Question

泥浆护壁成孔灌注桩施工时的成孔方法有几种？

Answer 1

成孔方法有三种，即回转钻成孔、潜水钻成孔和冲击钻成孔。

①回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同，分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

a.正循环回转钻成孔是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，经沉淀处理返回循环池。正循环成孔泥浆的上返速度低、携带土粒直径小、排渣能力差、岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、黏土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm，钻孔深度不宜超过40m。正循环钻进主要参数有冲洗液量、转速和钻压。保持足够的冲洗液（指泥浆或水）量是提高正循环钻进效率的关键。

b.反循环回转钻成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆，携带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同，可分为泵吸反循环、喷射（射流）反循环和气举反循环三种施工工艺。泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环；喷射（射流）反循环是利用射流泵射出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而形成反循环；气举反循环是利用送入压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关，随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时，宜选用泵吸反循环或射流反循环；当孔深大于50m时，宜采用气举反循环。

②潜水钻机同样使用泥浆护壁成孔。

a.潜水钻正循环是利用泥浆泵将泥浆压入空心钻杆，并通过中空的电动机和钻头等射入孔底，然后携带着钻头切削下的钻渣在钻孔中上浮，由溢浆孔溢出进入泥浆沉淀池，经沉淀处理后返回循环池。

b.潜水钻反循环有泵吸法、泵举法和气举法三种。若为气举法出渣，开孔时只能用正循环或泵吸式开孔，钻孔为6～7m深时，才可改为反循环气举法出渣。反循环泵吸式用吸浆泵出渣时，吸浆泵可潜入泥浆下工作，因而出渣效率高。

C.冲击钻成孔。冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头（又称冲锤）提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层，排出碎渣成孔。冲击钻机有钻杆式和钢丝绳式两种。前者所钻孔径较小、效率低、应用较少；后者钻孔直径大，有800mm、1000mm、1200mm几种。钻头可用锻制或用铸钢制造，钻刃用T18号钢制造，与钻头焊接。钻头形式有十字钻头及三翼钻头等。锤重500～3000Kg。冲孔施工时，首先准备好护壁料，若表层为软土，则在护筒内加片石、砂砾和黏土（比例为3∶1∶1）；若表层为砂砾卵石，则在护筒内加小石子和黏土（比例为1∶1）。冲孔时，开始低锤密击，落距为0．4～0．6m，直至开孔深度达护筒底以下3～4m时，将落距提高至1．5～2m。掏渣采用抽筒，用以掏取孔内岩屑和石渣，也可进入稀软土、流砂、松散土层排土和修平孔壁。掏渣每台班一次，每次4～5桶。用冲击钻冲孔，冲程为0．5～1．0m，冲击次数40～50次/min，孔深可达300m。这种冲击钻冲孔适用于风化岩及各种软土层成孔，但由于冲击锤自由下落时导向不严格，扩孔率大，实际成孔直径比设计桩径要增大10%～20%。若扩孔率增大，应查明原因后再成孔。