CN101353894B - 一种透水超深松散回填二片石区域的灌注桩施工成孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透水超深松散回填二片石区域的灌注桩施工成孔方法包括如下步骤：步骤1、在安放好的护筒正前方区域设置4～6m的泛坡区作为泥浆回流通道，泛坡区以外再开挖泥浆池；步骤2、在冲孔过程中每1～3小时掏一次渣；步骤3、掏出的泥浆利用泛坡区全部倒流回到钻孔内；步骤4、冲孔作业的同时加大孔内的泥浆比重；这样可以提高护壁能力，减少塌孔风险；步骤5、钻至稳定地层一定深度后，逐渐降低孔内泥浆比重，排出含渣泥浆，每2～3小时排一次浆。本发明通过采用泥浆自然倒流的方法，改变了传统泥浆循环的模式，维持了泥浆的出入平衡，简化了施工工艺降低了施工风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种透水超深松散回填二片石区域的灌注桩施工成孔方法。
背景技术
现有常规灌注桩成孔技术大致有一下几种：
1、非挤土方式成孔：例如干作业法钻(挖)成孔、泥浆护壁钻(挖)成孔、全套管跟进护壁法钻(挖)成孔；其中，
干作业法钻(挖)成孔和泥浆护壁钻(挖)成孔适用于工程地质条件良好的场地施工，基本不易产生塌孔；
全套管跟进护壁法钻(挖)成孔施工费用造价高，一般比其他方法高出1/3。
2、部分挤土方式成孔：长螺旋压成孔、冲孔成孔、钻孔挤扩成孔、预钻成孔打入(静压)预制桩；其中，
长螺旋压成孔适用于工程地质条件良好的场地施工，基本不易产生塌孔，主要应用于小直径(d≤250mm)、中等直径(250mm＜d＜800mm)桩的施工；
冲孔成孔基本适用于各种地质条件下的成孔；
钻孔挤扩成孔适用于工程地质条件良好的场地施工，基本不易产生塌孔，主要应用于大直径(d≥800mm)桩的施工；
预钻成孔打入(静压)预制桩适用于工程地质条件良好的场地施工，基本不易产生塌孔，主要应用于小直径(d≤250mm)、中等直径(250mm＜d＜800mm)桩的施工。
3、挤土方式成孔：沉管灌注桩、沉管夯(挤)扩灌注桩、(打入)静压预制桩、闭口预应力混凝土管桩和闭口钢管桩；其中，
沉管灌注桩、沉管夯(挤)扩灌注桩适用于贯入度比较低的各类土层成孔，主要应用于小直径(d≤250mm)、中等直径(250mm＜d＜800mm)桩的施工；
(打入)静压预制桩、闭口预应力混凝土管桩和闭口钢管桩适用于贯入度比较低的各类土层施工，主要应用于小直径(d≤250mm)、中等直径(250mm＜d＜800mm)桩的施工；
预制桩费用造价高于现浇混凝土灌注桩，钢管桩费用造价高于预制桩。
传统的现成孔灌注桩施工泥浆循环无非两种方式：一种是正循环方式，泥浆从泥浆池中通过泥浆泵注入钻杆(或泥浆管等通道)到达孔底，携带钻渣沿钻孔返出孔口流回沉砂池，经(钻渣)沉淀后流回泥浆池再以上述方式循环。此方式要求所钻地层比较稳定(不易漏失泥浆，孔壁不易坍塌)。另外一种反循环方式，通常采用泵吸式，携带钻渣的泥浆通过砂石泵从孔底直接抽吸到沉砂池中，同时从孔口补充经(钻渣)沉淀后的泥浆。此方式容易产生如下问题：1、从孔底抽吸泥浆的同时，由于孔口泥浆补充不及时，造成孔内泥浆液面变化较大，造成各处孔壁护壁压力的快速变小，导致土体应力变化，对于孔壁不稳定的地层(如流砂、未密实的砂、土层等)极易产生塌孔，甚至造成埋钻、钻机塌陷倒塌的事故发生。2、由于抽吸出的泥浆和补充的泥浆性能上(如粘度、比重等等)存在较大的差异，对于孔壁不稳定的地层，这种变化，也会给施工带来不利的结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种透水超深松散回填二片石区域的灌注桩施工成孔方法，可满足大直径桩，在特殊工程地质(透水、潮差地段、未密实的巨厚回填层、软弱淤泥夹层)条件下的灌注桩施工成孔，能够避免塌孔现象。
为了解决上述问题，本发明提供了一种透水超深松散回填二片石区域的灌注桩施工成孔方法包括如下步骤：
步骤1、在安放好的护筒正前方区域设置4～6m的泛坡区作为泥浆回流通道，泛坡区以外再开挖泥浆池；所述泛坡区为具有5～8度倾斜角度的倾斜面；
步骤2、在冲孔过程中每1～3小时掏一次渣；
步骤3、掏出的泥浆利用泛坡区全部倒流回到钻孔内；
步骤4、冲孔作业的同时加大孔内的泥浆比重；这样可以提高护壁能力，减少塌孔风险；
步骤5、钻至稳定地层(图中的粘土层)一定深度后，逐渐降低孔内泥浆比重，每2～3小时排一次含渣泥浆，以缩短清孔时间，保证灌注水下混凝土前的泥浆性能指标(泥浆比重＜1.25，含砂率≤8％，粘度≤28s)调整到了规范要求以内。
优选地，在所述步骤2中利用掏渣筒进行掏渣。
本发明具有如下优点：
1、通过采用泥浆自然倒流的方法，改变了传统泥浆循环的模式，维持了泥浆的出入平衡，简化了施工工艺(不需要利用砂石泵进行孔底泥浆的抽吸)，降低了施工风险。
2、通过采用泥浆自然倒流的方法，在钻遇特殊地层(透水、潮差地段、未密实的巨厚回填层、软弱淤泥夹层)过程中，容易使泥浆性能保持稳定，而使孔壁护壁压力保持得比较稳定，不会给孔壁不稳定的地层的施工带来不利的结果。
3、采用本方法，在需要进行泥浆性能调节时，简便易行，利于缩短清孔时间，从而减少了整个单孔的施工时间，增加施工功效。
附图说明
图1为本发明实施例施工剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明在回填二片石层1进行灌注桩施工成孔，回填二片石层1以下依次是海底淤泥层2、粉质粘土层3、粘土层4、残积土层5和强风化岩层6。本发明灌注桩施工成孔具体包括如下步骤：
步骤1、在回填二片石层1、海底淤泥层2、粉质粘土层3的一定深度(不少于1.5米)安放护筒9，安放护筒9可以采用振动沉设法。利用钻机7和冲击钻头8在回填二片石层1进行冲孔施工。在安放好的护筒9的正前方(即与钻机7安装位置相对的位置)提前预留出4～6m范围的泛坡区10作为泥浆回流到钻孔12的通道，泛坡区10为具有一定倾斜角度的倾斜面，该倾斜角最好是在5～8度。另外，在泛坡区10以外再开挖泥浆池11；
步骤2、在冲孔过程中每1～3小时利用掏渣筒掏一次渣，掏完的渣要倒入到与泥浆池11联通的沉砂池(未图示出)中，钻渣自然沉淀，泥浆补充回流到泥浆池11中，泥浆池11起到汇聚泥浆，并将泥浆通过泛坡区10自然倒流补充到钻孔12中的作用；
步骤3、掏出的泥浆(含钻渣)经沉砂池沉淀后，流回泥浆池11中，然后通过泛坡区10全部自然倒流回到钻孔12内，泥浆通过设置在护筒9顶部口流入到钻孔12中；
步骤4、冲孔作业的同时通过泥浆的回流加大钻孔12内的泥浆比重，这样可以提高护壁能力，减少塌孔风险；
步骤5、钻至稳定地层(图中的粘土层4)一定深度后，减少回流到钻孔12内的原泥浆池11中的泥浆，逐渐加水稀释泥浆，以逐渐降低钻孔12内泥浆比重，每2～3小时排一次含渣泥浆，以缩短清孔时间，保证灌注水下混凝土前的泥浆性能指标(泥浆比重＜1.25，含砂率≤8％，粘度≤28s)调整到了规范要求以内。
本发明通过采用泥浆自然倒流的方法，改变了传统泥浆循环的模式，维持了泥浆的出入平衡，简化了施工工艺(不需要利用砂石泵进行孔底泥浆的抽吸)，降低了施工风险；另外，采用泥浆自然倒流的方法，在钻遇特殊地层(透水、潮差地段、未密实的巨厚回填层、软弱淤泥夹层)过程中，容易使泥浆性能保持稳定，而使孔壁护壁压力保持得比较稳定，不会给孔壁不稳定的地层的施工带来不利的结果。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种透水超深松散回填二片石区域的灌注桩施工成孔方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在安放好的护筒正前方区域设置4～6m的泛坡区作为泥浆回流通道，泛坡区以外再开挖泥浆池；所述泛坡区为具有5～8度倾斜角度的倾斜面；
步骤2、在冲孔过程中每1～3小时掏一次渣；
步骤3、掏出的泥浆利用泛坡区全部倒流回到钻孔内；
步骤4、冲孔作业的同时加大钻孔内的泥浆比重；
步骤5、钻至稳定地层一定深度后，逐渐降低钻孔内泥浆比重，每2～3小时排一次含渣泥浆。
2.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，在所述步骤2中利用掏渣筒进行掏渣。
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