浅谈钻孔灌注桩清孔工艺.doc

浅谈钻孔灌注桩清孔工艺
摘　要: 钻孔灌注桩成孔后, 尤其是二次清孔效果直接影响桩基砼质量, 所以钻孔桩清孔工艺是非常关键一项施工步骤。文中浅谈了多个桩基清孔工艺优缺点, 指出针对不一样地质及施工工艺而采取不一样清孔技术。
关键词: 桩基; 　清孔; 　封包; 　风管
　 伴随计划经济向市场经济转变, 工程市场竞争愈趋猛烈, 究其实质是工程质量竞争。所以, 在降低成本同时确保和提升工程质量是施工企业永恒专题, 也是企业生命线。就桥梁工程而言, 其桩基础质量要求越来越高, 以优质工程为目标某项桥梁工程其桩基础质量评定不能有III类桩, 必需全部是I、 II类桩。怎样提升钻孔灌注桩基质量? 其中改善桩基清孔技术是关键, 清孔效果理想是确保桩基质量前提。
1常规清孔工艺
1. 1　换浆正循环法清孔
过去桥梁跨度较小, 施工技术落后, 通常是采取短桩或孔径较小桩基。大家最常采取正循环法进行桩基清孔, 在泥浆流动过程中在泥浆沟清渣及沉淀池沉淀以达清孔目。工作原理关键利用泥浆胶体性粘滞力, 把桩孔中冲渣或钻渣粘滞着, 顺泥浆流动排出桩孔。在此过程中定时测定泥浆各项指标及孔底沉渣情况去判定清孔效果见图1。

1. 2　空压机吹砂管反循环清孔法(气举法)
空压机吹砂管反循环清孔法是比换浆正循环清孔较优异一个工艺, 该方法效率较高, 清孔速度较换浆法快些。工作原理关键是经过软体风管将压缩空气送进吹管底部, 使泥浆形成密度较小泥浆空气混合物在水压力沿吹砂管向上排出, 在泥浆快速流动同时带动桩孔沉渣排出孔内, 另外经沉淀后泥浆回流到桩孔内, 保持孔内水位不变, 直到把沉渣清除达成设计及施工规范要求为止。该方法也属气体上举清孔法, 亦称气举法见图2。

2　常规清孔工艺优缺点及适用性
2. 1　换浆正循环法
(1) 优点: 该方法设备最简单, 施工工序最少, 通常采取1 台或2 台泥浆泵把质量很好泥浆送到孔底使泥浆上浮沉淀即可。
(2) 缺点: 清孔时间较长, 清孔效果不理想, 常常有清孔不根本现象。对于深桩不能清孔, 轻易造成坍孔。清孔完成后控制泥浆各项指标难以达成施工规范要求。
(3) 适用性: 通常适用冲击钻成孔或150 型钻机成孔桩基, 且桩孔径较小, 孔深较浅。另外对于支撑桩较摩擦桩很好些。
2. 2　空压机吹砂管反循环清孔法(气举法)
(1) 优点: 清孔时间短, 能快速有效地清孔, 较深桩孔也能有效地清孔。因为时间短, 速度快可降低塌孔、 缩茎机率。
(2) 缺点: 清孔设备较多, 施工工序复杂, 往往因工序多而出现漏洞, 造成无须要事情出现。另外,吹砂管接头如采使用方法兰连接则接拆管时间较长, 采取管卡连接则轻易掉管造成事故。有一关键缺点是吹砂管径较小, 对孔底有粗渣情况其清孔效果不理想。
(3) 适用性: 可使用一般桩基, 但超深桩基其不适用, 对于孔径较小桩, 其施工难度较大, 对嵌岩桩及摩擦桩均适用。
3　桩基清孔新工艺
3. 1　导管封包清孔法
导管封包清孔法也属气举法, 是空压机吹砂管清孔工艺优化结果。施工工序简化, 步骤简明清楚。保留常规空压机吹砂管清孔法优点, 改善其缺点, 做到提升效率, 降低工序, 达成最好清孔效果。原吹砂管清孔法在材料上需要一大批吹砂管及接头管卡或法兰, 一样需加工封包。另外, 需两次下放吹砂管清孔, 浇砼时还需下放一次导管, 所以工序复杂, 轻易出问题。对于孔径较小桩, 孔内同时有钢筋笼、 导管、 吹砂管及送气体胶体风管等, 在操作过程中往往碰到想不到情况, 施工不能顺利进行,其效果也不尽人意。
为处理不足之处, 我们在工艺上进行优化改善,不采取导管底部而直接利用浇砼导管进行清孔,在导管底部以上一定距离处设计一个名为清孔封包清孔装置, 装置外接胶体风管, 装置内层(却导管壁) 预留筛孔进气。其工作原理与吹砂管法原理一样, 但工艺上已优化了很多, 其清孔效果也好很多。工艺步骤: 放钢筋笼→放带封包导管→空压机送风清孔→换导管顶部漏斗装置→灌注砼(成桩)。
3. 2　导管风管清孔法
依据导管封包清孔工艺, 在工艺操作简易方面作深入优化, 使桩基清孔达成更有效目。导管封包法最大缺点是每浇完一根桩需清理一次封包, 而且需要一批软体风管。风管只是沿着导管外侧临时绑扎, 在施工过程中轻易卡钢筋笼。为了克服该缺点, 经改善后采取钢风管由导管内插入伸至一定深度, 气体和泥浆由导管排出, 与气举法原理相同,达成有效快速清孔目。该导管风管清孔法是最理想方法, 不管从施工成本、 施工工序、 施工难易程度、 清孔效果等方面都是理想, 工艺是最优异。工艺操作步骤: 放钢筋笼→下导管→放钢风管→清孔→浇注砼(成桩)。
4　桩基清孔新工艺优缺点及适用性
4. 1　导管封包清孔法
(1) 优点: 继承常规法清孔全部优点, 工序少,时间短, 清孔效果好, 质量确保, 改善了常规清孔方法全部缺点, 能够大大提升桩基清孔到灌注砼成桩成功率。
(2) 缺点: 每浇注一根桩基后, 要清理一次封包(即割封包外壳, 清理水泥砂浆, 然后重新焊接) , 同时需一批软体风管, 对于深桩其风管需驳接而轻易出问题。另外, 清孔过程导管底部摇动幅度大, 往往撞坏桩基声测管。
(3) 适用性: 适适用于任何桩基, 尤其是孔径较大、 孔深较大嵌岩桩及摩擦桩, 效果更显著见图3。

4. 2　导管钢风管清孔法
(1) 优点: 在导管封包清孔法上深入优化, 效率高, 成本小, 清孔根本, 确保清孔质量。施工过程中导管底端摇动较小, 不轻易撞坏钢筋笼及声测管。
(2) 缺点: 对于摩擦桩, 孔内若有大块泥巴, 在经过导管时可能造成堵管(导管内有钢风管, 清渣通道变小) , 但对嵌岩桩其效果是现在最理想。
(3) 适用性: 适用任何地质层桩基, 对超大桩径、 超深度桩其效果越显著见图4。

5　清孔新工艺实践检验情况
经过数次优化改良, 不管导管封包法还是导管钢风管法, 其实践证实都是肯定。在本省佛开高速公路九江大桥大孔径超深度嵌岩桩施工中, 导管封包法效果非常好。在广东西部沿海高速公路镇海湾大桥大桩径嵌岩桩和湛江海湾大桥超深度、 大桩径摩擦桩采取这两种新清孔工艺, 效果非常理想。尤其是湛江海湾大桥桩基, 桩径由3. 1 m 到2. 5 m 变截面桩、 桩深超出110 m 摩擦桩, 泥浆各项指标要求高, 地质情况复杂, 要求清孔时间短(预防缩孔) , 清孔效果根本, 而实践应用证实清孔新工艺效果理想, 清孔后泥浆各项指标完全符合施工规范要求。从成桩检测结果显示, 全属I、 II类桩,没有III类桩, 而且I类桩百分比超出50% , 现在本企业其她工地均采取新清孔工艺施工。
6　结　语
经过实践总结, 不停改善工艺, 达成提升效率,降低施工成本目, 既确保施工质量, 又能保持在工程市场竞争中取得胜利, 使施工企业长久保持生命力。