CN108411919A - 一种旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法 - Google Patents

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程宇
杨忠
简德超
龙举
文秀
王剑
严召进
张霖
刘林
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Guizhou Institute Of Geological Engineering Survey And Design
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No111 Geological Brigade Bureau Of Geology And Mineral Exploration And Development Of Guizhou Province
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    • E02D13/08—Removing obstacles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
    • E02D15/06—Placing concrete under water

Abstract

本发明公开了一种旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法，包括泥浆制备和水下灌注；通过泥浆清洗孔底，控制桩孔内泥浆面标高高于孔底3m，孔内泥浆比重为1.05～1.15之间，泥浆粘度为18～22s，且pH为8～10。本发明通过泥浆回转钻头清洗孔底沉渣，护壁防塌、漂浮孔壁掉落泥土，施工方便，成本低，工程质量得到保证，大大缩短工期，提高施工效率，目前，旋挖成孔技术在贵州地区使用和发展形势良好。

Description

一种旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法
技术领域
本发明涉及成桩质量技术领域，尤其涉及到一种适用于岩溶地区旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法。
背景技术
贵州作为落后边远山区，经济不发达，在工程技术领域方面，机械化使用程度不高，尤其在桩基础施工方面，多数情况都采用人工挖孔桩成孔技术。近年来，贵州赶上西部大开发的政策，高速公路、高铁、地铁、城市建设、地下空间开发利用等大量基础设施建设，由于人工挖孔作业受工程地质条件、水文地质条件、施工安全、施工进度的影响，人工开挖成孔技术远远不能满足城市发展的需求。于是，建筑界大量引入旋挖机械，使用旋挖机械进行成孔，施工进度大大提高，同时解决了受工程地质条件、水文地质条件、安全施工、施工进度等影响难题。但旋挖机械成孔技术刚引进使用一段时间以来，受到桩底沉渣不能满足规范规定的技术质量要求的困扰，规范规定，作为端承型桩，沉渣厚度不应大于50mm，而旋挖施工方法均采用裸挖法，无任何防护措施，因旋挖钻头为满足钻进需求，镶在钻头底部的切削具底出刃高度为50mm，理论上本来就存在50mm的沉渣，加上贵州地区主要为碳酸盐岩分布区，接近基岩的土层多为可塑～软塑红粘土，因孔底软塑红粘土层自身特性出现流变现象，加上孔壁松散土体掉落，导致砼浇注后桩底沉渣厚度远远大于50mm，经大量工程抽芯验证，沉渣厚度多在100～300mm，且不合格率大于90%。为此，勘察、设计、质检部门提出抽芯检测手段对桩底沉渣进行检测，抽芯比例为30%～100%，这样抽芯工作大量增加，对不合格桩需对桩底沉渣进行加固处理，加固处理后又进行二次检测，二次检测不合格的桩经勘察、设计、检测等加固单位多方论证后，提出再次加处理，一旦处理不合格将作废桩处理，需重新施工基础桩，这样一来，成本大大增加，工期延长。于是，工程技术人员都对旋挖机械在贵州碳酸盐岩分布区的使用产生了质疑，纷纷提出不允许使用挖机械成孔的不同意见，一段时间以来，旋挖机械成孔在贵州碳酸盐岩分布区的使用受到了困扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的旋挖机械成孔技术不能保证沉渣厚度低于50mm的缺陷，提供一种解决旋挖机械成孔桩桩底沉渣的方法，包括泥浆制备和水下灌砼，通过泥浆清洗孔底，护壁防塌、漂浮孔壁掉落泥土，控制桩孔内泥浆面标高高于孔底3m；桩孔内泥浆比重为1.05～1.15之间，泥浆粘度为18～22s；优选20s，pH值控制为8～10，有效保证桩孔底部无沉渣或沉渣厚度小于50mm。
贵州地区主要为碳酸盐岩分布区，覆盖土层为红粘土，红粘土本身粘性好，可向孔底注水回转钻头形成自然造浆，成本低。在红粘土分布场地施工时在桩孔内加水，以3～5r/min的速度慢速回转旋挖钻头。若桩孔内无红黏土时，桩孔内加水和红黏土，以3～5r/min的速度慢速回转旋挖钻头。
在无红粘土分布场地，则需要人工造浆，在桩孔内加水、粘土粉和添加剂，以3～5r/min的速度慢速回转旋挖钻头。
本发明所达到的有益效果是通过泥浆制备，在泥浆护壁下回转钻头清洗孔底沉渣，水下灌注砼，通过在泥浆护壁下回转钻头清洗孔底沉渣，护壁防塌、漂浮孔壁掉落泥土，施工方便，成本低，工程质量得到保证，大大缩短工期，提高施工效率，目前，旋挖成孔技术在贵州地区使用和发展形势良好。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为旋挖机械成孔自身设计存在理论沉渣示意图；
图2为旋挖机械成孔自身设计和工艺方面存在实际沉渣示意图；
图3为泥浆制备的示意图；
图4为本发明水下灌注额示意图。
其中1，钻头；2，孔壁；3，切削刃；4，底出刃；5，孔壁掉土；6，人为沉渣；7，理论沉渣；8，悬浮掉土；9，泥浆面；10，导管；11，混凝土。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1-4所示，采用裸挖法，先施工到所需持力层或设计桩长，钻头1的底部为切削刃，4为底出刃，此处由于孔壁掉土5的影响，所以实际沉渣远大于理论沉渣7，通过在桩孔内加水和红粘土，以3～5r/min的速度慢速回转旋挖钻头1，调配泥浆，将桩孔底部实际沉渣通过旋挖钻头的慢速回转被悬浮于泥浆中，同时，漂浮泥浆面以上孔壁掉落松散土体5，控制桩孔内泥浆面9标高高于孔底3m；通过导管10向孔底进行水注灌注砼，砼11从孔底向上置换孔内泥浆，有效保证桩底无沉渣或沉渣厚度小于50mm。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法，其特征在于，包括泥浆制备和水下灌注砼；通过在泥浆护壁下回转钻头清洗孔底沉渣，控制桩孔内浆面标高高于桩孔底部3m，桩孔内泥浆比重为1.05～1.15之间，泥浆粘度为18～22s，且pH值控制为8～10。
2.如权利要求2所述的旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法，其特征在于，泥浆制备时，在桩孔内加入水，根据需要加入红粘土或粘土粉和添加剂，以3～5r/min的速度慢速回转旋挖钻头，调配泥浆，将桩孔底部沉渣及孔壁掉落松散土体通过旋挖钻头的慢速回转悬浮于泥浆中。
3.如权利要求1所述的旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法，其特征在于，采用水位检测灯检测桩孔内的泥浆面的高度。
4.如权利要求1所述的旋挖机械成孔桩桩底沉渣清理方法，其特征在于，泥浆的粘度为20s。
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