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岩土研究院

钻孔结束后的清孔工作应该怎么做

425 2021-12-07 14:25:33

钻孔结束后,悬浮在泥浆中的土渣将逐渐沉淀到孔底,此外,在钻孔过程中未被排出而残留在孔底的土渣以及吊放钢筋笼时从槽壁上刮落的泥皮等都堆积在孔底。在钻孔结束后,混凝土浇筑之前,清除以沉渣为代表的孔底沉淀物的工作称为"清孔"。

清孔是钻孔灌注桩施工的一项十分重要的工作,如不清孔,残留在孔底的沉渣会使桩端与持力层地基之间形成夹层,使灌注桩的沉降量增大,承载力降低∶清孔还可以减小孔内泥浆的相对密度,保证混凝土的流动性,便于导管法浇筑混凝土;清孔还能削弱孔壁泥皮,增强桩身摩阻力。因此,必须认真做好清孔工作,减小沉渣带来的危害。

清孔的方法有;正循环清孔、泵吸反循环清孔、压缩空气法清孔等。

用泥浆正循环清孔时,待钻进结束后将钻头提离孔底200~500mm。同时大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆,维持循环 30min以上,直至清除孔底沉渣和孔壁泥皮,泥浆含砂量小于4%为止。若孔底沉渣粒径较大时,正循环泥浆清孔会难以将大粒径沉渣携带上来,或长时间清孔后,孔底沉渣厚度仍超过规定厚度要求时,则应改换清孔方法。

采用泵吸反循环钻进施工的桩孔,待钻进结束后停止回转钻具,将钻头提离孔底50~80mm,进行泥浆泵吸反循环,直至孔底沉渣符合规定时为止。其他方式施工的桩孔,清孔时将反循环钻杆下到离孔底沉渣面 80~120mm 以上,然后启动砂石泵进行泵吸反循环清孔作业,直至符合规定为止。

采用泵吸反循环清孔时,送入孔内的新鲜泥浆不得小于砂石泵排量,防止因孔内泥浆补给不足,水位下降导致坍孔。砂石泵的出水阀门应根据清孔情况适时调整,以免流量过大,吸塌孔壁。

用压缩空气清孔时,其基本原理是,用空压机将压缩空气经送风管和混合器(图88)送至出水管,使出水管内的泥浆形成气液混合体,其重度小于孔内(出水管外)泥浆的重度,产生重度差。在该重度差的作用下,管内的气液混合体上升流动,使孔内泥浆经管底进入出水管,携带土渣经出水管排出孔外。为了形成泥浆循环,在泥浆排渣的同时,还应继续向孔内补给新鲜泥浆(或清水),直至排出的泥浆重度和孔底沉渣厚度达到规定要求为止。

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除了上述清孔方法外,对于采用冲击钻头、冲抓钻头或钻斗钻进成孔时,还可用抽筒掏渣清孔。用螺旋钻成孔时,可采用原地空转的方法清孔,若不理想,可向孔底投入碎石然后夯实。泥浆护壁成孔时,清孔的方法还有潜水泵法、空气吸泥机法、吸泥泵导管法,采用这些方法时要注意清孔时的泥浆重度,保持孔内的静水压力;供应泥浆(清水)时供浆管不要直接冲刷孔壁,尽量缩短清孔时间,防止塌孔;沉渣粒径要小于出渣管或泵内通道的直径,防止出现堵塞现象。

清孔,的方法较多。具体采用何种方式清孔.。应结合工程实际,综合考虑成孔方法、土质情况、现有设备及工艺掌握情况、灌注桩的用途等因素来确定。

目前,在我国的超高层建筑以及公路桥梁的大直径钻孔灌注桩基础施工中,还采用了一种后注浆技术,以改善桩底、桩侧土的物理力学性质和桩土作用性状,消除桩底沉渣隐患,进一步提高桩的承载力(一般可提高承载力 30%左右)以及减小桩的沉降量。其桩底注浆工艺是在清孔后,将底端装有压浆器的钢管或塑料管插入孔底,另一端延伸出地面,再通过软管和注浆泵连通,待桩身混凝土浇筑完毕且初凝后,将配制好的水泥浆用泥浆泵通过预埋管注入桩底,充填压实桩端土层并有部分水泥浆还会沿桩周力学性质薄弱的桩土界面向上渗透一定范围。至此,包括桩底沉渣在内的桩端周围一定范围内的土体被固结并和桩身底部连成整体,产生了桩端扩底、下部桩身扩径的效果,从而大幅度地提高了桩的承载能力,有效地削弱了桩底沉渣的危害。