大直径钻孔桩基础施工中泥浆处理系统的应用.pdf

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1、2叭2年9月蠢向目簧崧施工技术大直径钻孔桩基础施工中泥浆处理系统的应用张蕾(重庆钢铁集团建设工程有限公司)、摘要：采用回旋机钻孔技术进行桩基施工已经较为成熟，它主要是利用机械钻进形成桩孔，采用导管法灌注水下混凝土的方法。本文通过重庆钢铁集团环保搬迁项目四号高炉项目桩基础旌工中，采用的先压浆后钻孔的技术解决高填方钻孔塌方问题。关键词：高填方；塌孔；钻孔灌注桩：压浆；清孔1概述重钢环保搬迁四号高炉项目坐落于原沙子河上方，因此在桩基施工前对该河流进行回填粗平场工作，回填高度大约在15。20m，虽对河流进行了回填，但地下水的走向确未发生变化。造成该区域采用回旋钻

2、机进行钻孔时，发生了严重的塌孑L。2塌孔的原因分析及造成的后果2．1塌孔的原因分析根据本工程的地质水文报告及采用的钻孔方法分析，造成塌孔的原因主要是因为回填时回填土石方粒径过大及地下水太过丰富所致。由于该区域处于沙子河河床之上，为了不使河床常年积累的淤泥在回填土和河床基岩间形成软卧层，因此在对河床区段回填时采用了挤石抛淤的方式，破坏淤泥层，使回填土能与河床基岩直接接触。因此，在回填时回填土的选料主要以砂岩为主，粒径相对偏大。直接造成了大粒径回填土之间缝隙过大，给后期的钻孔施工造成了一定的影响。地下水过于丰富也是造成塌孔的原因之一，由于沙子河形成历史比较久

3、远，该区域山水走势已经形成，即使对沙子河已经进行了回填，但是周围的山上的雨水还是流进了沙子河河床，形成了丰富的且带有一定流速的地下水，经过地下水的冲击，使得原本空隙较大的回填土石间的填充土，顺着流水流失掉，造成了回填土石间缝隙更加的增大。回旋钻机进行钻孔取芯后使得周围孔壁产生向孔中央的侧压力，回填土层间空隙较大稳定性变小，无法抵抗住侧压力造成塌孔。2．2塌孔造成的后果上面分析了产生塌孔的原因，这里就来简要说明一下塌孔所造成的后果。在该工程施工时，如果产生塌孔，会给后期的钻孔施工带来相当大的难度，造成大粒径回填土之间出现比较大的缝隙，如果情况很严重，会造成

4、工程周围回填土石流失现象，大大降低了回填土层间的稳定性，使得工程量增加，工程进度严重滞后，不仅增加费用，也不能带来较大的经济效益。因此，在大直径钻孔灌注桩基础施工中，要杜绝任何可能产生塌孔的隐患，加强成桩施工控制，才能保证后续工程顺利进行。3钻孔灌注桩的成桩施工由于泥浆质量的好坏直接影响钻孔桩的成孔质量和钻进速度，因此在钻孔灌注桩的成桩旃工中，要加强对泥浆质量的控制。特别是在稳定性差、较厚的地层中，要严格控制泥浆的制备、净化、循环程序。泥浆的主要功能是：浮悬钻渣，清洗孔底，保护孔壁，冷却钻具，防止坍塌，平衡桩孔内外地层压力和水压力。本文所介绍的工程，在钻

5、孔灌注桩的成桩施工采用的泥浆处理系统具有技术可行、经济节省的特点，其中泥浆在使用过程中应做到以下几点：(1)进行试验，或者在现场进行试拌，根据相关结果，来证明泥浆符合规范。(2)应根据该工程的地质条件，提供泥浆的使用情况，正确进行稳定性的判断，加强对桩的尺寸、施工方法的研究，还应该注意到一些特殊问题，例如泥浆组成的类型、源地、周围温度、桩基旖工时间、土壤和地下水的化学成分。(3)在施工中，要监测泥浆的测试细节和标定值，测试应包括密度、pH值、含砂量、流变特性、泥浆流失、过滤板厚度。同时，由于护壁泥浆用于保持桩孔的稳定性，因此还需要确保护壁泥浆的满足设计要

6、求，加强对护壁泥浆的检测。护壁泥浆的检测结果应符合表1的要求。4泥浆处理设备的工作原理泥浆处理原理示意见图1。表1护壁泥浆的要求测量项目20℃下变化范围测试方法密度10．0～11．5泥浆密度平衡法粘度旭28—40马歇尔漏斗pH值8。11电测pH，设计pH计量仪法rlfl4I一1{l直4注“总进浆管；2粗筛；j储浆槽14渣浆泵；5旋流豫砂器；6鲕筛；7中话浆箱i8浮标。圈l由孔底抽吸出的污浆，要经过反循环砂石泵，通过总进浆管，将其输送到泥浆处理系统的预筛器。在泵的出口沿输浆软管，从水力旋流器迸浆口切向射入具有一定储能的泥浆。通过水力旋流器分选，由旋流器下端

7、的沉砂，排出粒径微细的泥浆，使其落入细筛。然后通过旋流器溢流管，将处理后的干净泥浆导入中储箱，再沿总出浆管输送回孔。在泥浆循环过程中，要保持除砂机储浆槽内的液面高度恒定，由中储箱与储浆槽间的一个控制浮标，避免出现两种情况，分别是浮标隧滚面的下降丽下落和储浆槽内输出的浆量大于供给浆量。当中储箱的泥浆通过开启的补浆管转至储浆槽，控制浮标才能随之上升并封住中储箱补浆管，液面才可以上升直至恢复原状。此时，当要求更高质量的泥浆时，如果供给浆量大于输出浆量，可以通过减少总进浆量，使储浆槽的溢流管出现溢流，重复旋流器的泥浆分选过程，以防止漫浆。5进行压浆时的注意事项在

8、进行压浆时，要综合比较各种因素，从而选择泥浆类型，具体因素有水文、地质、桩柱结构