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岩土研究院

泥浆护壁非挤土灌注桩的成桩方法

311 2022-07-18 15:46:39

下面简要介绍三种泥浆护壁非挤土灌注桩的成桩方法。


(1)反循环钻孔灌注桩

反循环排渣钻进的工作原理是∶在泥浆护壁条件下的钻进过程中,钻渣通过开口于钻头底部的排渣管(从钻头中间通过与中空钻杆相连),由砂石泵或压缩空气吸至地面,在泥浆池内沉淀后,泥水流回钻孔使用,沉渣运出场外。


反循环钻孔具有如下优点∶


1)清渣效果好。钻削下来的土块、石渣直接由孔底吸出,在放置钢筋笼和导管过程中所沉淀下来的泥渣还可以从导管中抽出。

2)钻进效率高,比普通回旋正循环钻进要快2~3倍。一般,钻进速度在粘性土中可达12m·h'l,在砂砾层中可达1~2m·h'l,在微风化基岩中可达0.3m·h~l。

3)产生泥浆量小,对泥浆质量的要求较低,每钻出1m³泥仅产生1.5~2m³废浆,仅为正循环的I/3~ V4。只需保证有一定的静水压力,就可不坍孔,对泥浆粘度、密度要求不高。4)能较准确地鉴别孔底岩性,可在排渣口用网斗取样鉴别,对桩端进入持力层的深度和持力层岩性可做出较准确判断。


表1.3.4所示的为目前国产常用反循环钻机的主要性能。


日本、德国等国应用反循环钻机很广泛,研制了多种机型。日本的日立、利根、加藤、富士等公司共有20多种型号的反循环钻机,其成孔直径为0.5~6.0m,钻深最大可达650m,排渣粒径可达30cm。


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(2)机挖(钻)异形灌注桩

对于外缘为折线的异形灌注桩不能采用一般钻机成孔,而需采用挖槽机成孔。一般用于地下连续墙的挖槽机都可用于异形桩的施工,根据异形桩截面形式分块挖掘,如图1.3.7所示。


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挖槽机可分为直接出渣的抓斗机、泥浆循环排渣的多头钻机和“滚刀”式挖槽机三种。抓斗机中的抓斗可分为索式中心提拉式导板抓斗、索式斗体推压式导板抓斗、液压抓斗等多种形式。


我国工程实践中使用了一种由国产潜水电钻组成的多头钻机。该机由5个钻头排成一列,彼此以相反方向旋转钻进,利用8个侧刀上下运动切除钻头间隙剩下的三角形土体,由砂石吸力泵或压缩空气驱动泥浆反循环排渣。


图1.3.8所示的为“滚刀”式挖槽机。该种挖槽机由底部呈相反方向旋转的滚刀将土切削下来,由置于滚刀上部的砂石泵将泥浆排出槽外,经处理分离出渣土,泥水返流入槽中使用。该种钻机钻进效率高,导向性好,最大可钻深度为125m。


各类挖槽机开挖宽度的模数可分为60cm、80cm、100cm、120cm几种。


异形灌注桩在法国使用较多,我国目前还仅开始用于受水平力为主的水闸桩基。其实,异形桩不仅承受横向荷载的性能优于同体积的方形、圆形桩,而且其比表面比方形、圆形桩的大,因而其竖向承载力也较方形、圆形桩的高。在建筑工程中使用异形桩,也会取得较好的技术经济效益。


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