一种基础施工泥浆强制循环方法与流程

本发明属于基础施工方法，具体涉及一种基础施工泥浆强制循环方法。

背景技术：

基础施工如桥梁在少覆盖层甚至无覆盖层的深水群桩施工时经常会出现漏浆现象，由于河床覆盖层较浅或者无覆盖层，钢护筒无法嵌入覆盖层或基岩足够深度是造成漏浆的主要原因。漏浆现象严重影响施工质量和进度，有必要摸索一种行之有效的处理方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种防止漏浆效果好的桥梁少覆盖层深水桩钻进孔施工漏浆处理方法。

实现本发明目的的技术方案是：

本发明提供的基础施工泥浆强制循环方法，包括：采用由钻进孔、沉淀池、泥浆池和泥浆泵组成的泥浆循环输送系统，在桩基钻进孔施工时，调整钻进孔内的泥浆浓度，使钢护筒内外的水头保持一定高差处于压力平衡状态；将钢护筒内的带渣泥浆泵入沉淀池，带渣泥浆经沉淀后泵入泥浆池内，再由泥浆池泵入钻进孔内，循环操作直至完成成孔钻进。

所述桩基钻进孔施工时钻进孔内的泥浆浓度为1.20～1.40。

桩基成孔后，将泥浆管放至已成孔的钻进孔孔底进行清孔。

所述钻进孔清孔后的泥浆浓度为1.05～1.12。

有益效果：

发明方法的特点是：

1、桩基钻进孔施工时，采用高比重的泥浆使钢护筒内外的水头保持一定高差处于压力平衡状态，可以有效防止漏浆现象发生；

2、钻孔过程采用由钻进孔、沉淀池、泥浆池和泥浆泵组成的泥浆循环输送系统输送泥浆，方法简便可靠。

本发明方法既适用于水下桩基础漏浆处理，也适用于各类地形复杂地区需进行泥浆循环作业的陆上桩，如地形复杂的山地、悬崖等场合基础施工。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是本发明采用的泥浆循环输送系统结构示意图。

具体实施方式

见图1，本发明提供的基础施工泥浆强制循环方法，包括：

在桩基施工现场布设沉淀池7和泥浆池8，在施工平台6安装多台泥浆泵，其中一台泥浆泵5用于将泥浆池8的泥浆泵入钢护筒2中的钻进孔9内，一台泥浆泵3用于将钻进孔10的带渣泥浆泵入沉淀池8内，另一台泥浆泵4将沉淀池7内沉淀后的泥浆泵入泥浆池8内，所述钻进孔9、沉淀池7、泥浆池8和泥浆泵3、4、5组成泥浆循环输送系统；

钻机的钻头1在桩基钻进孔施工时，调整和保持钻进孔9内的泥浆浓度为1.20～1.40，使钢护筒2内外的水头保持一定高差处于压力平衡状态；将钢护筒2内的带渣泥浆泵入沉淀池7，带渣泥浆经沉淀后泵入泥浆池8内，再由泥浆池泵入钻进孔9内，循环操作直至完成成孔钻进，桩基成孔后，需将泥浆管10放至已成孔的钻进孔9孔底，以便更好的完成清孔工作，清孔后泥浆浓度为1.05～1.12，最后灌注混凝土形成桩基。

本发明方法的原理是通过调整泥浆浓度使筒内外水头处于压力平衡状态，利用该平衡状态防止出现漏浆。

应用实例

湖南常德沅水四桥主桥16#-20#墩每个墩桩基础设计为15根d2.2m钻孔灌注桩，共75根。桩基为嵌岩桩，桩长20.5～49m，单根桩基混凝土最大设计方量为196m3。水中桩基于2015年3月正式开工，搭设水上钢管桩桩基施工平台，每个墩的平台施工面积为27m×18m。设计的施工水位为30.0m，考虑到施工和洪水的影响，平台顶面标高高于设计的施工水位2.5m，为32.5m，采用高桩梁板结构。平台基础采用φ800×6钢管桩，上部结构采用型钢结构；钻机类型为冲击钻，成孔工艺为冲击钻正循环成孔，采用振动锤插打长钢护筒（钢护筒穿过覆盖层3米或直至岩层，钢护筒直径为2.55m）。

在本工程水中桩基施工中前后出现多次钻孔漏浆现象，其中以17#墩施工难度最大，漏浆次数最多。尤其是17#墩a-5桩基位于少覆盖层河床，河床覆盖层约为1.2m，钢护筒振入深度为1.1m，经分析钢护筒无法嵌入足够深度是造成漏浆的主要原因。

a-5桩基开钻第三天发生漏浆，最初采用的处理方法为添加黏土与片石，使用正常钻进冲程捶打片石与黏土，使之通过钻头重力挤压进入钢护筒底口，以填充钢护筒底口缝隙达到堵漏效果；经过3次的反复添加黏土与片石，未能止漏；因工期紧张，多次止漏无果。后决定对钢护筒进行二次下振，同时使用水下摄像设备与潜水员配合确定钢护筒底部漏浆位置，并在护筒外部回填沙袋，回填沙袋后添加黄土再次开钻，钻进至护筒底时依然漏浆；对此，决定采取灌注水下砼的方法灌注砂浆的方式将钢护筒底部封住，灌注砂浆后放置36小时，待砂浆达到一定强度后再次开钻，钻进3小时后发生漏浆，将原钻头换下，使用2.45m直径钻头进行扩孔钻进以使钢护筒达到嵌岩要求；钻进完成后下振钢护筒，将钢护筒下振至嵌岩深度，然后添加黏土并分层加入袋装水泥（5:2），添加高度超过钢护筒底部5m，添加完成后钻机用小冲程挤压拌合黏土与袋装水泥，然后重锤轻放将黏土与水泥搅拌均匀，使之混合形成水泥土浆，停机12小时，待水泥土浆沉淀填充缝隙后开钻，开钻后再次发生漏浆，此次漏浆持续时间约为30分钟，漏至水平面下3m左右停止，根据漏浆现象及结果分析，此次漏浆应是钢护筒底口小缝隙渗漏，经过研究讨论，不能再往钢护筒内添加黏土及其他物品，若添加很可能会再次引发大漏浆，因此决定采用本发明方法，由于采用高比重泥浆来平衡钢护筒内外压力，最终使用此方法钻进至终孔，实现顺利灌注砼。

技术特征：

1.一种基础施工泥浆强制循环方法，其特征是包括：采用由钻进孔、沉淀池、泥浆池和泥浆泵组成的泥浆循环输送系统，在桩基钻进孔施工时，调整钻进孔内的泥浆浓度，使钢护筒内外的水头保持一定高差处于压力平衡状态；将钢护筒内的带渣泥浆泵入沉淀池，带渣泥浆经沉淀后泵入泥浆池内，再由泥浆池泵入钻进孔内，循环操作直至完成成孔钻进。

2.根据权利要求1所述的基础施工泥浆强制循环方法，其特征是所述桩基钻进孔施工时钻进孔内的泥浆浓度为1.20～1.40。

3.根据权利要求1或2所述的基础施工泥浆强制循环方法，其特征是桩基成孔后，将泥浆管放至已成孔的钻进孔孔底进行清孔。

4.根据权利要求3所述的基础施工泥浆强制循环方法，其特征是所述钻进孔清孔后的泥浆浓度为1.05～1.12。

技术总结
本发明公开了一种基础施工泥浆强制循环方法，包括：采用由钻进孔、沉淀池、泥浆池和泥浆泵组成的泥浆循环输送系统，在桩基钻进孔施工时，调整钻进孔内的泥浆浓度，使钢护筒内外的水头保持一定高差处于压力平衡状态；将钢护筒内的带渣泥浆泵入沉淀池，带渣泥浆经沉淀后泵入泥浆池内，再由泥浆池泵入钻进孔内，循环操作直至完成成孔钻进。本发明的特点是，1、桩基钻进孔施工时，采用高比重的泥浆使钢护筒内外的水头保持一定高差处于压力平衡状态，可以有效防止漏浆现象发生；2、钻孔过程采用由泥浆循环输送系统输送泥浆，方法简便可靠。

技术研发人员：朱忠民;刘令军;陈砚祥;汪志雄;夏磊;卢俊哲;陈燕涛
受保护的技术使用者：湖南鼎盛基础工程有限公司
技术研发日：2020.12.23
技术公布日：2021.04.02