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冲击钻成孔灌注桩施工工艺和常见问题的处理方法一、成孔的原理及适用范围 利用冲击钻机或卷扬机带动一定重量的冲击外头,在一定的高度内使钻头提升,然后突放使钻头自由降落,利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔,再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。每次冲击之后,冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度,从而使 桩孔得到规则的圆形断面。 冲击钻成孔适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层;也适用于砾卵石层、岩溶发育岩层和裂隙发育的地层施工,而后者常常是回转钻进和其他钻进方法施工困难的地层。 桩孔直径通常为600~1500MM,最大直径2500MM,钻孔深度一般为50M左右,某些情况下可超过100M。冲击钻机分类除此以外,国内还生产正、反循环和冲击钻进三用钻机。冲击钻机的构造CZ----型冲击钻机简易型冲击钻机图7-64冲击钻钻头型式 (a)φ800mm十字钻头;(b)φ920mm三翼钻头图7-65掏渣筒 (a)平阀掏渣筒;(b)碗形活门掏渣筒 1-筒体;2-平阀;3-切削管袖;4-提环挖泥浆池、沉淀池施工工艺4)护筒顶面可作为钻孔深度、钢筋笼下放深度、混凝土面位置及导管埋深的测量基准;5)护筒顶面可设置桩位中心的标记,以此可调整钢筋笼位置,使其中心与桩中心一致;6)固定钢筋笼。 2、安装冲击钻机。冲击钻进。 3、第一次清除沉渣(用掏渣筒或泥浆循环)。施工要点3、控制合适的泥浆相对密度。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0.4~0.6M,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3~4M后,才可加快速度,将锤提高至1.5~2M以上转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆相对密度。 4、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。施工注意事项2)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。 3)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。 4)每次掏渣后或因其他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。 5)冲击钻头磨损较快,应经常检修补焊。 6)大直径桩孔可分级扩孔第一级桩孔直径为设计的0.6~0.8倍。2、在粘土层中钻进应注意: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;可选用十字小刃角形的中小钻头钻进;控制每次进尺不大于0.6~1.0M;在粘性很大的粘土层中钻进时,可边冲边向孔内投入适量的碎石或粗砂;当孔内泥浆粘度过大、相对密度过高时,在掏渣的同时,向孔内泵入清水。 3、在砂砾石层钻进应注意:使用粘度较高、相对密度适中的泥浆;保持孔内有足够的水头高度;视孔壁稳定情况边冲击边向孔内投入粘土,使粘土挤入孔壁,增加孔壁的胶结性用掏渣筒掏渣时,要控制每次掏渣时间和掏渣量。4、在卵石、漂石层钻进应注意: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;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;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;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;遇孤石时可抛填硬度相近的片石或卵石,用高冲程冲击,或高低冲程交替冲击,将大孤石击碎挤入孔壁。5、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,悬距不宜过大。 3)遇裂隙漏失时,可投入粘土,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,可投入粘土加石块,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复冲捣,慢慢穿过。待穿过该层后,逐渐增大冲程和冲击频率,形成了一定深度的桩孔后,再进行正常冲击。 6、掏渣应遵守以下规定:掏渣筒直径为桩孔直径的50%~70%;开孔阶段孔深不足3~4M时,不宜掏渣,应尽量使钻渣挤入孔壁;每钻进0.5~1.0M应掏渣一次,分次掏渣,4~6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,减少钻头的重复破碎现象;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1.5~2.0M 7、第二次清孔应遵守以下规定:孔壁土质较好不易坍孔者可用空气吸泥机清孔;孔壁土质较差者宜用泥浆循环清孔,清孔后泥浆相对密度应控制在1.15~1.25之间,粘度小于等于28S,含砂率小于等于10%;必