泥漿護壁鑽孔灌注樁氣舉反循環清孔施工方法
2023-12-10 20:57:52 4
專利名稱：泥漿護壁鑽孔灌注樁氣舉反循環清孔施工方法
技術領域：
本發明涉及一種建築基礎的施工方法，特別是一種泥漿護壁鑽孔灌注樁 利用氣舉反循環清孔的施工方法，屬於工程建設領域樁基礎施工清除孔底沉 渣技術。
技術背景樁基礎是建築領域常用的基礎形式，而鑽孔灌注樁以其獨特的優點，在 樁基礎應用中佔據了主導地位。但是無論設計樁型為摩擦樁還是端承樁，其 對混凝土灌注前的孔底沉渣厚度要求都比較嚴格，因為孔底沉渣的厚度直接 影響著樁承載力的大小。工程實踐中，由於孔底沉渣過厚而引起的樁基事故 已不乏事例。因此，泥漿護壁鑽孔灌注樁施工中最重要的一道工序就是如何 清除孔底沉渣，即清孔。傳統的清孔方法是在混凝土灌注前利用導管接入泥 漿泵，利用正循環或反循環清孔，有時則利用掏泥桶掏渣清孔。這些清孔技 術存在如下缺點1、清孔效果不理想，影響樁承載力的發揮。利用泥漿泵正 (反)循環清孔是通過泥漿循環將孔底沉渣帶出，其受泥漿泵性能的影響最大，特別是正循環，樁孔深度越深、樁徑越大清孔效果越不理想；2、清孔時 間較長。3、需使用並排放大量的泥漿，造成環境汙染並浪費了水資源和土地 資源。鑑於上述清孔技術存在的缺陷，國內外許多學者都在致力於研究和探 索一種較理想的孔底清除沉渣的方法。 發明內容本發明的目的是針對現有清渣方法存在的缺陷，提供一種泥漿護壁鑽孔 灌注樁利用氣舉反循環清孔的施工方法，以解決由於沉渣不能清除乾淨，影 響樁端阻力的發揮而使樁的承載力降低問題。本發明的構思是這樣的利用空壓機將氣體通過已安置在導管內的氣管送入導管中，在導管內使氣體和泥漿混合，形成漿氣混合物，因其密度遠小於孔內原有泥漿，產生比重差，形成浮力，使泥漿流出導管，形成循環，將 孔底沉渣帶出，從而達到清理孔底的目的。 具體地，本發明的方法包括以下步驟(1) 根據樁徑大小在鋼筋籠內下設導管；(2) 在導管的頂部安裝一個有膠管插入口的特製導管頂節；(3) 測量孔內泥漿比重，根據泥漿比重確定膠管插入導管內的深度；(4) 在導管內插入下部開有毛細孔的高壓膠管；(5) 將高壓膠管與空壓機連接；(6) 開啟空壓機嚮導管內送入高壓氣體，進行氣舉反循環清孔。 本發明的施工方法包括以下技術要點a、 安放鋼製導管灌注混凝土一般用鋼導管，本發明中的導管亦為鋼導管，其內徑控制為200 350mm，視樁徑大小而定。鋼導管由若干分節組成，分節間採用螺紋連 接， 一節長3m左右。下入孔內的鋼導管底口距孔底30 50cm。b、 製作和安裝導管頂節導管下設完畢後安裝特製的導管頂節，導管頂節長度l.Om左右，成彎頭 形式，彎頭頂端開有一直徑5cm的小口，是高壓膠管插入口，導管頂節一端與 導管絲扣連接，另一端出口向下，是出漿口，出口處設置濾渣篩網，用於過 濾沉渣。c、 通過導管頂節嚮導管內插入送氣的高壓膠管將下部開有毛細孔的高壓膠管從導管頂節的頂部開口處插入鋼導管內， 一般情況下，高壓膠管的插入深度是孔內鋼導管長度的1/2 2/3。此深度由孔 內的漿液比重決定，漿液較濃(比重》1.2)，比重較大時，插入就要較淺些， 漿液較稀(比重<1.2)，比重較小時，插入就要深一些。d、 選擇氣量足夠的空壓機 按照實際應用，所用空壓機一般為6立方以上。e、 適當調節孔內泥漿比重 為保證清孔的效果，應適當調整孔內泥漿，當孔內泥漿比較粘稠時(比重大於1.2)，須在孔附近挖一小泥漿坑，用於稀釋泥槳。當孔內泥漿過於粘 稠時(泥漿比重大約1.3以上時)，必須加水稀釋孔內泥漿，適當排掉一部分 粘稠泥漿。當孔內泥漿較稀(比重小於1.2時)，就可以利用氣舉反循環清除 孔底沉渣，在泥漿循環過程中， 一定要及時清除篩網中的泥塊或粗顆粒結塊， 防止沉渣再次匯入孔內。本發明取得的積極效果如下本發明清渣速度快、清孔時間短、清渣乾淨徹底，並適用於各種泥漿護壁鑽孔灌注樁的孔底清渣，與傳統清渣工藝相比，可提高清孔速度3 5倍；改善了由於傳統清孔工藝不能徹底清除孔內沉渣而造成的樁端阻力不能充分發揮的弊端，有利於保證樁基質量；泥漿使用量、排放量大大減少，減小了 泥漿汙染，有利於保護環境，節約了大量土地和水資源；本發明所用清孔裝置及安裝操作簡單、實用，設備材料易得，價格低廉，技術工藝方便。
圖1給出的是當孔內泥漿比較粘稠(比重大於1.2)時本發明所用的裝置及安裝示意圖。圖2給出的是當孔內泥漿較稀(比重小於1.2)時本發明所用的裝置及安 裝示意圖。圖中標號代表的含義是1、空壓機2、高壓膠管3、鋼導管4、彎頭5、渣漿排出管6、 泥漿池7、回流泥漿槽8、毛細孔9、鋼筋籠10、鑽孔11、鋼護筒12、 濾渣篩網。
具體實施方式
以下實施例用於說明本發明。 實施例以直徑為1000mm，樁長40m樁為例，利用本發明其施工順序為1、測 放樁位；2、鑽機就位；3、埋設孔口護筒；4、鑽孔；5、安放鋼筋籠；6、下 設鋼導管(包括導管頂節)；7、安放空壓機；8、下設高壓膠管；9、高壓膠 管和空壓機相連接；10、開啟空壓機，氣舉反循環清孔；11、澆注混凝土成 樁。具體實施過程詳述如下經過測量確定樁的位置，鑽機開始就位，並埋設孔內護筒，準備就緒開 始施工。採用①1000mm的鈷頭，鑽機成孔。當地下水位較高，或地層為易塌地層時，應預先配製優質穩定液，具體用膨潤土、火鹼和纖維素製成，其比重不小於l.l，粘度不小於20秒，含砂率不大於2%，並在成孔過程中及時 補充到鑽孔內，以穩定孔壁，孔內穩定液面以高出地下水位不少於1.0米， 或進入護筒底口以上不少於l.O米進行控制。當鑽孔完成符合質量要求後，向鑽孔內安放鋼筋籠，下設鋼導管，安裝 導管頂節，測量孔內泥漿比重，根據孔內泥漿比重下設高壓膠管，高壓膠管 下放好後，連接膠管和空壓機，開啟空壓機，進行氣舉反循環清孔，測量孔 底沉渣合格後，進行混凝土灌注成樁。
權利要求
1、泥漿護壁鑽孔灌注樁氣舉反循環清孔施工方法，其特徵在於包括以下步驟(1)根據樁徑大小在鋼筋籠內下設鋼導管；(2)在鋼導管的頂部安裝一頂部開有膠管插入口的導管頂節；(3)測量孔內泥漿比重，根據泥漿比重確定高壓膠管插入鋼導管內的長度；(4)在鋼導管內插入下部開有毛細孔的高壓膠管；(5)將高壓膠管與空壓機連接；(6)開啟空壓機進行氣舉反循環清渣。
2、 按權利要求1所述的施工方法，其特徵在於高壓膠管的插入深度由 孔內的漿液比重決定，漿液比重》1.2時，高壓膠管插入較淺，漿液比重<1.2 時，高壓膠管插入要深。
3、 按權利要求1或2所述的施工方法，其特徵在於高壓膠管插入鋼導 管深度是鋼導管長度的1/2 2/3。
4、 按權利要求1所述的施工方法，其特徵在於當孔內泥漿比較粘稠， 比重大於1.2時，要在孔附近挖一用於稀釋泥漿的小泥漿坑；當孔內泥漿過於 粘稠，泥漿比重1.3以上時，應先加水稀釋孔內泥漿，適當排掉一部分粘稠泥 漿；當孔內泥漿較稀，比重小於L2時，直接利用氣舉反循環清除孔底沉渣。
全文摘要
本發明公開了一種泥漿護壁鑽孔灌注樁採用氣舉反循環清孔施工方法。其包括以下步驟(1)根據樁徑大小在鋼筋籠內下設鋼導管；(2)在鋼導管的頂部安裝有高壓膠管插入口的特製的導管頂節；(3)測量孔內泥漿比重，根據泥漿比重確定高壓膠管插入鋼導管內的長度；(4)在鋼導管內插入下部開有毛細孔的高壓膠管；(5)將高壓膠管與空壓機連接；(6)開啟空壓機進行氣舉反循環清渣。本發明的清孔施工方法清渣速度快、清渣乾淨徹底，與傳統工藝相比，可提高清渣速度3～5倍；保證了樁基質量；沒有泥漿汙染，有利於保護環境；可節約水資源和土地資源。所用的清孔裝置及設備安裝操作簡單、實用，材料易得，價格低廉，工藝方便。
文檔編號E21B37/00GK101109179SQ20071006219
公開日2008年1月23日 申請日期2007年6月21日 優先權日2007年6月21日
發明者商衛東, 張春來, 李友東, 王國輝, 王英輝, 胡建敏 申請人:河北建設勘察研究院有限公司