泥漿護(hù)壁成孔灌注樁

泥漿護(hù)壁成孔是利用泥漿保護(hù)穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方法。它通過(guò)循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無(wú)地下水的土層。

成孔機(jī)械有潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、沖抓錐等。

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測(cè)定樁位、埋設(shè)護(hù)筒、樁機(jī)就位、制備泥漿、機(jī)械(潛水鉆機(jī)、地基強(qiáng)夯多少錢沖擊鉆機(jī)等)成孔、泥漿循環(huán)出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。

一、埋設(shè)護(hù)筒和制備泥漿

①鉆孔前，在現(xiàn)場(chǎng)放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè)見(jiàn)圖2－18。護(hù)筒高2m左右，上部設(shè)1～2個(gè)溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200mm。護(hù)筒的作用是固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向。

②在鉆孔過(guò)程中，向孔中注入相對(duì)密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內(nèi)孔壁土層中的孔隙滲填密實(shí)，避免孔內(nèi)漏水，保持護(hù)筒內(nèi)水壓穩(wěn)定；泥漿相對(duì)密度大，加大了孔內(nèi)的水壓力，可以穩(wěn)固孔壁，防止塌孔；通過(guò)循環(huán)泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。

鉆孔灌注樁-護(hù)筒埋設(shè)

二、成孔

1、潛水鉆機(jī)成孔

①潛水鉆機(jī)成孔示意圖

潛水鉆機(jī)成孔示意圖如下圖所示。

潛水鉆機(jī)鉆孔示意圖

1－鉆頭；2－潛水鉆機(jī)；3－電纜；4－護(hù)筒；5－水管；6－滾輪（支點(diǎn)）；7－鉆桿；8－電纜盤；9－5KN卷?yè)P(yáng)機(jī)；10－10KN卷?yè)P(yáng)機(jī)；11－電流電壓表；12－啟動(dòng)開(kāi)關(guān)

②工作方式

潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)，其防水電機(jī)變速機(jī)構(gòu)和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過(guò)正循環(huán)或反循環(huán)排渣法將孔內(nèi)切削土粒、石渣排至孔外。

③排渣方式

潛水鉆機(jī)成孔排渣有正循環(huán)排渣和反循環(huán)排渣兩種方式，如下圖所示。

a.正循環(huán)排渣法:在鉆孔過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經(jīng)鉆機(jī)中心管、分叉管送入到鉆頭底部強(qiáng)力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運(yùn)動(dòng)，從護(hù)筒的溢流孔排出。

b.反循環(huán)排渣法:砂石泵隨主機(jī)一起潛入孔內(nèi)，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。

環(huán)排渣方法

（a）正循環(huán)排渣；（b）反循環(huán)排渣

1－鉆桿；2－送水管；3－主機(jī)；4－鉆頭；5－沉淀池；6－潛水泥漿泵；7－泥漿泵；8－砂石泵；9－抽渣管；10－排渣膠管

2、沖擊鉆成孔

①?zèng)_擊鉆機(jī)通過(guò)機(jī)架、卷?yè)P(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。

②沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭(圖2－23)。

③沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。

簡(jiǎn)易沖擊鉆孔機(jī)示意圖

1－副滑輪；2－主滑輪；3－主桿；4－前拉索；5－后拉索；6－斜撐；7－雙滾筒卷?yè)P(yáng)機(jī)；8－導(dǎo)向輪；9－墊木；10－鋼管；11－供漿管；12－溢流口；13－泥漿渡槽；14－護(hù)筒回填土；15－鉆頭

3、清孔

(1)驗(yàn)孔是用探測(cè)器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。

(2)泥漿護(hù)壁成孔清孔時(shí)，對(duì)于土質(zhì)較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機(jī)清孔，氣壓為0.5MPa，使管內(nèi)形成強(qiáng)大高壓氣流向上涌，同時(shí)不斷地補(bǔ)足清水，被攪動(dòng)的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。

(3)對(duì)于穩(wěn)定性較差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.15～1.25。

4、澆筑水下混凝土

(1)泥漿護(hù)壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進(jìn)行的，故稱為澆筑水下混凝土。

(2)水下混凝土宜比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

(3)水下混凝土澆筑常用導(dǎo)管法。（下圖）

水下澆筑混凝土

1－上料斗；2－貯料斗；3－滑道；4－卷?yè)P(yáng)機(jī)；5－漏斗；6－導(dǎo)管；7－護(hù)筒；8－隔水栓

(4)澆筑時(shí)，先將導(dǎo)管內(nèi)及漏斗灌滿混凝土，其量保證導(dǎo)管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進(jìn)入水中。鉆孔灌注樁-混凝土澆筑見(jiàn)下圖。

塑料排水盲溝廠家鉆孔灌注樁-混凝土澆筑

沉管成孔灌注樁

一、打樁方法

沉管灌注樁是利用錘擊打樁設(shè)備或振動(dòng)沉樁設(shè)備，將帶有鋼筋混凝土的樁尖(或鋼板靴)或帶有活瓣式樁靴的鋼管沉入土中(鋼管直徑應(yīng)與樁的設(shè)計(jì)尺寸一致)，造成樁孔，然后放入鋼筋骨架并澆筑混凝土，隨之拔出套管，利用拔管時(shí)的振動(dòng)將混凝土搗實(shí)，便形成所需要的灌注樁。沉管灌注樁樁靴見(jiàn)圖2－27。

沉管灌注樁樁靴

利用錘擊沉樁設(shè)備沉管、拔管成樁，稱為錘擊沉管灌注樁(圖2－28)；利用振動(dòng)器振動(dòng)沉管、拔管成樁，稱為振動(dòng)沉管灌注樁(圖2－29)。

1、錘擊沉管灌注樁

錘擊沉管灌注樁機(jī)械設(shè)備示意圖見(jiàn)下圖。

沉管灌注樁施工過(guò)程

(a)就位；(b)沉鋼管；(c)開(kāi)始灌注混凝土； (d)下鋼筋骨架繼續(xù)澆筑混凝土；(e)拔管成型

1－樁尖；2－鋼管；3－鋼筋

單打錘擊沉管灌注樁過(guò)程：用樁架吊起樁管，對(duì)準(zhǔn)預(yù)先埋設(shè)在樁位處的預(yù)制鋼筋砼樁尖，放下樁管套入樁尖壓入土中。

(2)錘擊沉管灌注樁施工要點(diǎn)

①樁尖與樁管接口處應(yīng)墊麻(或草繩)墊圈，以防地下水滲入管內(nèi)和作緩沖層。沉管時(shí)先用低錘錘擊，觀察無(wú)偏移后，才正常施打。

②拔管前，應(yīng)先錘擊或振動(dòng)套管，在測(cè)得混凝土確已流出套管時(shí)方可拔管。地基加固地基基礎(chǔ)處理

③樁管內(nèi)混凝土盡量填滿，拔管時(shí)要均勻，保持連續(xù)密錘輕擊，并控制拔管速度，一般土層以不大于1m/min為宜，軟弱土層與軟硬交界處，應(yīng)控制在0.8m/min以內(nèi)為宜。

④在管底未拔到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高前，倒打建筑沉降如何處理或輕擊不得中斷，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，并保持到全管拔出為止。

⑤樁的中心距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打施工；中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以后，方可施打。

2、振動(dòng)沉管灌注樁

(1)振動(dòng)沉管灌注樁采用激振器或振動(dòng)沖擊沉管。

(2)其施工過(guò)程為： ①樁機(jī)就位 ②沉管 ③上料 ④拔管

(3)沉管灌注樁容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及處理方法

1)頸縮

①頸縮：指樁身的局部直徑小于設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象。

②當(dāng)在淤泥和軟土層沉管時(shí)，由于受擠壓的土壁產(chǎn)生空隙水壓，拔管后便擠向新灌注的混凝土，樁局部范圍受擠壓形成頸縮。

③當(dāng)拔管過(guò)快或混凝土量少，或混凝土拌和物和易性差時(shí)，周圍淤泥質(zhì)土趁機(jī)填充過(guò)來(lái)，也會(huì)形成頸縮。

④處理方法：拔管時(shí)應(yīng)保持管內(nèi)混凝土面高于地面，使之具有足夠的擴(kuò)散壓力，混凝土坍落度應(yīng)控制在50～70mm。拔管時(shí)應(yīng)采用復(fù)打法，并嚴(yán)格控制拔管的速度。

縮頸樁：樁身局部直徑小于設(shè)計(jì)直徑的樁。

2)斷樁

①斷樁：指樁身局部分離或斷裂，更為嚴(yán)重的是一段樁沒(méi)有混凝土。

②原因：樁距離太近，相鄰樁施工時(shí)混凝土還未具備足夠的強(qiáng)度，已形成的樁受擠壓而斷裂。

③處理方法：施工時(shí)，控制中心距離不小于4倍樁徑；確定打樁順序和行車路線，減少對(duì)新灌注混凝土樁的影響。采用跳打法或等已成型的樁混凝土達(dá)到60%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行下根樁的施工。

3)吊腳樁

①吊腳樁是指樁底部混凝土隔空或松軟，沒(méi)有落實(shí)到孔底地基土層上的現(xiàn)象。

②原因：當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ髸r(shí)，或預(yù)制樁尖被打壞，或樁靴活瓣縫隙大時(shí)，水及泥漿進(jìn)入套筒鋼管內(nèi)，或由于樁尖活瓣受土壓力，拔管至一定高度才張開(kāi)，使得混凝土下落，造成樁腳不密實(shí)，形成松軟層。

③處理方法：為防止活瓣不張開(kāi)，開(kāi)始拔管時(shí)，可采用密張慢拔的方法，對(duì)樁腳底部進(jìn)行局部翻插幾次，然后再正常拔管。樁靴與套管接口處使用性能較好的墊襯材料，防止地下水及泥漿的滲入。

吊腳樁：樁底部的砼隔空或混入泥沙在樁底部形成松軟層的樁。

4)混凝土灌注過(guò)量

如果灌樁時(shí)混凝土用量比正常情況下大1倍以上，這可能是由于孔底有洞穴，或者在飽和淤泥中施工時(shí)，土體受到擾動(dòng)，強(qiáng)度大大降低，在混凝土側(cè)壓力作用下，樁身擴(kuò)大而混凝土用量增大所造成的。因此，施工前應(yīng)詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，對(duì)于在飽和淤泥軟土中采用沉管灌注樁時(shí)，應(yīng)先打試樁。若發(fā)現(xiàn)混凝土用量過(guò)大時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，改用其他樁型。