防止钻孔灌注桩水下浇灌混凝土时堵管及钻头脱落.pdf
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1、7 0 江苏建筑 2 0 1 1 年增刊 ( 总第 1 4 4期 ) 防止钻孔灌注桩水下浇灌混凝土时堵管及钻头脱落 沈立靖 沈雪涛 ( 南京苏宁建设监理有限公司, 江苏南京2 1 0 0 4 2 ; 南京雨润集团, 江苏南京2 1 0 0 3 9 ) 【 摘 要】 文章分析泥浆护壁成孑 乙 灌注桩钻头脱落及在水下浇灌混凝土时堵管的原因, 并提出处理方法。 【 关键 词 堵管; 钻头脱落; 打捞 【 中图分类号 T U 4 7 3 1 4 【 文献标识码】 B 【 文章编 - 1 1 o o 5 6 2 7 0 2 0 1 1 ) S O 一 0 0 7 0 - -0 2 Un d e r wa
2、 t e r Co n c r e t e Bo r e d H i e s Tr e a t me n t W h e n W a t e r i n g t o P r e v e n t t h e P l u g g i n g a n d t o P r e v e n t t h e Dr i l l Bi t 0 f 1 f S HE N L i - j i n g S HE N X u e - t a o 。 ( 1 N a n j i n g S u n i n g P r o j e c t Ma n a g e me n t C o , L t d , N a n j i
3、 n g J i a n g s u 2 1 0 0 4 2 C h i n a ; 2 N a n j i n g Y u r u n G r o u p 。 N anj i n g J i n a g s u 2 1 0 0 3 9 C h i n a ) A b s t r a c t : T h i s p a p e r a n a l y z e s t h e r e a s o n s a n d s u g g e s t s t r e a t m e n t a b o u t s l u r r y w a l l b i t o ff t h e p i l e i
4、n t o t h e h o l e a n d p o u r c o n c r e t e u n d e r w a t e r p l u g g i n g Ke y wo r d s :p l u g g i n g ;b i t o ff;s a l v a g e l 卵石堵管 在某高层建 筑施工 中使用 的泥浆护壁 钻孔灌 注桩 中 。 设计要求 终孔深度进入 中风化层 ,再往 下钻进 2 m及 2 m 以下 , 孔深 达 5 0 m。另外 设计 图纸 注明 : 孑 L 底 沉渣要 小于 3 a m。为使沉渣值小 于 3 c m。 清 除沉渣必 须采用反循 环清 孑 L
5、工 艺。 由于反循环清孔 的机械设备 如射 流泵功率大 ,因此清 理孔底沉 渣的效果非常好 , 泥浆流速可达 3 m s 。由于泥浆 流 速快 ,抽 吸力 巨大 ,有时 能把 孔底不 规则 的直 径 约在 2 0 a m左右 的卵石 同时抽 吸上来 ,从而堵住 导管与反 循环 清孔 机 械 的连 接 处 ,有 时就 卡 在 离 导 管 口往 下 2 0 c m 1 0 0 c m范围 。特别是夜 晚操作时照 明不到位 , 检查时 极易 忽视 , 很难发现 。这样首浇灌水下混凝 土必然堵管 , 使 混凝 土 下 不 去 。 预 防措施 : 钻孔灌注桩浇灌混凝土 之前 , 用测绳 或细铁 丝 系紧
6、大 线锤 ,沿导管内下沉到孑 L 底探 明是否有异 物堵在 导管 内, 如有则及时清除 。 使首灌混凝土顺利进行 。 2 混凝 土离析堵管 某 工程第 2根钻 孑 L 灌 注桩试 桩 , 桩径 : 1 2 m, 孑 L 深 : 离 地面 5 6 5 m。 该桩浇灌混凝土 6 h后突降暴雨 , 此 时桩 孔内 混凝 土面离地 面 1 0 m深 , 混凝 土在导管 内下不去 , 形成 了 堵管 。 经分析 : 突降暴雨 , 现场砂石料含水率大幅度提高 , 施 工配合 比没及 时调整 , 使现场搅拌 的混 凝土坍落度变 大 , 沿 导管 下落时 , 混凝 土离析严 重 , 石子先落下 , 并 集 中
7、在导 管 下 口周 围, 形成 了很大的灌人 阻力 。 混凝土离析是堵管 的主 要原 因。结 合施 工经验 , 灌人 阻力按 式( 1 ) 估算 : R = t r 4 ( D 2 - d 2 ) ( L l y w + L 2 n ) ( 1 ) 式 中 D: 桩直径 1 2 0 0 m m d : 导管直径 2 5 0ra i n w : 泥浆重度 y n : 混凝土重度 l : 桩孔 内泥浆高度 4 m L 2 : 桩孔内混凝土高度 6 m 灌入阻力 R= I r 4 ( D d 2 ) ( L 1 y w + L 2 - n ) =x r 4 ( 1 2 - 0 2 5 ) ( 4 x
8、 1 1 + 6 x 2 2 ) = 1 4 7 6 k N 采取措施 : 随着灌 注桩水下 浇灌混凝土连续进行 导管 内混 凝土 面正在 逐步上升 。 灌人阻力 相应 变大 。为使水 下浇灌 混 凝土顺利通 畅 , 要做到 : ( 1 ) 加大料 斗体积 , 使混 凝土容量 增加 , 从 而使 混凝 土 沿导管落下 时 , 产生 的冲击力要大 于灌人 阻力 R。 按动量原 理计算 自由落体 的平 均冲力公式是 : F = m g ( 1 t X 2 g+ 1 ) ( 2 ) F是冲力 , m是落体 质量 , g是重 力加速 度 , t 是作用 时 间 , h是混凝土下落 高度 。为加大 冲力
9、 故增加混凝 土重量 , 将浇灌混凝土 的小料 斗改 为大料斗 , 每大料斗 为 2 m , , 混凝 土容量是 2 2 k N m 3 , 混凝 土下 落高 度 1 0 m, t = 1 S 。 收稿日 1 1 2 0 1 1 - 0 9 - 1 3 【 作者简介】 沈 立 靖 , 男 , 南 京 苏 宁 建 设 监 理 有 限 公 司 , 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 1 年增刊( 总第 1 4 4期 ) 71 2 m 混凝土 冲力 F = m g ( 1 t X 2 g + 1 ) = 2 x 2 2 x 9 8 x
10、 ( 1 1 、 v 2 1 0 9 8+ 1 ) = 1 0 4 7 2 k N 灌人 阻力 R = 1 4 7 6 k N ( 2 ) 调整现场施工配合 比 因暴雨 使现场的砂 、 石料含水率 大幅度提高 , 坍落 度增 大 , 混凝 土在 导管 内下 落时 , 混凝土离析严重是堵 管的主要 原 因。在混凝土搅拌时 , 调 整施 工配合比 。 使调整后 的施工 配合 比较接近试验室配合 比, 减少混凝土离析 。 由于及时采取 了 2项措施 消除了堵 管 , 使水 下浇灌混 凝 土顺利进行 。 3 泥浆 b 重变大 。 浇灌混凝土堵管 某工程钻孔灌注桩, 桩径 1 2 m, 终孔深4 5 6
11、 m。 达到设 计深度 。 水下 浇灌混凝土 , 从首灌开 始 , 至离地约 8 m深 , 基 本 正常。浇灌混凝土至离地面 7 m 时 突然不畅 。 观察泥浆 变稠 , 发 生明显 变化 , 实测 泥浆 比重 1 2 2 1 1 ( 标 准值 ) , 使 得水下灌注混凝土阻力增 大 , 坍落度减小 , 减 小了混凝土流 动半径 。 使混 凝土中骨料积聚在导管下 口周 围。 在地面上混 凝土坍 落 度为 2 1 c m, 扩 散直径 为 3 0 5 c m。 而在 泥浆 比重 为 1 2时水 下浇 灌混凝 土 , 水 中坍落 度为 1 6 5 c m。 扩 散直 径只有 2 7 c m。 解
12、决堵 管办法 : ( 1 ) 降低泥浆 比重 。 在保证 泥浆灌注桩水下灌混凝土连 续进行前提 下 , 用 1 0 0的塑料进水管下伸到 桩孔 内, 大量 注入清水 , 并 不断移动进水管在桩孑 L 内的位置 。 使桩孑 L 内泥 浆 比重下降均匀 , 并跟踪实测泥浆 比重 达到 1 1 为止 。 ( 2 ) 导管勤提 勤拆 。在 灌注桩水 下浇灌混凝土正常 时 , 一 次提 升导管 和拆 卸导管 是 3 m x 2 ( 节 ) = 6 m, 但必须 确保 导管埋入混 凝土面深度 以下 2 1 1 6 m 为宜 为减少水 中浇 灌 的灌入阻力 , 最 大限度降低导管埋入混凝土面的深度 , 改
13、提升 、 拆卸 2节导 管的操作 程序为提升 、 拆卸 1 节 导管 的操 作程序 , 明显 降低 了水 下浇灌的阻力 。 以下是 2种操作程序 的混凝 土灌入阻力计算 的比较 : 提升 、 拆 卸两节 导管 的混 凝土 灌入 阻力 R2 = 4 ( 1 2 : 一 0 2 5 ) ( 3 x1 1 + 4 x 2 2) = 9 8 8 k N 提升 、 拆 卸一节 导管 的混凝土 灌入 阻力 R1 = n 4 ( 1 2 z 一 0 2 5 ) ( 5 x 1 1 + 2 2 2 ) = 5 3 5 k N R2 Rl 桩 经过实施上述两项措施后 。水下浇灌混凝 土由突然 不 畅转 为正常
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