泥浆护壁成孔（常见的泥浆护壁成孔灌注桩知识讲解）

　　泥浆护壁成孔（常见的泥浆护壁成孔灌注桩知识讲解）
　　泥浆护壁成孔又称湿作业成孔，它是用泥浆来保护孔壁，防止孔壁塌落，排出土渣而成孔。
　　适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。
　　主要施工工艺：测定桩位，桩位上埋设护筒→钻孔，泥浆护壁→达到设计深度后及时清孔→吊放钢筋骨架并进行水下混凝土浇筑
　　（1）埋设护筒
　　泥浆护壁成孔时，宜采用孔口护筒，护筒设置应符合下列规定：
　　①护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于 50 ㎜；
　　②护筒可用 4～8 ㎜厚钢板制作，回旋钻机时其内径应大于钻头直径 100mm，上部宜开设 1～2 个溢浆孔，冲击成孔时其内径应大于钻头直径 200 ㎜；
　　③护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于 1.0m；砂土中不宜小于 1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求；
　　④受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高加深，必要时应打入不透水层。
　　（2）泥浆的制备和处理
　　除能自行造浆的黏性土层外，均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性黏土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。
　　泥浆护壁成孔泥浆的一般规定：
　　①施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位 1.0m 以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位 1.5m 以上；
　　②在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土；
　　③浇注混凝土前，孔底 500mm 以内的泥浆比重应小于 1.25；含砂率不得大于 8%；黏度不得大于28s；
　　④容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。
　　⑤应设置泥浆处理系统，废弃的浆、渣应进行处理，不得污染环境。
　　（3）正、反循环钻孔灌注桩
　　反循环与正循环的钻孔方法，是利用泥浆的循环带出泥土与沙粒而成孔的。
　　反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流程存在巨大差异, 反循环冲洗液携带钻渣后，迅速进入过水断面较小的钻杆腔内, 可以获得比正循环高出数十倍的上返速度。
　　正循环回转钻孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流入泥浆池，带出钻渣，经沉淀处理返回。
　　1—钻头；2—泥浆循环方向；3—沉淀池；4—泥浆池；5—泥浆泵；6—水龙头；7—钻杆；8—钻机回转装置
　　目前的反循环钻进工艺主要是泵吸反循环，是通过砂石泵的抽吸作用, 在钻杆内腔形成负压, 孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底, 将钻头切削下来的钻渣带进钻杆经过砂石泵排至地面沉淀池内; 冲洗液沉淀钻渣后又流向孔内, 形成反循环。
　　1—钻头；2—泥浆循环方向；3—沉淀池；4—泥浆池；5—泥浆泵；6—水龙头；7—钻杆；8—钻机回转装置
　　1-钻头；2－潜水钻机；3－电缆；4－护筒；5－水管；6－滚轮（支点）；7－钻杆；8－电缆盘；9－0.5吨卷扬机；10－1吨卷扬机；11－电流压力表；12－启动开关
　　钻进过程中，清孔可采用正循环和反循环相结合的方法，钻进中当深度较浅时采用正循环法清孔；当钻进到深度较大时，正循环清孔难度大，采用反循环法清孔。
　　正、反循环成孔的一般规定：
　　①对孔深较大的端承型桩和粗粒土层中的摩擦型桩，宜采用反循环工艺成孔或清孔，也可根据土层情况采用正循环钻进，反循环清孔。
　　②当在软土层中钻进时，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准。
　　③潜水钻的钻头上应有不小于 3 倍直径长度的导向装置；利用钻杆加压的正循环回转钻机，在钻具中应加设扶正器。
　　④如在钻进过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应停钻，待采取相应措施后再进行钻进。
　　⑤钻孔达到设计深度, 灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定： 端承型桩，≤50 ㎜； 摩擦型桩，≤100 ㎜； 对抗拔、抗水平力桩，≤200 ㎜。
　　（4）冲击成孔灌注桩的施工
　　冲击成孔施工是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击钻头，在设定的高度内使钻头提升然后空放，使钻头自由降落利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层，形成桩孔，排渣可采用泥浆循环或抽渣筒等方法。
　　其设备简单,易于操作，桩身可有效穿越风化破碎层和岩溶发育带,桩端可嵌入较硬质岩石或硬质岩石。施工工艺较成熟，广泛用于水运、桥梁、多层建设、高层建筑等。
　　冲击成孔的一般规定：
　　①钻头锥顶和提升钢丝绳间应设保证钻头自动转向的装置；
　　②开孔时，应低锤密击，当表土为淤泥、细砂等软弱土层时，可加黏土块夹小片石反复冲击造壁，孔内泥浆面应保持稳定；
　　③进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击，当发现成孔偏移时，应回填片石至偏孔上方300～500 ㎜处，然后重新冲孔；
　　④当遇到孤石时，可预爆或采用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁；
　　⑤应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。