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岩土研究院

螺旋钻成孔灌注桩

349 2022-06-13 15:54:36

1.施工机械设备


(1)螺旋钻孔机螺旋钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,如图3-25所示。施工时电动机带动钻杆转动,使钻头上的螺旋叶片旋转来切削土层,削下的土屑靠与土壁的摩擦力沿叶片上升排出孔外。


螺旋钻机 成孔有长杆螺旋成孔(钻杆长度10m 以上)、短螺旋成孔(钻杆长度 3~8m)、环状螺旋成孔、振 动螺旋成孔 和跟管螺旋成孔 等几种,常用的是长杆螺旋成孔和短杆螺旋成孔。前者成孔直径较 小,一般不超过1.0m,成孔深度受桩架高度限制,有8m、10m、12m 三 种。后者效率低,但深度较大,可达 50m,桩孔直径可达3.0m,回转阻力相对较小。常用螺旋钻孔机技术性能见表3-13。


钻杆根据叶片螺旋距不同、分为密纹叶片和疏纹叶片。前者应用于含水量较大的软塑土层中;后者主要用于在含水量较小的砂土或可塑、硬塑的粘土中成孔。


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钻头形式多样,常用类型有平底钻头、耙式钻头、筒式钻头和锥底钻头,如图 3-26所示。施工时应根据土层的不同分别选用∶其中,平底钻头用于松散土层;耙式钻头用于杂填士中;遇到混凝土块、条石或大卵石等障碍物时,可用筒式钻头将其钻透,被钻出的碎块挤在钻头筒中排出;对 于一般的粘土层,常采用锥底钻头施工。螺旋钻头直径与钻孔直径的匹配关系见表3-14。


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(2)机动洛阳铲钴孔机 机动洛阳铲钻孔机由提升架、滑轮组、卷扬机及机动洛阳铲组成,其优点是设备简单,操作方便,在我国北方地区应用较多。


2.螺旋钻成孔灌注桩的施工

(1)施工程序 螺旋钻孔机成桩的施工程序是∶桩机就位→取土成孔→清孔,检查成孔质量→安放钢筋笼或插筋→放置护孔漏斗、浇注混凝土成桩。其工序见图3-27。


2)施工要点

1)合理选择钻头类型。不同土层的成孔难易程度不同,应根据前面讲的各种钻头的适用土质选取合


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适的钻头类型,以便提高成孔效率保证成孔质量。


2)钻孔时,钻杆应垂直稳固、位置正确,防止因钻杆晃动而引起扩大孔径。


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3)钻进速度应根据电流表读数变化,及时调整。电流增大,说明孔内阳力增大,应降低钻进速度。


4)开始钻进或穿过软硬土层交界处时,应缓慢进尺、在含有砖块、卵石十层钻进时、应注意控制钻杆跳动及机架晃动。


5)钻进中,应及时清理孔口积土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时,立即停钻,检查原因,采取必要措施。如果情况不严重时,可调整钻进参数,投人适量砂或粘土,上下活动钻具,保证钻进通畅;


6)钻时中遇憋车、不进尺或钻进缓慢时,应及时查明原因后再钻,以防出现严重倾斜、塌孔甚至卡钻、折断钻具等恶性孔内事故。


7)短螺旋钻进,每次进尺宜控制在钻头长度的2/3左右,砂层、粉土层可控制在 0.8一1.2m,粘土、粉质土层宜控制在 0.6m 以下。


8)成孔达到设计深度后,应使钻具在孔内空钻数圈清除虚土,然后起钻卸土,并保护孔口,防止杂物落入。另外,还可以用图 3-28 所示清孔器清土,如果出现严重塌孔,有大量泥上时,应回填砂或粘土重新钻孔。或者填入少量石灰;少量泥浆不易清除时,可极人一些 25~60mm 的碎有或卵石插实以挤密土壤,防止桩承重后发生大量沉降。


9)浇注混凝土前,应先放松孔!1护孔漏斗,随后放置钢筋笼并再次清孔,最后灌注混凝土。钢筋骨架的主筋不宜少于6φ12mm~16mm,长度不小于桩长的1/3~1/2,箍筋宜用φ6mm~8mm@200~300,混凝土保护层厚度 40~50mm。骨架应一次绑好,用导向钢筋送入孔内,长度较大时应分段吊放,然后逐段焊接。浇注桩顶以下 5m 范围混凝土时,应随浇随振动,每次浇注高度不得大于1.5m。混凝土应分层浇注。


3.螺旋钻成孔灌注桩的特点及适用范围 螺旋钻成孔灌注桩的特点是∶成孔不用泥浆或套管护壁;施工无噪声、无振动、对环境影响较小;设备简单,

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操作方便,施工速度快;由于土作业成孔,混凝土灌注质量易于控制。其缺点是孔底虚上不易清除干净,因此影响桩的承载力,成桩沉降较大,另外由于钻具回转阻力较大,对地层的适应性有 一定的条件限制。


这种成孔方法主要适用于粘性 土∶、粉土、砂土、填土和粒径不大的砾砂层,也可用于非均质含碎砖、混凝土块、条石的杂填土及大卵砾石层。