灌注桩常用转孔技术

　　【关键词】灌注桩；常用；转孔；技术 

　　 

　　混凝土灌注桩是直接在桩位上按一定的方式成孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇注混凝土，经养护而成的桩。灌注桩常用转孔技术是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分, 本文对灌注桩常用转孔技术进行简要的阐述。 

　

 

　　回转钻成孔是国内灌注桩施工中常用方法之一。又称正反循环成孔灌注桩，成孔的方法是由钻头切削土壤，通过泥浆循环携土、排砂后成孔。根据排渣方式不同，分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔。对孔深较大的端承型桩和粗粒土层中的摩擦型桩，宜采用反循环成孔或清孔，也可根据土层情况采用正循环钻进，反循环清孔。 

 

　　1.1 正循环回转钻成孔 

 

　　钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切屑破碎岩土，由泥浆泵输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢出流人泥浆池，经沉淀返回循环池，通过循环泥浆，一方面协助钻头破碎岩土将钻渣排出孔外，同时起护壁作用。正循环回转钻成孔泥浆的上返速度较慢，携带土粒直径小，排渣能力差，泥土重复破碎现象严重。适用于填土、淤泥黏土、粉土、砂土等地层，对卵砾石含量不大于15％、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩、较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm，钻孔深度不宜超过40m。 

 

　　正循环回转钻机主要由动力机、泥浆泵、卷扬机、转盘、钻架、钻杆、水龙头等组成。利用钻杆加压的正循环回转钻机，在钻具中应加设扶正器。 

 

　　正循环钻进主要参数有冲洗液量、转速和钻压。保持足够的冲洗液(指泥浆或水)量是提高正循环钻进效率的关键。转速的选择除了满足破碎岩土的扭矩需要外，还要考虑钻头的不同部位切削具的磨耗情况。一般砂土层硬质合金钻进时，转速取40～80r／min，较硬或非均质地层转速可适当调慢；对于钢粒钻进成孔，转速一般取50～120r／min，大桩取小值，小桩取大值；对于牙轮钻头钻进成孔，转速一般取60～180r／min。在松散地层中，确定给进钻压时，以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提，灵活加以掌握；在基岩中钻进可通过配置重块来提高钻压。对于硬质合金钻钻进成孔，钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合考虑确定。一般按每片切削刀具的钻压为800～1200N或每颗合金的钻压为400～600N确定钻头所需的钻压。 

 

　　1.2 反循环回转钻成孔 

 

　　钻机回钻装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆，挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法反循环回转钻成孔法根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环与喷射(射流)反循环三种施工工艺。 

 

　　泵吸反循环是直接利用泥浆泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环；喷射反循环是利用射流泵射出的高速水流产生的负压使钻杆内的水流上升而形成反循环。这两种方法在浅孔时效率较高，但孔深大于50m以后效率降低。气举反循环，是利用送入压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关，随孔深增加效率增加，当孔深超过50m以后即能保持较高而稳定的钻进效率。因此，应根据孔深情况来选择合适的反循环施工工艺。反循环钻进成孔适用于填土、淤泥、黏土、粉土、砂土、砂砾等地层。反循环钻机与正循环钻机基本相同，但还要配备吸泥泵、真空泵或空气压缩机等。 

 

 

　　潜水钻机的动力装置沉入钻孔内，封闭式防水电动机和变速箱及钻头组装在一起潜入泥浆下钻进，潜水钻的钻头上应有不小于3d长度的导向装置。 

 

　　潜水钻机钻进时出渣方式也有正循环与反循环两种。潜水钻正循环是利用泥浆泵将泥浆压人空心钻杆并通过中空的电动机和钻头射入孔底；潜水钻的反循环有泵举法、气举法和泵吸法三种。 

 

　　潜水钻体积小、质量轻、机动灵活、成孔速度快，适用于地下水位高的淤泥质土、黏性土及砂质土等，选择合适的钻头也可钻进岩层。成孔直径为800～1500mm，深度可达50m。 

 

 

　　在钻头锥顶和提升钢丝绳之间应设置保证钻头自动转向的装置。冲击钻成孔是把带钻刃的重钻头(又称冲锤)提高，靠自由下落的冲击力来破碎岩层或冲挤土层，排出碎渣成孔。它适用于碎石土、砂土、黏性土及风化岩层等。桩径可达600～1500mm。大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径为设计桩径的0.6～0.8倍。开孔时钻头应低提(冲程≤1m)密冲，若为淤泥、细砂等软土，要及时投入小片石和黏土块，以便冲击造浆，并使孔壁挤压密实，直到护筒以下3～4m后，才可加大冲击钻头的冲程，提高钻进效率。孔内被冲碎的石渣，一部分会随泥浆挤入孔壁内，其余较大的石渣用泥浆循环法或掏渣筒掏出。进入基岩后，应低锤冲击或间断冲击，每钻进100～500mm应清孔取样一次，以备终孔验收。如果冲孔发生偏斜，应回填片石(厚300～500mm)后重新冲击。施工中应经常检查钢丝绳的磨损情况、卡扣松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。根据地质勘察可知土性主要是粉质粘土层，所以采用回转钻进成孔方式。 

 

　　结束语 

 

　　灌注桩常用转孔技术是混凝土桩施工中的非常主要的施工方法，工程所造成的桩孔偏斜、坍塌、桩端不符合持力层标准、缩径等状况的产生都与其施工方法的采用有直接的关系。灌注桩常用转孔技术控制还涉及到桩承载力与桩身质量优劣等多个方面，所以，在施工过程中上要抓好转孔施工过程中的每一个技术方面质量的保证,在成桩之前消除影响工程质量的一切隐患。 

 

　　参考文献： 

 

　　[1]中国建筑科学研究院．建筑桩基技术规范（JGJ94-94）[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995. 

　　[2]桩基工程手册编写委员会．桩基工程手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995. 

　　[3]罗超云 彭修权, 超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工[J]公路2006.6.