钻孔灌注桩孔底沉渣控制关键技术:机具选型、泥浆优化与精准测量

铭帅谈课程 2025-04-30 02:50:31

一、优选钻机与工艺,从源头减少沉渣生成

钻孔机具及工艺的选择直接影响成孔质量与沉渣残留量。

1、钻机类型适配地层:

针对软土、砂层等易塌地层,推荐采用全液压钻机或旋挖钻机,其双动力头设计可平衡功率分配,提升排渣效率 。

硬岩地层优先选用牙轮滚刀钻头或平底合金钻头,通过冲击密实减少孔底残留碎石 。

2、钻进参数精细化控制:

钻压与转速需根据地层调整:黏土层采用低转速(20-40rpm)、高钻压,砂层则需高转速(40-60rpm)、低钻压,避免抽吸作用导致孔壁坍塌 。

终孔后应保持钻头离孔底10-20cm,慢速空转循环泥浆30分钟以上,利用钻头扰动带走沉渣 。

二、科学调配泥浆性能,提升排渣效率

泥浆是沉渣悬浮与排出的关键介质,需通过三项核心指标优化:

1、密度与黏度控制:

黏土层泥浆密度宜为1.10-1.20g/cm³,黏度18-22s;砂层需提高密度至1.25-1.30g/cm³,黏度22-25s以增强护壁能力 。

含砂率需严格≤4%,含砂过高时采用旋流器分离或增设沉淀池二次过滤 。

2、动态调整与循环管理:

钻进过程中每2小时检测一次泥浆指标,及时补充增黏剂(如CMC)或膨润土 。

二次清孔时采用泵吸反循环工艺,泥浆泵排量需≥30m³/h,通过导管高压喷射扰动孔底沉渣 。

三、精准测量与清孔,确保沉渣达标

沉渣厚度直接影响桩端承载力,需通过三阶段控制:

1、终孔深度标定:

采用钢卷尺丈量钻杆总长,结合钻头高度修正终孔深度,误差需≤5cm 。

2、沉渣厚度检测:

清孔后使用圆锥形测锤(直径130-150mm,重3-5kg)垂直测量,沉渣厚度=终孔深度-清孔后孔深 。

争议区域可采用钻孔摄像仪成像复核,确保沉渣厚度≤50mm(端承桩)或≤100mm(摩擦桩) 。

3、二次清孔强化:

钢筋笼下放后,通过导管注入高压清水(压力≥1.0MPa)旋喷切割沉渣,再置换水泥浆固结持力层 。

混凝土初灌时导管距孔底30-40cm,首灌量需埋管≥1.0m,利用冲击力冲散残余沉渣 。

结语:孔底沉渣控制需贯穿钻孔、清孔、灌注全流程,通过机具适配、泥浆优化、精准测量三管齐下,可有效降低沉渣超标风险。施工中需强化过程监测与动态调整,结合高压注浆等补救措施,确保桩基承载力满足设计要求。

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