冲击成孔灌注桩——成孔原理及适用范围PPT课件
63页1、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6001500MM,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,冲击钻机可分为钻杆冲击式和钢丝绳冲击式两种,后者应用广泛。钢丝绳冲击钻机又大致可分为两类:一类是专门用于钻进的钢丝绳冲击钻机,一般均组装在汽车或拖车上,钻机安装就位和转移均较方便;另一类是由带有离合器的双筒或单筒卷扬机组成的简易冲击钻机。施工中多采用压风机清孔。,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,冲击钻机主要由钻机或桩架(包括卷扬机)、冲
2、击钻头、掏渣筒、转向装置和打捞装置等组成。,CZ-型冲击钻机,简易型冲击钻机,图7-64 冲击钻钻头型式(a)800mm十字钻头;(b)920mm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,挖泥浆沟槽,泥浆制备,桩位测量,埋设护筒,钻机就位,注浆冲击、正循环清清渣,是否到设计位置,正循环换浆清孔,是否达到规范要求,吊放钢筋笼,N,Y,N,正循环二次清孔,是否满足设计沉渣要求,N,混凝土灌注,泥浆回收,泥浆沉淀池处理,桩机移位,Y,Y,冲击钻成孔灌注桩流程图,施工工艺,1、设置护筒。护筒内径宜比冲击钻头直径大200MM以上;直径大于1M的护筒如果刚度不够时,可在顶端焊加强圆环,在筒身外壁焊坚向加肋筋;埋设可用加压、振动、锤击等方法。护筒的作用:1)控制桩位,导正钻具;2)保护孔口,隔离地表水渗漏,孔口及孔壁土坍塌;3)保持或提高孔内的水头高度,增加对孔壁的静水压力,以防止孔壁坍塌;,施工工序,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
3、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,1、钢丝绳冲击过程中平稳,冲击钻头有最大的动能;选择合适的钻头重量一般按冲孔直径每100MM取100140KG为宜。选择最优悬距,一般可取0.50.8M之间。冲击行程和冲击频率。(按桩机的类型确认)2、冲击钻进成孔施工应根据地层情况,合理选择钻进技术参数,少松绳、勤松绳、勤掏渣。,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0.40.6M,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1.52M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,1、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,放松过少则不能有效冲击,形成“打空锤”,损坏冲击机具。用卷扬机施工
4、时,应在钢丝绳上作记号控制冲程。冲击钻头到底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。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。,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0.60.8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0.61.0M;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
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