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淤泥地层中钻孔桩的施工对策

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1、临近地面出现淤泥层

淤泥地层中钻孔桩的施工对策

多数工程先将基槽开挖后再施工桩基.很容易造成临近开挖面或开挖面下2~5m处就出现淤泥层.地面容易塌陷.机械无法安置或安置不稳,造成无法成孔或成孔倾斜。此种情况可采取下述施工方案:

1.1施工方法将上层0.6~1.0m深的土层.掺人15%的石灰就地翻拌.均匀拌和后回填,用挖掘机或压路机碾压成型,洒水养护7天,形成持力层。

在钻孔机前后支撑部分先各铺垫一块钢板.钢板上放置枕木.再把钻机安放在枕木上.调整钻机至水平.即可正常钻孔施工。

1.2注意事项每钻进1m,应注意检测钢丝绳是否处于桩中心位置.防止偏孔。

经常观测钻机四个持力点处是否有地层下沉现象发生.保证钻机水平。

在基坑四周砌筑排水沟,及时将雨水或现场抛洒泥浆排除.以防浸泡灰土层,影响其承载力。

2、地面下较深处出现淤泥层

设计在老河道、淤泥回填场地区的桩基.往往在较深处出现淤泥。一次冲击成孔拔出锤头后,淤泥会迅速拥人孔内,造成塌孔。甚至会将锤头掩埋,很难冲击成孔。即使冲击成孔.将钢筋笼安装后二次清孔时也易造成塌孔,会将钢筋笼掩埋.导致废孔或废桩.后果非常严重 为此,可采用以下施工方法:

2.1套管法

2.1.1施工方法换用大于设计孔径20cm-30cm的钻头冲击至淤泥层后.用振动锤将同直径的钢套管(厚度5~10mm之间)打入孔内,形成护壁。钢套管长度以超过淤泥层并进入较好土层2m为宜.以防淤泥流入孔内再次塌孔。将套管上端固定在钻机作业面上防止其滑落.然后更换设计孑L径的钻头冲击成孔.再按照正常钻孔桩施工工艺完成混凝土灌注.待混凝土初凝后拔出钢套管。

2.1.2注意事项

(1)套管直径必须大于设计孑L径20cm一30em.以防套管下滑坠入孔内或更换钻头冲击时套管卡住钻头。

(2)设置四根十字交叉护桩.经常检验钢丝绳是否在护桩中心交叉点上,确保钻头垂直钻进、不偏位。钻头经过套管部位时动作要缓慢,以防锤头与套筒碰撞,导致套筒下滑或上浮。

(3)准确掌握套筒拔出时间.既要保证桩基质量又要保证套管可以再次利用。

2.1.3优缺点此施工方法成桩工艺较好.不会扩孔.混凝土充盈系数较小.但施工难度较大,工序较为繁琐,配合较为困难。经常因为套管拔出时间掌握不准,造成套管不能拔出或拔出套管后混凝土面下沉 此方法施工成本较高。

2.2注浆法淤泥地层中施工桩基,主要目的就是如何在不扩孔的情况下冲击成孔。为此,我们也可以采用注浆法.先将地层加固后.再在加固地层中钻进成孔本方法所采用的注浆并不是水泥浆.因为水泥浆强度较大.注入后不易冲击成孔,且成本较高.故一般采用注入水泥砂浆。

2.2.1施工方法

(1)试验确定水泥砂浆的配合比,要求此配合比的砂浆既能钻进(砂浆强度较大钻进困难)又能达到护壁效果(砂浆强度较小不能护壁)。

(2)采用正常钻孔桩施工工艺钻进到淤泥层上表面。

(3)将气密性检验合格的高压注浆管安装在桩基中心点上,下端安装位置超过淤泥层少许 注浆管连接好后,用高压注浆机将水泥砂浆注入淤泥层中.根据设计孔径的1.5倍(此数据不固定.可根据不同地质试验得到)计算注入量。注入时应缓慢提升注浆管,以确保在淤泥层中形成砂浆椎体或柱体 一般砂浆面层以超过淤泥层面2m左右为宜。

(4)待砂浆成形48小时后开始钻进.成孔后按照正常钻孔桩工艺进行施工。

2.2.2注意事项

(1)注浆前参照淤泥的性质做1-2根试桩,测定砂浆配合比和注入量。淤泥流动性较强、层深较厚时水泥掺入量应加大,可分层注入。

(2)根据试桩情况确定注浆管提升的速度.不可多注浪费.也不能少注而形成断层。

(3)根据试桩情况确定钻进的时间。钻进过早,砂浆没有凝固,不能起到护壁的效果:太晚.不易钻进。

2.2.3优缺点此施工方法成本较低,工序简单,容易操作;但配合比和注入量较难掌握,施工工期稍长,且时有扩孔现象发生。

2.3片石回填冲击法在形成护壁的方法中.利用不规则片石之间的咬合摩擦力和自然堆积形成椎体的.现象也能形成非常理想的护壁 从而达到阻止淤泥流动、防止孔壁塌陷的效果 此方案为本文重点推荐的一种钻孔施工方法。

2.3.1施工方法

(1)用正常工艺将孔钻进到淤泥层上表面。

(2)将级配在5em 25cm之间的形状不规则片石回填至孔中.待片石面高于淤泥层面2m左右时.继续冲击钻进。

(3)以泥浆液面为标准,若发现泥浆面下沉,说明已经塌孔.重新回填片石至淤泥面层以上2m左右,继续冲击:或者以提升钻头的难易程度为标准,若发现钻头难以拔出,也说明已经塌孔.此时应将钻头提升拔出,继续回填片石反复冲击 。

(4)在反复回填、冲击的过程中,利用不规则片石之间较强的咬合力,整个淤泥层会形成一个片石椎体状的护壁.直至无塌孔现象发生为止,淤泥层内已形成一个稳定的椎体(5)继续钻进施工 按照正常施工工艺完成灌注工序。

2.3.2注意事项

(1)备用片石的形状要求在5cm~25cm之间。小于5cm的石块咬合力较小,大部分随着泥浆泵回流至泥浆池中,不但起不到护壁效果.还容易磨损循环设备;大于25cm的片石在孔壁塌陷时容易卡住钻头.且因其质量体积较大,不易侧向受力形成护壁,大部分被钻头打碎.也随循环系统排出。

(2)冲击过程中,每钻进0.5m~lm时.应在整个已钻进的淤泥层内反复提升钻头数次,以防止上面片石塌孔,将钻头掩埋。

(3)每次回填片石应超过淤泥层面2m左右,重新)冲击,起到加固片石椎体的作用。

(4)最好采用下部带有小柱体的空心钻头(河北清苑县生产的设备)钻进。小柱体可以给片石一个较好的横向侧冲力.将片石挤到孔壁处,而不易将其击碎。钻头空心可以将孔内冲击出的泥浆提升至已成孔内,循环出孔,加快钻进速度。

(5)混凝土灌注至淤泥层时,应将灌注速度减缓.以防混凝土面急剧上升形成的压力将片石椎体冲垮,导致混凝土超灌:甚者.将导致临近桩基串孔.增加下一步施工难度

2.3. 3优缺点此施工方法原材料为建材下脚料,容易采购.成本较低:施工过程较为简单,只要现场施工人员熟练掌握冲击方法.极易成孔:因成孔护壁为片石,可以增大桩基侧阻力,成桩效果较好。但施工过程中要注意片石的冲击程序.防止卡钻:灌注时应防止扩孔.导致混凝土充盈系数过大。

综上所述.淤泥地层中钻孔桩的成孔方法都是以形成护壁为目的。施工过程中应密切注意实际操作中的每个细节.根据现场实际情况和工程实际要求来采取相应的施工方法 希望上述施工方案能对读者有些许帮助,并请有类似施工经验的朋友补充、修改、完善。