钻孔冲击灌注桩施工工艺.doc

12.2.3施工工艺 一、施工程序 (一)设置护筒。 护筒内径应比冲击钻头直径大200400mm;直径大于1m的护筒如果刚度不够时，可在顶端焊加强圆环，在筒身外壁焊竖向加肋筋;埋设可用加压、振动、锤击等方法。 (二)安装冲击钻机。 (三)冲击钻进。 (四)清除沉渣(用掏渣筒或泥浆循环). 以后的施工程序基本上与反循环钻成孔灌注桩相同，见11.5.3节。 二、施工特点 (一)在钢丝绳冲击钻进过程中，最重要的问题是如何保证冲击钻头在孔内以最大的加速度下落，以增大冲击功。 I.合理地确定冲击钻头的重量 冲击钻头的重量一般按其冲孔直径每100mm取100140kg为宜。对于硬岩土层或刃脚较长的钻头取大值，反之取小值。2.选择最优悬距 悬距是指冲击梁在上死点时钻头刃脚底刃面距孔底的高度。最优悬距是保证钻头最大切人深度而使钢丝绳没有剩余长度，一般正常悬距可取0.5- 0.8m之间。悬距过大或过小，钢丝绳抖动剧烈;悬距正常，钻机运转平稳，钻进效率高。 3。冲击行程和冲击频率 冲击行程是指冲击梁在下死点钻头提至最高点时钻头底刃面距孔底的高度。冲击频率是指单位时间内钻头冲击孔底的次数。一般专用的钢丝绳冲击钻机选择冲击行程为0.781.5m，冲击频率为40-48次/min为宜。 (二)冲击钻进成孔施工总的原则是根据地层情况，合理选择钻进技术参数，少松绳(指长度)、勤松绳(指次数)、勤掏渣。 (三)控制合适的泥浆比重 施工时，要先在孔口埋设护筒，然后冲孔就位，使冲击锤中心对准护筒中心。开始应低锤密击，锤高040.6m，并及时加片石、砂砾石和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下34m后，才可加快速度，将锤提高至1.52.0m以上转人正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。各类土层中的冲程和泥浆比重关系见表12.2-4 适用土层钻进方法效果在护简中及其刃脚以下3m低冲程1m左右，泥浆比重1.21.5,士层松软时投入小片石和粘土块造成坚实孔壁粘性土、粉土层中、低冲程12m，加清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块防粘钻.吸钻、提高钻进效率 粉、细、中、粗砂层中冲程23m,泥浆比重1.21.5.投入粘土块，勤冲，勤掏渣反夏冲击造成坚实孔壁，防止坍孔砂卵石层中、高冲程24m,泥浆比重1.3左右，多投粘土。减少投石量，勤掏渣加大冲击能量，提高钻进效率基岩高仲程34m,加快冲击频率812次/min、泥浆比重1.3左右加大冲击能量，提高钻进效率 软弱土层或塌孔回填重钻 低仲程反夏冲击，加粘土块夹小片石，泥浆比重1.31.5造成坚实孔壁淤泥层低冲程0.751.50m,增加碎右和粘土投量，边冲击边投入碎石和粘土挤人孔壁，增加孔壁稳定性注：本表所列冲程数字是指简易冲击钻机的冲程。 遇岩层表面不平或倾斜，应抛入2030cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击使成一紧密平台后，再进行正常冲击，同时泥浆比重可降到1.2左右，以减少粘锤阻力，但又不能过低，避免岩渣浮不上来，掏渣困难。四)在冲击钻进阶段应注意始终保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上，以免水位升跌波动造成对护筒底口处的冲刷。同时孔内水位高度应大于地下水位1m以上。 三、施工注意事项 (一)冲击钻进应遵守以下一般规定: 1.应控制钢丝绳放松量，勤放少放，防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过少则不能形成有效冲击，形成“打空锤”，损坏冲击机具。 2.用卷扬机施工时，应在钢丝绳上作记号控制冲程。冲击钻头到底后要及时收绳提起冲击钻头，防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷筒。 3.必须保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定;护筒埋设较浅或表土层_土质较差者，护筒内泥浆压头不宜过大。 4，一般不宜多用高冲程，以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。5.应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，以免突然掉钻。6.每次掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。7.冲击钻头磨损较快，成经常检修扑焊。8.大直径桩孔可分级扩孔，第一级桩孔直径为设计直径的0.60.8倍。(二)在粘土层钻进应注意下列事项:1.可利用粘土自然造浆的特点，向孔内送入清水，通过钻头冲捣形成泥浆。2.可选用十字小刃角形的中小钻头钻进。3.控制回次进尺不大于0.61.0m。4;在粘性很大的粘土层中钻进时，可边冲边向孔内投人适量的碎石或粗砂。5。占孔内泥浆粘度过大、比重过高时，在掏渣的同时，向孔内泵入清水。(三)在砂砾层钻进应注意下列事项：;1.使用粘度较高，比重适中的泥浆。2.保持孔内有足够的水头高度。3.视孔壁稳定情况边冲击边向孔内投人粘土，使粘土挤入孔壁，增加孔璧的胶结性。 4.用掏渣筒掏渣时，要控制每次掏渣时间和掏渣量。 (四)在卵石、漂石层钻进应注意下列事项: 1.宜选用带侧刃的大刃脚一字形冲击钻头，钻头重量要大，冲程要高. 2.冲击钻进时可适时向孔内投入粘土，增加孔壁的胶结性，减少漏失量。 3.保持孔内水头高度，不断向孔内补充泥浆，防止因漏水过量而坍孔。 4.在大漂石层钻进时，要注意控制冲程和钢丝绳的松紧，防止孔斜。 5.遇孤石时可抛填硬度相近的片石或卵右，用高冲程冲击，或高低冲程交替冲击，得大孤石击碎挤入孔壁。 (五)在裂隙岩溶地层钻进应注意下列事项: 1.冲击钻头操作要平稳，尽可能少碰撞孔壁。 2.选用圆形钻头钻进，冲程宜小不宜大，加大钻头重量，悬距不宜这大。 3.遇裂隙漏失时，可投人粘土，冲击数次后，再边投粘土边冲击，直至穿过裂隙。 4.遇溶洞时，应减小冲程和悬距，慢慢穿过，必要时可边冲边向孔内投放小片石或碎石，以冲挤到溶洞充填物中作骨架，稳定充填物， 5.遇无充填物的小溶洞时，如果施工需要，可投人粘土加石块，形成人造孔壁。 6.遇起伏不平的岩面和溶洞底板时，不可盲目采用大冲程穿过。需投入粘土石块，将孔底填平，用十字形钻头小冲程反夏冲捣，慢慢穿过。待穿过该层后，逐浙增大冲程和冲击频率，形成了一定探度的桩孔孔后 ,再进行正常冲击。 (六)掏渣应遵守以下规定: 1.掏渣筒直径为桩孔直秤的50%70%。 2.开孔阶段，孔探不足34m时，不宜掏渣，应尽量使钻渣挤人孔璧。 3.每钻进0.51.Om应掏渣一次，分次掏渣，46筒为宜。当在卵石、漂石层进尺小于5cm,在松散地层进尺小于15cm时，应及时掏渣，减少钻头的重夏破碎现象。 4.每次掏渣后，应及时向孔内补充泥浆或粘土，保持孔内水位高于地下水位1.52.0m。 七)清孔应遵守以下规定： 1.孔璧土质较好不易坍孔者，可用空气吸泥机清孔。 I.孔壁土质较差者宜用泥浆循坏清孔，清孔后泥浆比重座控制在1.151.25之间，粘度28s，含砂率10%。3.必须及时补充足够的泥浆或清水，始终保持桩孔中浆面稳定。4.清孔后孔底沉渣厚度应符合灌注桩施工容许偏差的规定。5. 清孔完毕，应立即灌注水下混凝土。四.常遇向题、原因和处理方法冲击钻成孔灌注桩常遇同题、原因和处理方法见表12.2.-5。常见问题主要原因处理方法桩孔不圆、呈梅花形，掏渣筒下入困难钻头的转向装置失灵，冲击时钻头未转动经常检查转向装置的灵活性泥浆粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难调整泥浆的粘度和比重冲程太小，钻头转动时间不充分或转动很小用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形钻孔偏斜冲击中遇探头石、漂石、大小不均、钻头受力不均发现探头石后，应回填碎石，或将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进基岩面产状较陡遇基岩时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程钻进，若发现孔斜，应回填重钻钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷经常检查，及时调整常见问题主要原因处理方法冲击钻头被卡，提不起来钻头不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住（叫下卡）若孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头冲击钻头在孔内遇到大的探头石（叫上卡）使钻头向下活动，脱离卡点石块落在钻头与孔壁之间使钻头上下活动，让石块落下未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，钻头入孔冲击被卡及时修补冲击钻头；若孔径变小，应严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔径上部孔壁塌落物卡住钻头用打捞钩或打捞活套助提在粘土层中冲程太高，泥浆粘度过高，以致钻头被吸住利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆，清除坍落物，替换孔内粘度过高的泥浆放绳太多，冲击钻头倾倒，顶住孔壁使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正钻头脱落大绳在转向装置联结处被磨断；或在靠近转向装置处被扭断；或绳卡松脱；或冲锥本身在薄弱面折断用打捞活套打捞；用打捞钩打捞，用冲抓锥来抓取掉落的冲锥转向装置与顶锥的联结处脱开预防掉锥，勤检查易损害部位和机构常见问题主要原因处理方法孔壁坍塌冲击钻头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁探明坍塌位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土混合物回填到塌孔位置上12m，等回填物沉积密实后再重新冲孔泥浆比重偏低，起不到护壁作用按不同地层土质采用不同的泥浆比重孔内泥浆面低于孔外水位提高泥浆面遇流砂、软淤泥、破碎地层或松软砂层钻进时进尺太快严重塌孔，用粘土、泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速重