沖擊鉆施工工藝及步驟

沖擊鉆施工工藝及步驟沖擊鉆施工工藝及步驟沖擊鉆施工工藝及步驟沖擊鉆施工工藝及步驟編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:沖擊鉆施工工藝及步驟概要1、分類:（1）實心錐：由沖擊裝置（底盤、支架及鋼繩等）、卷揚機和沖擊錐組成。上下往返沖擊，將土石劈裂、劈碎，通過泥漿將鉆渣懸浮排出。（2）空心錐：主要區(qū)別是鉆頭為空心。2、適用范圍：類型適用土層孔深（m）孔徑（cm）說明實心錐粘性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石5080~200泥漿懸浮鉆渣及護壁空心錐粘性土、砂類土、礫石、松散卵石5060~150泥漿懸浮鉆渣及護壁3、優(yōu)缺點優(yōu)點:適用地層和土質(zhì)廣，可以說是無堅不摧。但在鉆普通土?xí)r進度較慢，空心錐比實心錐進度快，在遇到堅硬層時宜使用實心錐。準備工作進度參考表土層類別普通土堅硬土砂礫土砂夾卵石較軟巖石堅石臺班進度7~92~61~2~~~沖擊鉆機分類：沖擊式鉆機，配備有鉆架及起吊、沖擊全套設(shè)備。如圖：鉆錐鉆錐支架鋼絲繩卷揚機底盤沖擊鉆機正平面圖沖擊鉆機立面圖沖擊鉆機立面圖國產(chǎn)的沖擊鉆機主要是CZ型，有CZ—30、CZ—28、CZ—22、CZ—20、CZ—20—2等，另外還有YKC—31、YKC—30、YKC—22、YKC—20等規(guī)格。除CZ—20—2外，均非自行。國產(chǎn)沖擊鉆機的近期產(chǎn)品規(guī)格及性能列表型號標SPC—300HGPC—40HGJD—1500YKC—31CZ—22CZ—28CZ—30KCL100—25070701508010012010060鉆孔最大深度（米）8080501201501501805080沖擊行程（厘米）沖擊頻率（次/分）沖擊鉆質(zhì)量（噸）3030552030202725132013202030118118636022334030281501502501201111161515天津探機廠詳細介紹:1、沖錐由錐身、刃腳和轉(zhuǎn)向裝置三部分組成。如下圖。鉆身提供沖錐所必須的重力和沖擊動能；刃腳位于沖錐的底部，為直接沖擊、破碎土、石的部件；轉(zhuǎn)向裝置舍于錐頂，和起吊鋼絲繩聯(lián)結(jié)，是使沖擊錐能沖擊成圓孔的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置錐身刃腳轉(zhuǎn)向裝置的工作原理:鉆進時,借吊起沖錐的鋼絲繩在懸重作用下,順鋼絲捻扭的相反方向轉(zhuǎn)動,帶動沖錐轉(zhuǎn)動一個角。與沖錐下落置于孔底，鋼絲繩松弛后不受力后，又因鋼絲繩的彈性，帶動轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)過來。當再提起沖錐時，它又沿上述方向轉(zhuǎn)動一個角度，這樣就能沖成完整的圓樁孔。2、場地準備施工場地應(yīng)按以下不同情況進行整理；場地為旱地時，應(yīng)平整場地清除雜物，換鋤軟土，夯大密實。場地為陡坡時，可用枕木或木架搭設(shè)堅固穩(wěn)定的工作平臺。場地為淺水時，宜采用筑島方法。場地為深水或淤泥層較厚時，可搭水上工作平臺。護筒的作用及注意事項護筒有固定樁位，引導(dǎo)鉆頭（錐）方向，隔離地面水免其流入井孔，保護孔口不坍塌，并保證孔內(nèi)水位高出地下水或施工水位一定高度，形成靜水壓力，以保護孔壁免于坍塌等作用。沖擊錐筒徑宜比樁徑大30~40cm。護筒頂高度要求：護筒頂端的泥漿溢出口底邊，當?shù)刭|(zhì)良好、不易塌孔時，宜高出地下水米~米；當?shù)刭|(zhì)不良、容易塌孔時，應(yīng)高出地下水位~米。其余情況一般都在~米。在旱地施工時還應(yīng)該高出地面米。護筒埋置深度：旱地或淺水區(qū)，對于粘性土不小于~米，對于砂類土應(yīng)將護筒周圍沒~米范圍內(nèi)土挖除，夯填粘質(zhì)土至護筒底米以下。護筒的埋設(shè)與沉入護筒埋設(shè)工作是鉆孔灌注樁施工的開始，護筒平面與豎直度準確與否，護筒周圍和護筒底腳是否緊密、不透水，對成孔、成樁的質(zhì)量都有重大影響。埋設(shè)時，護筒中心軸線應(yīng)對正測量標定的樁位中心，其偏差不得大于5厘米，并應(yīng)該嚴格保持護筒的豎直位置。當?shù)叵滤辉诘孛嬉韵鲁^1米，可采用挖埋法。在砂類土、沙礫等河床埋護筒時，先在樁位處挖出比護筒外徑大~1米的圓坑。然后在坑底填筑50厘米左右厚的粘土分層夯實，以備安設(shè)護筒。在粘性土中挖埋時，坑的直徑與上述相同，坑底應(yīng)整平；然后通過定位的控制樁放樣，把鉆孔的中心位置標于坑底；再把護筒吊放進坑內(nèi)，找出護筒的圓心位置用十字線定在護筒頂部或底部，然后移動護筒，使護筒中心與鉆孔中心位置重合。若河床為很松散的細砂地層挖坑不易成形，可采用雙護筒。若河床為含水量很大的粉土質(zhì)砂或軟土地層，應(yīng)將自護筒底部50厘米以上至表層的原土全部挖除，換填好土。若護筒底部50厘米以下有很厚這樣土層，則宜使用長護筒。泥漿的各項事宜泥漿的作用和性能要求泥漿由水、粘土和添加劑組成，在鉆孔中，由于泥漿相對密度大于水的相對密度，故護筒內(nèi)同樣高的水頭，泥漿的靜水壓力比水大。由于靜水壓力的作用，泥漿可作用在井孔壁形成一層泥皮，阻隔孔內(nèi)水外滲流，保護孔壁免于坍塌。此外，泥漿還起懸浮鉆渣的作用，使鉆進正常進行。主要性能指標相對密度泥漿的相對密度是泥漿與4oC時同體積水的質(zhì)量比。泥漿的相對密度增大時，在鉆孔中對孔壁的側(cè)壓力也相應(yīng)增大，孔壁也越趨穩(wěn)定，懸浮攜帶鉆渣的能力也越大。然而相對密度過大的泥漿，其失水率也加大，孔壁上的泥皮也增厚，就增加了泥漿的原材料消耗而且會給清孔和灌注混凝土造成困難。粘度粘度是液體或混合物運動時，各分子或顆粒之間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。粘度大的泥漿，產(chǎn)生的孔壁泥皮厚，對防止翻砂、隔阻滲漏有利，對懸浮攜帶鉆渣的能力強，但粘度過大，則容易糊鉆，影響泥漿泵的正常工作，增加泥漿凈化的困難，進而影響鉆進速度。粘度過小，鉆渣不易懸浮，泥皮薄，對防止翻砂、滲漏不利。含砂率含砂率是泥漿內(nèi)所含的砂和粘土顆粒的體積百分比。泥漿含砂率大時，會降低粘度，增加沉淀，容易磨損泥漿泵和水管搖頭、鉆渣等鉆具；停鉆時易造成埋鉆、卡鉆事故。膠體率膠體率是泥漿靜止后其中呈懸浮狀態(tài)的粘土顆粒與水的分離程度以百分比表示，膠體率高的泥漿，粘土顆粒不易沉淀，懸浮鉆渣的能力高，否則反之。沖孔鉆機需要較高的膠體率。泥漿性能指標選擇鉆孔方法地層情況泥漿性能指標粘度（秒）含砂率（%）膠體率（%）失水量鉆孔灌注樁的施工工藝流程灌注水下混凝土下沉、埋設(shè)護筒制作鉆頭鉆機就位設(shè)立鉆架制作鉆架鉆進向鉆孔注清水或泥漿泥漿沉淀池供水泥漿池設(shè)立泥漿泵料設(shè)立鋼盤骨架清孔設(shè)立清孔設(shè)備度設(shè)立導(dǎo)管管制作導(dǎo)管混凝土檢驗制備混凝土制作護筒平整場地樁位放樣筑島或打板樁或或架沖擊鉆機成孔開孔:開鉆應(yīng)先在孔內(nèi)灌注泥漿,始終保持孔內(nèi)的水位高出地下水位米~米,并低于護筒頂面米以防溢出,掏渣后及時補水.護筒底腳以下2米~4米范圍內(nèi)屬河床表面,一般比較松散,應(yīng)認真施工.一般細粒土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，使孔壁堅實不坍塌。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進時，可按1：1投入粘土和小片石（粒徑不大于15厘米）用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重復(fù)沖擊2~3次。開孔或鉆進遇有流砂現(xiàn)象時，宜加大粘土減少片石的比例按上述方法進行處理，力求孔壁堅實。注意事項：沖程應(yīng)根據(jù)土層情況分別規(guī)定：一般在通過堅硬密實卵石層或基巖漂石之類的土層中時，宜采用高沖程（1米），在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層中時宜采用中沖程（米）。沖程過高，對孔底振動大，易引起塌孔。在通過高液限粘土、含砂低液限粘土?xí)r，宜采用中沖程。在易塌孔或流砂地段宜采用小沖程并應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。在通過漂石或巖層如表面不平整，應(yīng)先投入粘土、小片石，將表面墊平，再用十字形鉆錐進行沖擊鉆進，防止發(fā)生斜孔、塌孔事故。要注意均勻地放鋼絲繩的長度，一般在松軟土層每次松繩5厘米~8厘米在密實堅硬的土層每次松繩3厘米~5厘米。應(yīng)注意防止松繩少，形成“打空錘”使鉆機、鉆架及鋼絲繩受到過大的意外荷載，遭受損壞，松繩過多，則會減少沖程降低鉆進速度嚴重時使鋼絲繩糾纏發(fā)生事故。掏渣：一般在堅硬密實的土層沒小時純鉆進小于5厘米~10厘米、松軟地層每小時純鉆進小于15厘米~30厘米時，應(yīng)進行掏渣。或每進尺米~1米時掏渣一次，每次掏渣4~5筒，或掏至泥漿內(nèi)含渣顯著減少、無粗顆粒、相對密度恢復(fù)正常為止。鉆孔事故的預(yù)防及處理坍孔原因泥漿相對密度不夠及其他泥漿指標不符合要求，使孔壁未形成堅實泥皮。由于出渣后未及時補充泥漿（或水）或河水、潮水上漲，或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水或鉆孔通過沙礫等強透水層，孔內(nèi)水流失等造成孔內(nèi)水頭高度不夠。護筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機直接接觸在護筒上，由于振動使孔口坍塌，擴展成較大坍孔。在松軟砂層中鉆進進尺太快。提出鉆錐鉆進，回轉(zhuǎn)速度過快，空轉(zhuǎn)時間太長。沖擊錐或掏渣筒傾倒，撞擊孔壁，或爆破處理孔內(nèi)孤石、探頭石、炸藥量過大，造成過大振動。水頭過高，使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。清孔后泥漿相對密度、粘度等指標降低，用空氣泥機清孔泥漿吸走后未及時補漿（或水），使孔內(nèi)水位低于地下水位。清孔操作不當，供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時間過久或清孔后停頓時間過長。10、吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。坍孔的預(yù)防和處理在松散粉砂土或流砂中鉆進時,應(yīng)控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度和膠體率的泥漿。沖擊鉆成孔時投入粘土，摻片、卵石，低沖程錘擊，使粘土膏、片、卵石擠入孔壁起護壁作用。汛期或潮汐地區(qū)水位變化過大時，應(yīng)采取升高護筒，增高水頭，或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩(wěn)定。發(fā)生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護筒再鉆。如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判別坍塌位置，回填砂和粘土（或沙礫和黃土）混合物到塌孔處以上1~2米，如塌孔嚴重時應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實后再行鉆進。嚴格控制沖程高度和炸藥用量。清孔時應(yīng)指定專人補漿或水，保證孔內(nèi)必要的水頭高度。供水（漿）管最好不要直接插入鉆孔內(nèi)，應(yīng)該通過水槽或水池使水減速后流入鉆孔中，可免沖刷孔壁。應(yīng)扶正吸泥機，防止觸動孔壁。不宜使用過大的風(fēng)壓，不宜超過~倍鉆孔中水柱壓力。吊入鋼筋骨架時應(yīng)對準鉆孔中心豎直插入，嚴防觸及孔壁。鉆孔偏斜的原因鉆孔中遇到較大的孤石或探頭石。在有傾斜的軟硬地層交界處，巖面傾斜出鉆進；或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進，鉆頭受力不均。擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。鉆桿彎曲，接頭不正。預(yù)防和處理安裝鉆機時要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應(yīng)該在一條豎線上，并經(jīng)常檢查校正。由于主動鉆桿較長，轉(zhuǎn)動時上部擺動較大。必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架，控制鉆桿上的提引水龍頭，使其沿導(dǎo)向架對中鉆進。鉆桿接頭應(yīng)逐個檢查，及時調(diào)整，當主動鉆桿彎曲時，要用千斤頂及時調(diào)直。在有傾斜的軟、硬地層鉆進時，應(yīng)吊著鉆桿控制進尺，低速鉆進或回填片、卵石沖平后再鉆進。掉鉆落物的原因卡鉆時強提強扭，操作不當，使鉆桿或鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。鉆桿接頭不良或滑絲。電動機接線錯誤，鉆機反向旋轉(zhuǎn)，鉆桿松脫。沖擊鉆頭合金套灌注質(zhì)量差致使鋼絲繩拔出。轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處斷開。鋼絲繩與鉆頭連接處鋼絲繩的繩卡數(shù)量不足或松弛。鋼絲繩過度陳舊，斷絲太多，未及時更換。操作不慎，落入扳手、撬棍等物。預(yù)防措施開鉆前應(yīng)清除孔內(nèi)落物，零星鐵件可有電磁鐵吸取，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護筒口加蓋。經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。為便于打撈落錐，可在沖擊錐或其他類型的鉆頭上預(yù)先焊打撈環(huán)、打撈杠，或在錐身上圍捆幾圈鋼絲繩等。處理方法掉錐后應(yīng)及時摸清情況，若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應(yīng)首先清孔，使打撈根據(jù)能接觸鉆桿和鉆錐。糊鉆和埋鉆在粘土層中沖擊成孔時，由于沖程太大，泥漿粘度過高、鉆渣量大、鉆桿內(nèi)徑過小，出漿口堵塞以致鉆頭被糊住或被埋住。預(yù)防處理措施可清除泥包，調(diào)節(jié)泥漿的相對密度和粘度，適當增大泵量和向孔內(nèi)投入適量的砂石解決泥包糊鉆，選用刮板齒小、出漿口大的鉆錐；還應(yīng)減少沖程適當控制進尺；若已嚴重糊鉆，應(yīng)停鉆，清除鉆渣。擴孔和縮孔在地下水呈運動狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或鉆錐擺動過大，易出現(xiàn)擴孔，擴孔的發(fā)生原因和坍孔相同，輕則為擴孔，重則為坍孔。若孔內(nèi)只是局部發(fā)生坍孔而擴孔，鉆孔仍能達到設(shè)計深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進，應(yīng)按坍孔事故處理?？s孔一般表現(xiàn)為鉆機鉆進時發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提鉆異常困難的跡象。原因有兩個：一種是鉆錐焊補不及時，嚴重磨耗的鉆錐往往鉆出較設(shè)計樁徑稍小的孔；另一種是由于地層中有軟塑土（俗稱橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮小。為防止縮孔，前者要及時修補磨損的鉆頭，后者使用失水率小的