是指采用不同的钻孔方法,在土中形成一定直径的井孔,达到设计标高后,将钢筋骨架(笼)吊入井孔中,灌注混凝土形成的桩基础。
一、冲击钻机钻孔
十字钻头
回转钻成孔,又称正反循环成孔,是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进,通过泥浆排渣成孔,灌注混凝土成桩,为国内最为常用和应用范围 较广的成桩方法。
特点:可用于各种地质条件,各种大小孔径和深度,护壁效果好,成孔质量可靠;施工无噪音,无震动,无挤压;机具设备简单,操作方便,费用较低,但成孔速度慢,效率低,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。
适用范围:粘性土、含少量砾石、卵石的土层、软岩。
(1)正循环钻孔
Ø正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部,从钻杆底部喷出,底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽,经过沉淀池中沉淀净化,再循环使用。 Ø特点:
排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大,但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。
Ø适用:
粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩
正循环钻结构示意图
(2)反循环钻孔
反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反,泥浆由孔外流入孔内,由真空泵或其他方法(如空气吸泥机等)将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出,或将吸浆泵随同钻锥一同钻进,从孔底将钻渣吸出孔外。
特点:反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。 适用:同正循环。
反循环钻结构示意图
旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法。 工作原理:旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土,反复循环而成孔,最大成孔直径可达1.5-4m,最大成孔深度为60-90m,可以满足各类大型基础施工的要求。 特点:具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。 适用:砂土、粘性土、粉质土等土层施工
冲击、回转钻不足之处
污染环境,不环保 成孔速度慢 适应能力差 自动化程度低,操作工人劳动强度大,工作环境差
泥浆护壁和悬浮颗粒出渣均需要泥浆,而泥浆对现场和周围环境均造成环境污染,无法满足当代社会日益重视的环境保护和文明施工的要求。循环泥浆,沉淀出渣需要泥浆池,这就要占用较大的施工场地。
按照正常的施工质量要求和一般地质地层情况,回转钻机每天钻孔8一lOm左右,而冲击钻成孔速度则更慢。
除冲击钻机的适应能力强外,回转钻机不能对付强风化层之外的更硬的地层。 冲击钻机和回转钻机都只能钻垂直孔,不能钻斜孔。
冲击钻机和回转钻机的自动化程度不高,基本是露天操作,工人工作的环境恶劣,已不符合现在社会人性化和高度自动化的潮流。
旋挖钻
环保卫生 成孔速度快 适应能力较强 高度自动化,操作工人劳动强度小,工作环境舒适
在一般地层,旋挖钻机成孔速度是普通钻机的4-6倍。按照在一般地层和桥梁桩长30米以内估算,按照正常的桩基成孔的质量控制要求,成孔一根合格的桩基,回转钻机大约是24-36小时。而熟练的旋挖钻机操作手再配备技术员指导钻孔,桩基成孔则只需要6-9个小时。在这方面旋挖钻机的优势明显。
尽管一次投入费用较大,但成孔费用消耗等经济技术指标比其他方法成孔费用低,是一种理想 的施工工艺,同其它工艺相比综合考虑是降低了成本。从目前看该工艺有着相当可观的经济效益和社会效益。
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