CN101353951A - 桩底清孔系统及桩底清孔的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种桩底清孔系统及桩底清孔的工艺，它采用正反循环相结合的清孔工艺进行桩底清孔。它包括反循环泵、泥浆泵、阀门开关、管道、泥浆沟或管道、沉淀池及导管组成，导管与右侧管道相通，并通过它与反循环泵、泥浆泵和三通阀门开关连接，正反循环清孔的相互转换通过操作阀门开关实现。它较之已有技术而言，本发明清渣速度快且干净彻底，可提高清渣效率3～5倍；保证了桩基质量；所用的清孔装备安装操作简单、实用，材料易得，价格低廉，工艺方便。

Description

桩底清孔系统及桩底清孔的工艺
技术领域
本发明涉及冲(钻)孔灌注桩桩底沉渣清除的系统和清孔工艺。
背景技术
冲(钻)孔灌注桩具有桩体质量可靠、抗震能力强，桩端能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点，在软弱地基条件下的中高层、超高层建筑中得到广泛应用，已成为一种重要的桩型。但该类桩成孔后，在其桩底部均有很厚的沉渣和淤泥。对此，目前多采用单一的正、反循环清孔工艺来处理，但是在通常情况下，采用单一的正、反循环清孔工艺进行清孔，桩底清孔时间一般在4h以上，且桩底清孔质量难以控制。大量超声波检测统计数字表明，饱和土中孔深40m以上的长桩其端底一般有不小于50cm厚的沉渣或沉渣与低质砼的混合物。
发明内容
本发明解决了冲(钻)孔灌注桩桩底清孔质量难以控制的缺陷；提供一种能够提高冲(钻)孔灌注桩桩底清孔效率，大大缩短桩底清孔时间，并能提高桩底清孔质量的桩底清孔系统及桩底清孔的工艺。
本发明的技术方案是这样构成的，其特征在于：它包括反循环泵、泥浆泵、阀门开关、管道、泥浆沟或管道、沉淀池及导管；泥浆沟或管道与桩位低处相通；导管的上端与管道的一端连通，在管道的另一端连接有三通，三通的另两路分别与第一和第二阀门开关的一端连接，其中第一个阀门开关的另一端通过管道和反循环泵连接，反循环泵通过管道与沉淀池相连；第二阀门开关的另一端又连接一三通，该三通的另两路分别与管道和第三阀门开关的一端连接，管道的另一端连接到泥浆泵，泥浆泵放置于沉浆池中，沉浆池的一侧设置有与其相通的沉淀池，在沉浆池与沉淀池之间设有不完全阻断这两个池的隔板；第三阀门开关的另一端通过管道与桩位相连通；在沉淀池与桩位之间还设有使它们相互连通的泥浆沟或管道。冲或钻孔灌注桩清孔时采用正反循环相结合的清孔工艺进行桩底清孔。
本发明的新型的桩底清孔工艺较之已有技术而言，清渣速度快、清渣干净彻底，与传统工艺相比，可提高清渣效率3～5倍；保证了桩基质量；所用的清孔装置及设备安装操作简单、实用，材料易得，价格低廉，工艺方便。
实施效果：
表1：实施效果情况分析表
Figure A20081007172300051
效益分析：
例如：××工程桩基，总桩数：1558根，施工孔深：50～72m，孔内含砂率：12％～15％，投入桩机数量：32台冲孔机
单根桩桩底清孔工序节约时间＝4h-60min＝3h
则：共节约时间＝1558根×3h＝4674h
则可节约工期＝(4674÷32台)/14h≈10天
机械台班费：32台×300元/天×10天＝96000元；
人工费：32台×4人×100元/天×10天＝128000元；
合计：机械台班费+人工费＝224000元
本项目采用正反循环相结合桩底清孔工艺产生节约工期利润224000元。
此外，采用正反循环相结合桩底清孔工艺共节约10天工期。
由上述分析，可得知本发明可大大缩短桩底清孔时间，具有显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明的正循环清孔流程图。
图2是本发明的反循环清孔流程图。
标号说明：1泥浆沟或管道、2沉淀池、3沉浆池、4管道、5泥浆泵、6反循环泵、7管道、8阀门开关、9阀门开关、10管道、11桩位、12导管、13管道、14阀门开关、15管道、16隔板。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明内容进行详细说明：
如附图1、2所示，本发明包括反循环泵6、泥浆泵5、阀门开关14、阀门开关8、阀门开关9、管道4、管道7、管道10、管道13、管道15、泥浆沟或管道1、沉淀池2及导管12；桩位11底部安放钢筋笼，钢筋笼高度根据桩长来定，一般为30-50米左右，导管12从桩的顶部放入，至导管的底部放入钢筋笼中间并距桩位11孔底30～50cm处止，导管12的底部与桩位11相通，由于桩位内充满了泥浆，因此，此时导管12内也就充满了泥浆；泥浆沟或管道1与桩位11低处相通；导管12的上端与管道10的一端连通，在管道10的另一端连接有三通，三通的另两路分别与阀门开关8和阀门开关9的一端连接，阀门开关8的另一端通过管道7和反循环泵6连接，反循环泵6通过管道4与沉淀池2相连；阀门开关9的另一端又连接一三通，该三通的另两路分别与管道15和阀门开关14的一端连接，管道15的另一端连接到泥浆泵5，泥浆泵5放置于沉浆池3中，沉浆池3的一侧设置有与其相通的沉淀池2，在沉浆池3与沉淀池2之间设有不完全阻断这两个池的隔板16；阀门开关14的另一端通过管道13与桩位11相连通；在沉淀池2与桩位11之间还设有使它们相互连通的泥浆沟或管道1。
冲或钻孔灌注桩清孔时采用正反循环相结合的清孔工艺进行桩底清孔。其工艺步骤如下：
(1)已施工至设计要求的桩位11内安放钢筋笼；
(2)导管从桩的顶部下放到桩位11内至导管下端口距孔底30～50cm处止；
(3)制备好比重为1.15～1.25泥浆，待用；或者将该步骤放在步骤1或步骤2前进行；
(4)用正循环清孔工艺进行清孔；所述的正循环清孔工艺的步骤是：关闭阀门开关8、14，打开阀门开关9，开启泥浆泵；利用将高比重为1.20-1.25的泥浆把孔底大粒径的悬浮沉渣清除的原理，使经过沉淀后的泥浆通过泥浆泵进入泥浆泵下方的管道15中，通过阀门开关9流到管道10中，最后通过设于桩位中间的导管流回桩位里；然后再由桩位流向泥浆沟或管道1流入沉淀池，经过沉淀后后留入泥浆池；如此不断正循环15～30分钟的，进入反循环清孔工艺。一般正循环约20±3分钟即可进行反循环清孔工艺。
(5)反循环清孔：所述的反循环清孔工艺的步骤是：将阀门开关8打开，让比重为1.15～1.25的泥浆充满管道7和10之后开启反循环泵6、泥浆泵5，并关闭阀门开关9、打开阀门开关14；此时在反循环泵6的作用下，泥浆从桩位11的导管12中吸出，流入管道10中，经过阀门开关8进入反循环泵6，再通过管道4流入沉淀池2中；泥浆经过泥浆池3中泥浆泵5的作用，利用将低比重为1.15-1.20的泥浆把小粒径的悬浮沉渣清除的原理，进入泥浆泵5下端的管道15中，流经阀门开关14流经管道13后流回到桩位11中；如此不断反循环15分钟～30分钟。一般反循环约20±3分钟即可。
通过上述正反循环清孔工艺后，如果桩位中的沉渣还不能达到设计要求，则可再次进行如上所述的正循环和反循环清孔工艺，并根据实际情况确定正循环或反循环进行的时间长短，数次正反循环相结合清孔直至沉渣满足设计要求。
工作时，先下放导管至桩位孔底上面30～50cm，桩位孔底清孔前应对泥浆比重进行调配，泥浆比重控制在1.15～1.25之间，清孔过程中采用以上所述的正反循环相结合的清孔工艺进行桩底清孔，经过数次正、反循环相结合，让泥浆在孔底形成对冲、搅拌沉渣，达到顺利排出较小沉渣的目的，从而减少清孔时间，提高桩底清孔效率，整个工序缩短为40～60min。

Claims (5)

1.一种桩底清孔系统，其特征在于：它包括反循环泵、泥浆泵、阀门开关(14)、阀门开关(9)、阀门开关(8)、管道、泥浆沟或管道、沉淀池及导管；泥浆沟或管道与桩位低处相通；导管的上端与管道(10)的一端连通，在管道(10)的另一端连接有三通，三通的另两路分别与阀门开关(8)和阀门开关(9)的一端连接，阀门开关(8)的另一端通过管道(7)与反循环泵连接，反循环泵通过管道(4)与沉淀池相连；阀门开关(9)的另一端又连接一三通，该三通的另两路分别与管道(15)和阀门开关(14)的一端连接，管道(15)的另一端连接到泥浆泵，泥浆泵放置于沉浆池中，沉浆池的一侧设置有与其相通的沉淀池，在沉浆池与沉淀池之间设有不完全阻断这两个池的隔板；阀门开关(14)的另一端通过管道(13)与桩位相连通；在沉淀池与桩位之间还设有使它们相互连通的泥浆沟或管道(1)。
2.采用权利要求1所述的桩底清孔系统进行桩底清孔的工艺，其特征在于：冲或钻孔灌注桩清孔时采用正反循环相结合的清孔工艺进行桩底清孔。
3.根据权利要求2所述的桩底清孔的工艺，其特征在于，其工艺步骤如下：
(1)在已施工至设计要求的桩位内安放钢筋笼；
(2)将导管下放到桩位内至导管下端口距孔底30～50cm处止；
(3)制备好比重为1.15～1.25泥浆，待用；或者将该步骤放在步骤1或步骤2前进行；
(4)先用正循环清孔工艺进行清孔；所述的正循环清孔工艺的步骤是：关闭阀门开关(8)和(14)，打开阀门开关(9)，开启泥浆泵；利用将高比重为1.20-1.25的泥浆把孔底大粒径的悬浮沉渣清除的原理，使经过沉淀后的泥浆通过泥浆泵进入泥浆泵下方的管道(15)中，通过阀门开关(9)流到管道(10)中，最后通过设于桩位中间的导管流回桩位里；然后再由桩位流向泥浆沟或管道(1)流入沉淀池，经过沉淀后后留入泥浆池；如此不断正循环15～30分钟的，进入反循环清孔工艺；
(5)反循环清孔工艺：所述的反循环清孔工艺的步骤是：将阀门开关(8)打开，让比重为1.15～1.25的泥浆充满管道(7)和(10)之后开启反循环泵、泥浆泵，并关闭阀门开关(9)、打开阀门开关(14)；此时在反循环泵的作用下，泥浆从桩位的导管中吸出，流入管道(10)中，经过阀门开关(8)进入反循环泵，再通过管道(4)流入沉淀池中；泥浆经过泥浆池中泥浆泵的作用，利用将低比重为1.15-1.20的泥浆把小粒径的悬浮沉渣清除的原理，进入泥浆泵下端的管道(15)中，流经阀门开关(14)流经管道(13)后流回到桩位中；如此不断反循环15分钟～30分钟。
4.根据权利要求3所述的桩底清孔的工艺，其特征在于：正循环20±3分钟后，再进入反循环20±3分钟。
5.根据权利要求3或4所述的桩底清孔的工艺，其特征在于：数次正反循环相结合清孔直至沉渣满足设计要求。
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