牌号、规格和技术性能必须符合国家现行标准规定和设计要求。 2、钢筋进场时，必须按批抽取试件做力学性能和工艺性能试验，其质量必须符合国家现行标准的规定。 3、当钢筋出现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。 4、钢筋弯制和末端弯钩均应符合设计要求和CJJ2-2008规范第6.2.3、6.2.4条规定。 5、钢筋的连接形式必须符合设计要求。 6、钢筋接头位置、同一截面的接头数量、搭接长度应符合设计要求和CJJ2-2008规范第6.3.2和6.3.5条的规定 7、钢筋焊接接头质量应符合国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的规定和设计要求。 8、HRB400带肋钢筋机械连接接头质量应符合国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JCJ108的规定和设计要求。 9、钢筋安装时，其品种、规格、数量、形状必须符合没计要求(HRB40025、HRB40020、HPB300Φ10)。一般项目： 1、钢筋表面无裂纹、结疤、折叠、锈蚀和油污，钢筋焊接接头表面无夹渣、焊瘤。 2、声测管的规格、数量、位置等必须符合设计要求。 3、受力钢筋间距：（允许偏差±10 mm）设计：应检点数：3点/构件 实测： 4、螺旋箍筋间距：（允许偏差±20 mm）设计：应检点数：5点/构件 实测： 5、钢筋骨架尺寸： 长度:（允许偏差±100mm）设计：应检点数：3点/构件 实测： 直径:（允许偏差±10mm）设计：应检点数：3点/构件 实测： 6、保护层厚度：（允许偏差±5mm）设计：应检点数：10点/构件 实测：
钻孔灌注桩清孔方法
一、灌注桩清孔的方法有哪几种？应按什么要求进行？ 1、抽浆法 抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩，但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。 1）用反循环方法成孔时，泥浆相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环5～15min左右就可完全清除孔底沉淀土。 2）正循环成孔，空气吸泥机清孔。空气吸泥机清孔原理与气举反循环原理相同，但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。正循环成孔，砂石泵或射流泵清孔，导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔。它的好处是清孔完毕，将特别弯管拆除，装上漏斗，即可开始灌注水下混凝土。用反循环钻机成孔时，也可等安好灌浆导管后再用反循环方法清孔，以清除下钢筋笼和灌浆导管过程中沉淀的钻碴。 2、换浆法 采用泥浆泵，通过钻杆以中速向孔底压入相对密度1.15左右，含砂率＜4％
的泥浆，把孔内悬浮钻碴多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。但本法缺点较多，首先，若有较大泥团掉入孔底很难清除；再有就是相对密度小的泥浆是从孔底流入孔中，轻重泥浆在孔内会产生对流运动，要花费很长时间才能降低孔内泥浆相对密度，清孔所花时间太长；当泥浆含砂率较高时，绝不能用清水清孔，以免砂粒沉淀儿达不到清孔目的。 3、掏碴法 主要针对冲或冲抓法所成的桩孔，采用抽渣筒进行抽渣清孔。 4、用砂浆置换钻碴清孔法 先用抽渣简尽量清除大颗粒钻渣，然后以活底箱在孔底灌注o．6m厚的特殊砂浆．其相对密度较小，能浮在拌合混凝土之上。采用比孔径稍小的搅拌器．慢速搅拌孔底砂浆，使其与孔底残留钻渣混合。吊出搅拌器．插入钢筋笼，灌注水下混凝土。连续灌注的混凝土把混有钻渣并浮在混凝土之上的砂浆一直推到到孔口，达到清孔的目的。 二、预制桩的使用范围如何？预制桩的打桩顺序如何确定？ 预制桩易以较厚底强风化或全风化岩层、坚硬黏土土层、密实碎石土、
钻孔灌注桩反循环二次清孔工法
钻孔灌注桩反循环二次清孔工法 钻孔灌注桩反循环二次清孔工法 1. 前言 钻孔灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减，根据以往工程对地下桩超声波检测结果分析，在桩基混凝土灌注正常情况下，桩基混凝土边缘部位有缺陷，多数是混凝土内局部有夹块造成的。经分析认为：夹块由两部分组成，即泥浆中的砂砾沉淀物以及钢筋笼下放过程从井壁上刮落的粘泥块过厚，在灌注桩时，沉淀物随着混凝土上升，因有钢筋笼或井壁阻隔，使沉淀物停滞在局部范围内，并最终造成成桩中局部缺陷。 在黄河中下游的钻孔灌注桩的设计文件中，通常明确要求沉渣厚度小于30cm,比现行规范要求高许多，且工程地质条件复杂，主要穿越地层为分砂层、亚砂层、粘土层，其间交替夹杂有胶结砾岩薄层，因此沉渣厚度控制是成孔质量控制的难点和重点。因为从提钻到灌注砼，对于百米深桩来说通常需要12 个小时以上，在这个过程中，因为泥浆静置时间过长，会产生一部分的沉淀，钢筋笼下放过程中也会从井壁上挂落部分泥块，这些就构成沉渣，可能会超过设计要求，如果不采取措施就灌注，容易引发各种质量事故。因此，需要在灌注前二次清孔。 2. 工法特点 2.1清孔彻底：能满足孔底沉淀厚度w 30c m的要求； 2.2 清孔速度快: 从黄河三桥的实践情况看，如果正循环清孔情况比较好的话，一般采用气举反循环清孔50 分钟左右就可以达到要求； 2.3 转换迅速: 可以在1 0分钟内，由清孔状态转换到混凝土灌注状态； 2.4 经济便捷:本工法需用的机械设备少，材料用量少，制作简单，方便
灵活； 3. 适用范围 3.1 、本工法适用范围：孔深150m 以内的孔径、对沉渣厚度要求较高，水上（陆地）钻孔灌注桩的施工。 3.2 、适用地层：粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层 4. 施工工艺 4.1清孔的意义 钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后，应进行清孔。清孔的 主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔 内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。 钻孔灌注桩灌注前，由于从提钻到导管陈放完毕这个过程很长， 对于钻孔灌注桩来说，必然会使第一次清孔后的沉渣增加，如果不采取措施，沉渣过多，容易引起灌注事故，直接影响桩基的承载力，危及结构安全。因此，必须高度重视灌注前的二次清孔工作。 4.2清孔方式选择的理论依据 沉淀物主要由泥块和沉淀砂砾组成。泥块主要是由钢筋笼下放刮落的井壁泥皮造成的；而砂砾沉淀物主要由泥浆中的悬浮颗粒造成的。 确定沉渣颗粒在泥浆处于悬浮状态的临界沉降速度vO的思路是：假定颗粒为球形，其重力为G,颗粒在液体中的浮力为P,球形颗粒在液体中的沉降阻力为R。当G> P时，岩屑下降，速度逐渐增大，R值也随之增大。当R值达到足以使作用在岩屑上的三种力保持平衡时，即R=G-P时，岩屑将以恒速vO下降。通过推导可得出沉降速度（即雷廷格尔公式）为=性選口 -历=上jg - °） v ° V3c Q V p 式中：S --球形颗粒的直径，m p s —颗粒的密度，kg/m3；p —泥浆的密度，kg/m3; k —颗粒的形状系数，圆形颗粒k为4?4.5，不规则形状的颗粒k为2.5?4。
钻孔灌注桩资料表格(全套)
. 施工放样现场记录表 承包人：合同号： 监理单位：编号：浙路（JS）101单位工程分项工程施工日期 分部工程桩号、部位检测、记录日期 施工放样示意图： 承包人自检说明：监理检评： 现场监理日期施工负责 人 日期 质检员 日期 施工员 日期 浙江省交通厅工程质量监督站监制
桩基础回旋钻孔原始记录（一） 承包人：监理单位：合同号： 结构物名称：工程编号：浙路（JS）606墩号桩号 设计桩径 （m） 设计桩底标高开钻日期 施工前准备情况 地面标高水位标高护筒顶面 标高 护筒底面标高钻孔平台标高 钻盘顶面 标高 基准面 位置 护筒型式护筒埋深护筒内水 位标高 钻机型号 钻头型式及直 径 钻头高度 方钻杆 长度 起止接钻杆 情况 钻进深度(m)地质情况泥浆情况 工作内容 日时：分日时：分 时间 时：分节 数 长度 基准面 至方钻 杆读数本次累计 孔底 标高 钻渣 情况 设计地 质 实际 地质 比重粘度 砂 率 记事 填表说明：1、此表按桩基填写，开钻阶段使用；2、应详细填写施工过程；不同地质交界面应明确填写，交界面的标高应经设计、监理认可。 质检员：施工负责人：施工员：现场监理： 浙江省交通厅工程质量监督站 .
. 桩基础回旋钻孔原始记录（二） 承 包 人： 监理单位： 合 同 号： 结构物名称： 工程编号： 浙路（JS ）606-1 墩号 桩号 设计桩径 （m ）设计桩底标高 开钻日期起 止 接钻杆情况钻进深度(m) 地质情况泥浆情况 工作内容 日 时：分 日 时：分时间时： 分 节数 长度 基准面至方钻杆读数 本次 累计 孔底标高 钻渣情况 设计地质 实际地质 比重粘度 砂率 记事 辅助生产时间（h ） 非生产停钻时间（h ）纯钻时间 清孔 检孔 检查 机具 其它 小计 孔内事故 机械事故 待料 停电 其它 小计 合计时 间 （h ） 监理终孔 意见： 时间统计
钻孔灌注桩心得
灌注桩 一、泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺 泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程如下： 钻孔灌注桩的施工顺序为：初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。 (1)测定桩位。 (2)埋设护筒。护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100—200 mm，顶面高出地面0．4～0.6 m，上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1 m，在砂土中不宜小于1．5 m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1 m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0．8～1．0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50 mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。 (3)泥浆制备。泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、
冷却钻头等，其中以护壁为主。 泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1．1—1．3 g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1．3～1．5 g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18～22s、含砂率不大于8％、胶体率不小于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。 (4)成孔方法 ①回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。 正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回循环池（图2-19）。正循环成孔泥浆的上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15％、粒径小于
钻孔灌注桩清孔方法
钻孔灌注桩清孔方法
一、灌注桩清孔的方法有哪几种？应按什么要求进行？ 1、抽浆法 抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩，但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。 1）用反循环方法成孔时，泥浆相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，钻孔终孔后，只需将钻头稍提起空转，并维持反循环5～15min左右就可完全清除孔底沉淀土。 2）正循环成孔，空气吸泥机清孔。空气吸泥机清孔原理与气举反循环原理相同，但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。正循环成孔，砂石泵或射流泵清孔，导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔。它的好处是清孔完毕，将特别弯管拆除，装上漏斗，即可开始灌注水下混凝土。用反循环钻机成孔时，也可等安好灌浆导管后再用反循环方法清孔，以清除下钢筋笼和灌浆导管过程中沉淀的钻碴。 2、换浆法 采用泥浆泵，通过钻杆以中速向孔底压入相对密度1.15左右，含砂率＜4％的泥浆，把孔内悬浮钻碴多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。但本法缺点较多，首先，若有较大泥团掉入孔底很难清除；再有就是相对密度小的泥浆是从孔底流入孔中，轻重泥浆在孔内会产生对流运动，要花费很长时间才能降低孔内泥浆相对密度，清孔所花时间太长；当泥浆含砂率较高时，绝不能用清水清孔，以免砂
粒沉淀儿达不到清孔目的。 3、掏碴法 主要针对冲或冲抓法所成的桩孔，采用抽渣筒进行抽渣清孔。 4、用砂浆置换钻碴清孔法 先用抽渣简尽量清除大颗粒钻渣，然后以活底箱在孔底灌注o．6m厚的特殊砂浆．其相对密度较小，能浮在拌合混凝土之上。采用比孔径稍小的搅拌器．慢速搅拌孔底砂浆，使其与孔底残留钻渣混合。吊出搅拌器．插入钢筋笼，灌注水下混凝土。连续灌注的混凝土把混有钻渣并浮在混凝土之上的砂浆一直推到到孔口，达到清孔的目的。 二、预制桩的使用范围如何？预制桩的打桩顺序如何确定？ 预制桩易以较厚底强风化或全风化岩层、坚硬黏土土层、密实碎石土、砂土、粉土层作桩端持力层，其上覆土层较软弱，不影响预制桩底穿透底地层。 1）考虑挤土方向确定打桩方向当相邻桩的中心距小于4倍桩的直径时，应拟定合理的打桩顺序。打桩向哪个方向推进，则向哪个方向挤土。根据桩群的密集程度，可选用下述打桩顺序：由一侧向单一方向进行（图a）；