【#科学家发现解决锂电池衰退的方法# 有望实现更高的能量密度】日本仙台东北大学的研究人员发现了一种稳定锂离子电池中锂沉积的方法，这有助于防止枝晶形成和容量下降。他们的研究也适用于钠电池，为拥有超长生命周期的更高能量密度电池铺平了道路。
#神奇的汽车构造#
目前，最有前途的电池设计是使用碱金属阳极，锂和钠是首选。在锂离子电池中，离子在充电时从阴极流向阳极，在电池发电时以相反的方向流向阳极。在此过程中，金属反复沉积和溶解，导致锂阳极的结构不均匀。这会降低电池的容量，在有限的充放电周期后，电池就无法使用了。
同样的过程也会导致电极上形成针状结构，即树突（锂枝晶）。这会击穿隔离层，造成短路。在最糟糕的情况下，电池会过热并起火。如果想尽力避免热失控，只能降低能量密度。
幸运的是，日本东北大学材料研究所的研究人员找到了解决这个问题的方法。他们发现，在电解质中加入多价阳离子，如钙离子，可以减少甚至消除树突的形成。
“我们改进的结构减缓了电极表面锂离子或钠离子的减少，并实现了稳定的扩散和电场，”该研究的团队负责人李鸿毅博士说。反过来，稳定的离子保存了电沉积金属的结构。
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目前，最有前途的电池设计是使用碱金属阳极，锂和钠是首选。在锂离子电池中，离子在充电时从阴极流向阳极，在电池发电时以相反的方向流向阳极。在此过程中，金属反复沉积和溶解，导致锂阳极的结构不均匀。这会降低电池的容量，在有限的充放电周期后，电池就无法使用了。
同样的过程也会导致电极上形成针状结构，即树突（锂枝晶）。这会击穿隔离层，造成短路。在最糟糕的情况下，电池会过热并起火。如果想尽力避免热失控，只能降低能量密度。
幸运的是，日本东北大学材料研究所的研究人员找到了解决这个问题的方法。他们发现，在电解质中加入多价阳离子，如钙离子，可以减少甚至消除树突的形成。
“我们改进的结构减缓了电极表面锂离子或钠离子的减少，并实现了稳定的扩散和电场，”该研究的团队负责人李鸿毅博士说。反过来，稳定的离子保存了电沉积金属的结构。
桩基础施工技术
一、沉入桩施工
沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩（包括普通的和预应力的）一般由工厂以离心成型法制 成。沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介 绍锤击沉桩的施工方法。
锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大（不大于0.6m）,入土深度在40m左右，否则对沉桩设备要 求较高。沉桩设备是桩基施工的质量的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。
2. 施工要点
（1） 沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检査；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致；锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的 动能；用坠锤和单动气锤时，提锤高度不宜超过0.50m;用双动气锤时，可少开气阀降低 气压和进气量，以减少每分钟的锤击数；用柴油机锤时，可控制供油量以减少锤击能量； 如桩尖已沉入到设计标高，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉桩时，如遇到沉入度突然发生急剧变化；桩身突然发生倾斜、移位；桩不下沉，桩 锤有严重的回弹；桩顶破碎或桩身开裂、变形；桩侧地面有严重隆起等现象时，应立即停止锤击，查明原因，采取措施后方可继续施工。
（2） 沉桩过程中应注意：桩帽与桩周围应有5 - 10mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力；打桩机的导向杆应予固定，以便施打时稳定桩身；导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由；预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定；桩垫破碎后应及时更换；选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。
3. 锤击沉桩的停锤控制标准
（1） 设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯人度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度。
（2） 当贯入度已达到控制贯人度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤入0.10m 左右（或锤击30 ~ 50次）,如无异常变化即可停锤；若桩尖标高比设计标高高得多时，应 报有关部门研究确定。
（3） 设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。
（4） 在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时，应报有关部门研究，另行制订停锤标准。对于特殊设计的桩，当桩尖标高比设计标高高或低时（如拱桥的桥台桩等）,应按设计要求处理。
从沉桩开始时起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中， 不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。
二、钻孔灌注桩施工
1. 钻孔灌注桩的特点
钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，故应用较为普遍。
2. 钻孔灌注桩施工的主要工序
钻孔前应先布置施工平台。当场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.5 ~ 1.0m。当场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。
钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。
1） 埋设护筒
护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。
护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径宜比桩径大20 ~ 40cm。 一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用。
护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0 ~ 2.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的 承压水位2.0m以上；当处于潮水影响地区时，应高出最高施工水位1.5 ~ 2.0m,并应釆取 稳定护筒内水头的措施。
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为 2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床，应沉入 局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m，护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角（指斜桩）和两节护筒的连接质量均需符合要求。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。
护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。
2） 泥浆制备
钻孔泥浆由水、黏土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔的作用。
钻孔泥浆的性能指标可根据钻孔方法，地质情况具体选用。对大直径或超长钻孔灌注桩，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。
3） 钻孔
根据井孔中土（钻渣）的取岀方法不同，常用的方法有：螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。
（1） 正循环回转钻孔：系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼 头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出 至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进 行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。
（2） 反循环回转钻孔：与正循环法不同的是，泥浆输入钻孔内，然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长 钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性 较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。
（3） 冲击钻孔：冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。施工中应根据现场 地质状况，合理的选择冲击钻。冲击钻成孔一个最重要的关键点，就是泥浆护壁，护壁泥浆含沙量一定要小。泥浆的浓度可以根据试验测定或经验判断，泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁容易坍塌。
开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层要密实有个过程，需反复冲击挤压，因 为这个位置最容易穿孔。施工中注意垂直度校正，2~3m后立即校正，钻孔太深且偏差太 大只有回填重来。岩层一般是倾斜，与钻机接触面位置垂直，此处位置通过回填卵石反复冲钻，直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻、孔位倾（斜等。
施工过程中护筒及时跟进，护筒内的水头一定要保持，随时检查控制泥浆指标，不可马虎。随时检查钻机、钢丝绳等，防止掉钻；每天根据钻渣判断地质情况，做好地质柱状 图标识；钻至设计位置后通知监理一起验收，共同确定孔底地质与设计是否一致；钻孔整 个过程控制应严谨，防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。
（4） 旋挖钻机钻孔：旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、 履带式360。回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。旋挖钻机采用桶式钻斗，钻机就 位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻斗下降到预定深度后， 旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示桶满时，钻斗底部关闭，提升钻斗 将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
旋挖钻机特殊的桶型钻斗直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间，提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自 动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶 钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。
旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可适用微风化岩层的钻孔 施工。
4）成孔检査与清孔
钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔 深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合设计及规范要求后，方可清孔。
（1） 清孔的方法：有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底， 适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。
（2） 清孔的质量要求：对摩擦桩，孔底沉淀厚度应符合设计规定，设计未规定时， 对于直径小于1.5m的桩，≤200mm;对桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩， ≤300mm;对支承桩，孔底沉淀厚度不大于设计规定，设计未规定时，≤50mm。清孔后的泥浆指标，相对密度为1.03 ~ 1.10,黏度为17~20Pa s,含砂率小于2%,胶体率大于98%。
在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检査孔内的泥浆指标和孔底沉淀厚度；如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
5） 钢筋笼制作与吊装
灌注桩钢筋骨架的制作、运输与安装应符合下列规定：
（1） 制作时应采取必要措施，保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。大直径长 桩的钢筋骨架宜在胎架上分段制作并编号,安装时应按编号顺序连接。
（2） 应在骨架外侧设置控制混凝土保护层厚度的垫块，垫块的间距在竖向不应大于2m,在横向圆周不应少于4处。
（3） 钢筋骨架在运输过程中，应采取适当的措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊环。骨架入孔一般用吊机，或采用钻机钻架、灌注塔架等，起吊应按骨架节段的编号入孔。
（4） 安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂，不得直接将钢筋骨架支承在孔底。
6） 灌注水下混凝土
灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。
水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。 采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。
水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200 ~ 350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的 1.3 倍。
导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。导管应定时进行水密试验，以确保桩基施工质量。
灌注水下混凝土时，混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求时，不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（,1.0m）和填充导管底部的需要。首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，导管的埋置深度宜控制在2 ~ 6m。在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头；应经常测探井孔内混凝土面的位置， 及时地调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般不小于0.5m,以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。
一、沉入桩施工
沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩（包括普通的和预应力的）一般由工厂以离心成型法制 成。沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介 绍锤击沉桩的施工方法。
锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大（不大于0.6m）,入土深度在40m左右，否则对沉桩设备要 求较高。沉桩设备是桩基施工的质量的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。
2. 施工要点
（1） 沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检査；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致；锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的 动能；用坠锤和单动气锤时，提锤高度不宜超过0.50m;用双动气锤时，可少开气阀降低 气压和进气量，以减少每分钟的锤击数；用柴油机锤时，可控制供油量以减少锤击能量； 如桩尖已沉入到设计标高，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉桩时，如遇到沉入度突然发生急剧变化；桩身突然发生倾斜、移位；桩不下沉，桩 锤有严重的回弹；桩顶破碎或桩身开裂、变形；桩侧地面有严重隆起等现象时，应立即停止锤击，查明原因，采取措施后方可继续施工。
（2） 沉桩过程中应注意：桩帽与桩周围应有5 - 10mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力；打桩机的导向杆应予固定，以便施打时稳定桩身；导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由；预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定；桩垫破碎后应及时更换；选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。
3. 锤击沉桩的停锤控制标准
（1） 设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯人度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度。
（2） 当贯入度已达到控制贯人度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤入0.10m 左右（或锤击30 ~ 50次）,如无异常变化即可停锤；若桩尖标高比设计标高高得多时，应 报有关部门研究确定。
（3） 设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。
（4） 在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时，应报有关部门研究，另行制订停锤标准。对于特殊设计的桩，当桩尖标高比设计标高高或低时（如拱桥的桥台桩等）,应按设计要求处理。
从沉桩开始时起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中， 不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。
二、钻孔灌注桩施工
1. 钻孔灌注桩的特点
钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，故应用较为普遍。
2. 钻孔灌注桩施工的主要工序
钻孔前应先布置施工平台。当场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.5 ~ 1.0m。当场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。
钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。
1） 埋设护筒
护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。
护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径宜比桩径大20 ~ 40cm。 一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用。
护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0 ~ 2.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的 承压水位2.0m以上；当处于潮水影响地区时，应高出最高施工水位1.5 ~ 2.0m,并应釆取 稳定护筒内水头的措施。
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为 2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床，应沉入 局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m，护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角（指斜桩）和两节护筒的连接质量均需符合要求。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。
护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。
2） 泥浆制备
钻孔泥浆由水、黏土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔的作用。
钻孔泥浆的性能指标可根据钻孔方法，地质情况具体选用。对大直径或超长钻孔灌注桩，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。
3） 钻孔
根据井孔中土（钻渣）的取岀方法不同，常用的方法有：螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。
（1） 正循环回转钻孔：系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼 头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出 至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进 行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。
（2） 反循环回转钻孔：与正循环法不同的是，泥浆输入钻孔内，然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长 钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性 较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。
（3） 冲击钻孔：冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。施工中应根据现场 地质状况，合理的选择冲击钻。冲击钻成孔一个最重要的关键点，就是泥浆护壁，护壁泥浆含沙量一定要小。泥浆的浓度可以根据试验测定或经验判断，泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁容易坍塌。
开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层要密实有个过程，需反复冲击挤压，因 为这个位置最容易穿孔。施工中注意垂直度校正，2~3m后立即校正，钻孔太深且偏差太 大只有回填重来。岩层一般是倾斜，与钻机接触面位置垂直，此处位置通过回填卵石反复冲钻，直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻、孔位倾（斜等。
施工过程中护筒及时跟进，护筒内的水头一定要保持，随时检查控制泥浆指标，不可马虎。随时检查钻机、钢丝绳等，防止掉钻；每天根据钻渣判断地质情况，做好地质柱状 图标识；钻至设计位置后通知监理一起验收，共同确定孔底地质与设计是否一致；钻孔整 个过程控制应严谨，防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。
（4） 旋挖钻机钻孔：旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、 履带式360。回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。旋挖钻机采用桶式钻斗，钻机就 位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻斗下降到预定深度后， 旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示桶满时，钻斗底部关闭，提升钻斗 将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
旋挖钻机特殊的桶型钻斗直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间，提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自 动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶 钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。
旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可适用微风化岩层的钻孔 施工。
4）成孔检査与清孔
钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔 深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合设计及规范要求后，方可清孔。
（1） 清孔的方法：有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底， 适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。
（2） 清孔的质量要求：对摩擦桩，孔底沉淀厚度应符合设计规定，设计未规定时， 对于直径小于1.5m的桩，≤200mm;对桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩， ≤300mm;对支承桩，孔底沉淀厚度不大于设计规定，设计未规定时，≤50mm。清孔后的泥浆指标，相对密度为1.03 ~ 1.10,黏度为17~20Pa s,含砂率小于2%,胶体率大于98%。
在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检査孔内的泥浆指标和孔底沉淀厚度；如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
5） 钢筋笼制作与吊装
灌注桩钢筋骨架的制作、运输与安装应符合下列规定：
（1） 制作时应采取必要措施，保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。大直径长 桩的钢筋骨架宜在胎架上分段制作并编号,安装时应按编号顺序连接。
（2） 应在骨架外侧设置控制混凝土保护层厚度的垫块，垫块的间距在竖向不应大于2m,在横向圆周不应少于4处。
（3） 钢筋骨架在运输过程中，应采取适当的措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊环。骨架入孔一般用吊机，或采用钻机钻架、灌注塔架等，起吊应按骨架节段的编号入孔。
（4） 安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂，不得直接将钢筋骨架支承在孔底。
6） 灌注水下混凝土
灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。
水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。 采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。
水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200 ~ 350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的 1.3 倍。
导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。导管应定时进行水密试验，以确保桩基施工质量。
灌注水下混凝土时，混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求时，不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（,1.0m）和填充导管底部的需要。首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，导管的埋置深度宜控制在2 ~ 6m。在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头；应经常测探井孔内混凝土面的位置， 及时地调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般不小于0.5m,以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。
迈优威®系缆无人机为应急提供强力保障
无人机行业瓶颈
随着飞控、导航、通信等技术的不断发展，无人机产业迎来了快速崛起。在易操作、高灵活、低成本等优势的加持下，越来越多不同类型和应用的无人机开始频繁出现在我们生产与生活之中。
无人机的飞行原理不同于固定翼飞机，大部分无人机是多旋翼飞行器，依靠螺旋桨的拉力起飞和降落，这就意味着小小机身却需要大量能量来维持动力，这就对无人机的续航能力提出了艰巨的考验。一般情况下，无人机依靠自身携带的动力电池，续航时间大概在30-50分钟之间。在动力方面，由于电池能量密度的限制，目前锂电池不可能取得大的突破，很难再有更久的续航时间。
但是实际使用中，很多应用是需要远超30分钟的滞空时间的。
1、Phantom 4 Advanced、Phantom 4 Pro、Phantom 4 Pro V2.0，电池容量为5870mAh，最长飞行时间30分钟。
2、Phantom 3 SE电池容量为4480 mAh ，最长飞行时间25分钟。
3、御 Mavic 2 ZOOM、御 Mavic 2 Pro，电池容量为3850 mAh，最长飞行时间31 分钟。
4、御 Mavic Air 电池容量为2375 mAh，最长飞行时间21 分钟。
5、御 Mavic Pro 铂金版电池容量为3830 mAh，最长飞行时间30 分钟。
6、晓 Spark 电池容量为1480 mAh，最长飞行时间16 分钟。
7、御 Mavic Pro 3830 mAh，最长飞行时间27 分钟。
如果能解决续航问题，就可以极大地拓展无人机的应用领域，比如低空照明，高空瞭望、应急通信、天线延展、雷达对抗等等。这些领域的应用前景足够巨大。
解决方案——系缆无人机
目前最好的解决方式是，通过系缆技术，让无人机的动力来源从地面获取，可搭配发电机，移动电源或接入220V市电为无人机持续供电。
长航时
系缆无人机是一种像“风筝”一样放飞的无人机。主要由无人机平台、任务载荷设备、系缆线缆、起降平台和地面控制五部分组成。通过系缆线缆给无人机和任务载荷持续供电，使无人机可24小时不间断空中悬停。一是可以对无人机进行长时间供电，二是可以极大地提升无人机的载荷。长航时，高载荷，这样可以大大拓展无人机的实际应用场景，搭配上各类任务载荷，实现长期监控，红外探测，光电探测，航空遥测、通信转发、微型雷达，工程监控，环境监测，公安反恐等多用途的应用任务，并可将空中信号通过线缆内的光纤实时稳定回传。
更安全
系缆无人机也有独特的安全优势，系缆无人机主要是高空稳定悬停，不需要做机动动作，这样就决定了无人机只是起飞、稳定悬停、降落这三个过程，这就使得故障率大大降低，而且飞机失控也有线缆系着，飞不出以线缆长度为半径的一个圆形区域，风险大大降低。
系缆无人机系统可以符合法规。现在无人机禁区域越来越多，系缆设备不属于无人机，所以可工作的区域更广。
应用广
系缆无人机产业，国外以法国，美国，以色列的应用较为广泛，主要应用于应急通信、科研设备置空测试、安保监控、状态监控、空气质量采集等领域，相信随着通信设备在小型化、轻量化方面的不断提升，系缆无人机将会在更为严苛的场景中发挥作用，提供更为快速便捷的应急解决方案。
应用范例
系缆照明无人机，为解决夜间野外应急照明，在复杂地形的大范围、长时间、可移动照明提供了一种全新的解决方案。
产品特点：
1. 到达现场3分钟内，可完成定点升空照明
2. 照明范围4000 ㎡~16000 ㎡
3. 可选1万流明到12万流明，模拟太阳光源
4. 可长时间连续工作达10小时
5. 适用于野外复杂地形，高低温、及多风等恶劣环境
6. 具有自动遥控灯功能，线缆自动收放功能
系缆无人机升空平台通讯中继，可升高到100-200米的高空，覆盖范围可扩展到30-60公里的范围，可以更好地解决复杂地形条件下的电磁波覆盖问题，切实解决了常规车载应急通信系统的诸多弊端。
产品特点：
1. 到达现场10分钟内，可完成定点升空
2. 最大60公里信号覆盖范围
3. 24小时连续工作
4. EMC电磁兼容
5. 适用于野外复杂地形，高低温、及多风等恶劣环境
6. 具有线缆自动收放功能
关于迈优威——系缆无人机
迈优威®系缆无人机致力于工业级系缆悬停无人机系统、多旋翼无人机及大功率机载降压电源的研发、生产与应用。总部位于南京江北新区。研发团队成员来着985高校及科研院所，以博士和硕士为主，聚焦航空技术和电源技术。
该公司是系缆无人机在应急照明、连续空中广播、交通监控、消防和空中监视方面的领先者。
轻量化设计方案，较高载荷比
专有地面电源监管系统，飞行安全有保障
系统集成度高，轻松实现快速部署
多重冗余设计，系统安全可靠
系缆线缆自动收放，自动排线
超长续航时间，购置及作业成本低
无人机行业瓶颈
随着飞控、导航、通信等技术的不断发展，无人机产业迎来了快速崛起。在易操作、高灵活、低成本等优势的加持下，越来越多不同类型和应用的无人机开始频繁出现在我们生产与生活之中。
无人机的飞行原理不同于固定翼飞机，大部分无人机是多旋翼飞行器，依靠螺旋桨的拉力起飞和降落，这就意味着小小机身却需要大量能量来维持动力，这就对无人机的续航能力提出了艰巨的考验。一般情况下，无人机依靠自身携带的动力电池，续航时间大概在30-50分钟之间。在动力方面，由于电池能量密度的限制，目前锂电池不可能取得大的突破，很难再有更久的续航时间。
但是实际使用中，很多应用是需要远超30分钟的滞空时间的。
1、Phantom 4 Advanced、Phantom 4 Pro、Phantom 4 Pro V2.0，电池容量为5870mAh，最长飞行时间30分钟。
2、Phantom 3 SE电池容量为4480 mAh ，最长飞行时间25分钟。
3、御 Mavic 2 ZOOM、御 Mavic 2 Pro，电池容量为3850 mAh，最长飞行时间31 分钟。
4、御 Mavic Air 电池容量为2375 mAh，最长飞行时间21 分钟。
5、御 Mavic Pro 铂金版电池容量为3830 mAh，最长飞行时间30 分钟。
6、晓 Spark 电池容量为1480 mAh，最长飞行时间16 分钟。
7、御 Mavic Pro 3830 mAh，最长飞行时间27 分钟。
如果能解决续航问题，就可以极大地拓展无人机的应用领域，比如低空照明，高空瞭望、应急通信、天线延展、雷达对抗等等。这些领域的应用前景足够巨大。
解决方案——系缆无人机
目前最好的解决方式是，通过系缆技术，让无人机的动力来源从地面获取，可搭配发电机，移动电源或接入220V市电为无人机持续供电。
长航时
系缆无人机是一种像“风筝”一样放飞的无人机。主要由无人机平台、任务载荷设备、系缆线缆、起降平台和地面控制五部分组成。通过系缆线缆给无人机和任务载荷持续供电，使无人机可24小时不间断空中悬停。一是可以对无人机进行长时间供电，二是可以极大地提升无人机的载荷。长航时，高载荷，这样可以大大拓展无人机的实际应用场景，搭配上各类任务载荷，实现长期监控，红外探测，光电探测，航空遥测、通信转发、微型雷达，工程监控，环境监测，公安反恐等多用途的应用任务，并可将空中信号通过线缆内的光纤实时稳定回传。
更安全
系缆无人机也有独特的安全优势，系缆无人机主要是高空稳定悬停，不需要做机动动作，这样就决定了无人机只是起飞、稳定悬停、降落这三个过程，这就使得故障率大大降低，而且飞机失控也有线缆系着，飞不出以线缆长度为半径的一个圆形区域，风险大大降低。
系缆无人机系统可以符合法规。现在无人机禁区域越来越多，系缆设备不属于无人机，所以可工作的区域更广。
应用广
系缆无人机产业，国外以法国，美国，以色列的应用较为广泛，主要应用于应急通信、科研设备置空测试、安保监控、状态监控、空气质量采集等领域，相信随着通信设备在小型化、轻量化方面的不断提升，系缆无人机将会在更为严苛的场景中发挥作用，提供更为快速便捷的应急解决方案。
应用范例
系缆照明无人机，为解决夜间野外应急照明，在复杂地形的大范围、长时间、可移动照明提供了一种全新的解决方案。
产品特点：
1. 到达现场3分钟内，可完成定点升空照明
2. 照明范围4000 ㎡~16000 ㎡
3. 可选1万流明到12万流明，模拟太阳光源
4. 可长时间连续工作达10小时
5. 适用于野外复杂地形，高低温、及多风等恶劣环境
6. 具有自动遥控灯功能，线缆自动收放功能
系缆无人机升空平台通讯中继，可升高到100-200米的高空，覆盖范围可扩展到30-60公里的范围，可以更好地解决复杂地形条件下的电磁波覆盖问题，切实解决了常规车载应急通信系统的诸多弊端。
产品特点：
1. 到达现场10分钟内，可完成定点升空
2. 最大60公里信号覆盖范围
3. 24小时连续工作
4. EMC电磁兼容
5. 适用于野外复杂地形，高低温、及多风等恶劣环境
6. 具有线缆自动收放功能
关于迈优威——系缆无人机
迈优威®系缆无人机致力于工业级系缆悬停无人机系统、多旋翼无人机及大功率机载降压电源的研发、生产与应用。总部位于南京江北新区。研发团队成员来着985高校及科研院所，以博士和硕士为主，聚焦航空技术和电源技术。
该公司是系缆无人机在应急照明、连续空中广播、交通监控、消防和空中监视方面的领先者。
轻量化设计方案，较高载荷比
专有地面电源监管系统，飞行安全有保障
系统集成度高，轻松实现快速部署
多重冗余设计，系统安全可靠
系缆线缆自动收放，自动排线
超长续航时间，购置及作业成本低
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