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岩土研究院

冲击成孔灌注桩施工时该注意的事项!

387 2021-12-07 13:55:22

冲击成孔灌注桩是用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头(又称冲锤)上下往复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆被挤入孔壁中,其余大部分成为泥渣,然后用捣渣筒将泥渣捣出排除,成孔后再浇灌混凝土成桩。图 87所示为简易冲击式钻机示意图。

冲击成孔灌注桩成孔利用冲击动载破碎岩体,岩石在动载作用下抗破碎强度低,容易钻进;另外,所需设备、机具简单,操作和维护容易,工程费用低;所成孔壁较坚实,不易坍孔,因此被广泛地采用。但也存在捣渣费工费时,不能连续作业的缺点。

适用于黄土、粘性土、粉质粘土和人工杂填土层中应用,特别适用于卵砾石层、砂层、坚硬土层、裂隙发育的基岩地层。

冲击成孔应注意以下事项。

(1)正确选择钻进参数∶

1)钻具重量钢绳冲击钻进是利用钻具在孔中自由下落冲击破碎岩石,因此,钻具重量直接影响钻进效率。选择时一般按每单位刃长上的钻具重量为80 ~120N/cm。松软地层取小值,坚硬地层取大值。

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2)冲程与冲击频率

冲程与冲击频率的选择应适应地层情况,一般软地层用小冲程,硬地层用大冲程。表 26为在各种不同的地层中钻进时,冲程和泥浆密度选用表。

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冲击频率一般为40~50次/min。增加冲程和冲击频率可以提高钻进效率。

3)岩粉密度

在冲击钻进中,孔内的岩粉浆密度直接影响着钻进效率。控制岩粉浆密度在实际操作上的办法;一是控制回次间隔;二是控制捣砂量,做到勤捣少捣。

(2)冲孔桩的孔口应设置护筒,其内径应大于钻头直径200mm,埋深一般为1.2~1.5m,如上部松土较厚,宜穿过松土层,以保护孔口和防止塌孔。

(3)开孔时,应低锤密击,如表土为淤泥、细砂等软弱土层,可加粘土块夹小片石反复冲击造壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达到护筒下 3~4m后,再加大冲程,将锤提高至1.5 ~2.0m以上,转入正常连续冲击。在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。

(4)用冲击式钻机施工时,应控制钢绳放松量,勤放少放;用卷扬机施工时,应在钢绳上作记号控制冲程。

(5)要防止冲孔偏斜,遇到孤石时,可适当抛填硬度相似的片石,用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁;进入基岩后,应低锤冲击或间断冲击。要经常检查钻塔是否发生移位并及时调整。如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300~500mm 处,然后重新冲孔。

(6)要经常检查成孔垂直度,一般在钻进过程中每1~2m 检查一次,发现偏斜及时纠偏,防止因钻孔不圆,钻头被狭窄部位卡住。

(7)卡钻的原因还有;上部孔壁坍落物卡住钻头;在粘性土层中冲程太高,泥浆粘度过大,钻头被吸住。因此,一般不宜用高冲程,以免扰动孔壁,造成坍孔。要及时向孔内泵送优质泥浆置换孔内粘度过高的泥浆,并清除坍落物。

(8)钻进中如遇塌孔,应立即停钻,回填夹片石的粘土块,加大泥浆比重,反复冲击造壁及钻进。如果发现护筒周围冒浆,造成孔口坍塌地表沉陷时,也应立即停钻,并防止钻机倾倒,要及时在护筒外围回填粘土,并加以夯实,必要时须压上一层砂包后方可继续钻进。

(9)应经常检查冲击钻头锥顶与提升钢丝绳之间的自行

转向装置,保证钻头自动转向,防止形成梅花孔。还应经常检查钢丝绳的磨损情况以及卡扣的松紧程度,以免掉钻。在钢丝绳与吊环弯曲处应安装槽形护铁(俗称马眼),以防钢丝绳扭曲与磨损。

(10)如遇卡钻、掉钻,可按下列方法处理∶

卡钻时应交替紧、松绳,将钻头缓缓吊起,不得硬提猛拉,必要时可使用打捞钩、千斤顶等辅助工具助提。

掉钻时应用打捞钩钩住钻头预设的打捞环,立即把钻头提上来。

(11)应经常检查冲击钻头磨损情况,如磨损过大,切削角不符合要求时要及时修理、更换。

(12)排渣可采用泥浆循环或抽渣筒等方法。泥浆循环法是将输浆管插入孔底,泥浆在孔内向上流动,将残渣带出孔外,此法在浅孔中使用工效高,效果好。但在深孔中,循环泥浆的压力和流量要求高,较难实施。抽渣筒法是用一个下部带活门的钢筒,将其放到孔底,作上下来回活动,向下时活门打开,残渣进入筒内;向上时活门关闭,可将孔内残渣抽出孔外。排渣时,必须向孔内衬给泥浆,以防亏浆造成坍塌。一般是每钻进0.5~1m抽渣一次。

(13)成孔后,可用测绳下挂重铁砣测量孔深,核对无误后,进行清孔,将孔底沉淤、沉渣清除干净。清孔后立即下放钢筋笼、浇筑混凝土,以防泥浆沉淀和塌孔。