衝擊鑽施工工藝及步驟

2023-01-26 13:42:05 字數 3965 閱讀 7485

一、 概要

1、分類:(1)實心錐:由衝擊裝置(底盤、支架及鋼繩等)、捲揚機和衝擊錐組成。

上下往返衝擊,將土石劈裂、劈碎,通過泥漿將鑽渣懸浮排出。(2)空心錐:主要區別是鑽頭為空心。

2、適用範圍:

3、優缺點

優點:適用地層和土質廣,可以說是無堅不摧。但在鑽普通土時進度較慢,空心錐比實心錐進度快,在遇到堅硬層時宜使用實心錐。

二、 準備工作

進度參考表

衝擊鑽機分類:

1. 衝擊式鑽機,配備有鑽架及起吊、衝擊全套裝置。如圖:

國產的衝擊鑽機主要是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等規格。除cz—20—2外,均非自行。

國產衝擊鑽機的近期產品規格及效能列表

詳細介紹:1、衝錐由錐身、刃腳和轉向裝置三部分組成。如下圖。

鑽身提供衝錐所必須的重力和衝擊動能;刃腳位於衝錐的底部,為直接衝擊、破碎土、石的部件;轉向裝置捨於錐頂,和起吊鋼絲繩聯結,是使衝擊錐能衝擊成圓孔的關鍵部件。

轉向裝置的工作原理:鑽進時,借吊起衝錐的鋼絲繩在懸重作用下,順鋼絲捻扭的相反方向轉動,帶動衝錐轉動乙個角。與衝錐下落置於孔底,鋼絲繩鬆弛後不受力後,又因鋼絲繩的彈性,帶動轉向裝置扭轉過來。

當再提起衝錐時,它又沿上述方向轉動乙個角度,這樣就能衝成完整的圓樁孔。

2、場地準備

施工場地應按以下不同情況進行整理;

a) 場地為旱地時,應平整場地清除雜物,換鋤軟土,夯大密實。

b) 場地為陡坡時,可用枕木或木架搭設堅固穩定的工作平台。

c) 場地為淺水時,宜採用築島方法。

d) 場地為深水或淤泥層較厚時,可搭水上工作平台。

護筒的作用及注意事項

護筒有固定樁位,引導鑽頭(錐)方向,隔離地面水免其流入井孔,保護孔口不坍塌,並保證孔內水位高出地下水或施工水位一定高度,形成靜水壓力,以保護孔壁免於坍塌等作用。

衝擊錐筒徑宜比樁徑大30~40cm。

護筒頂高度要求:護筒頂端的泥漿溢位口底邊,當地質良好、不易塌孔時,宜高出地下水1.0公尺~1.

5公尺;當地質不良、容易塌孔時,應高出地下水位1.5~2.0公尺。

其餘情況一般都在1.5~2.0公尺。

在旱地施工時還應該高出地面0.3公尺。

護筒埋置深度:旱地或淺水區,對於粘性土不小於1.0~1.5公尺,對於砂類土應將護筒周圍0.5沒~1.0公尺範圍內土挖除,夯填粘質土至護筒底0.5公尺以下。

護筒的埋設與沉入

護筒埋設工作是鑽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、成樁的質量都有重大影響。埋設時,護筒中心軸線應對正測量標定的樁位中心,其偏差不得大於5厘公尺,並應該嚴格保持護筒的豎直位置。

當地下水位在地面以下超過1公尺,可採用挖埋法。

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0.8~1公尺的圓坑。然後在坑底填築50厘公尺左右厚的粘土分層夯實,以備安設護筒。

在粘性土中挖埋時,坑的直徑與上述相同,坑底應整平;然後通過定位的控制樁放樣,把鑽孔的中心位置標於坑底;再把護筒吊放進坑內,找出護筒的圓心位置用十字線定在護筒頂部或底部,然後移動護筒,使護筒中心與鑽孔中心位置重合。

若河床為很鬆散的細砂地層挖坑不易成形,可採用雙護筒。

若河床為含水量很大的粉土質砂或軟土地層,應將自護筒底部50厘公尺以上至表層的原土全部挖除,換填好土。若護筒底部50厘公尺以下有很厚這樣土層,則宜使用長護筒。

泥漿的各項事宜

泥漿的作用和效能要求

泥漿由水、粘土和新增劑組成,在鑽孔中,由於泥漿相對密度大於水的相對密度,故護筒內同樣高的水頭,泥漿的靜水壓力比水大。由於靜水壓力的作用,泥漿可作用在井孔壁形成一層泥皮,阻隔孔內水外滲流,保護孔壁免於坍塌。

此外,泥漿還起懸浮鑽渣的作用,使鑽進正常進行。

主要效能指標

相對密度

泥漿的相對密度是泥漿與4oc時同體積水的質量比。泥漿的相對密度增大時,在鑽孔中對孔壁的側壓力也相應增大,孔壁也越趨穩定,懸浮攜帶鑽渣的能力也越大。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生的內摩擦力。粘度大的泥漿,產生的孔壁泥皮厚,對防止翻砂、隔阻滲漏有利,對懸浮攜帶鑽渣的能力強,但粘度過大,則容易糊鑽,影響泥漿幫浦的正常工作,增加泥漿淨化的困難,進而影響鑽進速度。粘度過小,鑽渣不易懸浮,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,增加沉澱,容易磨損泥漿幫浦和水管搖頭、鑽渣等鑽具;停鑽時易造成埋鑽、卡鑽事故。

膠體率膠體率是泥漿靜止後其中呈懸浮狀態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,粘土顆粒不易沉澱,懸浮鑽渣的能力高,否則反之。沖孔鑽機需要較高的膠體率。

泥漿效能指標選擇

鑽孔灌注樁的施工工藝流程

衝擊鑽機成孔

開孔:開鑽應先在孔內灌注泥漿,始終保持孔內的水位高出地下水位1.5公尺~2.

0公尺,並低於護筒頂面0.3公尺以防溢位,掏渣後及時補水.護筒底腳以下2公尺~4公尺範圍內屬河床表面,一般比較鬆散,應認真施工.

一般細粒土層可採用濃泥漿、小衝程、高頻率反覆衝砸,使孔壁堅實不坍塌。

在砂及卵石夾土等鬆散層開孔或鑽進時,可按1:1投入粘土和小片石(粒徑不大於15厘公尺)用衝擊錐以小衝程反覆衝擊,使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重複衝擊2~3次。

開孔或鑽進遇有流砂現象時,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:

1. 衝程應根據土層情況分別規定:一般在通過堅硬密實卵石層或基岩漂石之類的土層中時,宜採用高衝程(1公尺),在通過鬆散砂、礫類土或卵石夾土層中時宜採用中衝程(0.

75公尺)。衝程過高,對孔底振動大,易引起塌孔。在通過高液限粘土、含砂低液限粘土時,宜採用中衝程。

在易塌孔或流砂地段宜採用小衝程並應提高泥漿的粘度和相對密度。

在通過漂石或岩層如表面不平整,應先投入粘土、小片石,將表面墊平,再用十字形鑽錐進行衝擊鑽進,防止發生斜孔、塌孔事故。

要注意均勻地放鋼絲繩的長度,一般在鬆軟土層每次鬆繩5厘公尺~8厘公尺在密實堅硬的土層每次鬆繩3厘公尺~5厘公尺。應注意防止鬆繩少,形成「打空錘」使鑽機、鑽架及鋼絲繩受到過大的意外荷載,遭受損壞,鬆繩過多,則會減少衝程降低鑽進速度嚴重時使鋼絲繩糾纏發生事故。

掏渣:一般在堅硬密實的土層沒小時純鑽進小於5厘公尺~10厘公尺、鬆軟地層每小時純鑽進小於15厘公尺~30厘公尺時,應進行掏渣。或每進尺0.

5公尺~1公尺時掏渣一次,每次掏渣4~5筒,或掏至泥漿內含渣顯著減少、無粗顆粒、相對密度恢復正常為止。

鑽孔事故的預防及處理

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。

由於出渣後未及時補充泥漿(或水)或河水、潮水**,或孔內出現承壓水或鑽孔通過沙礫等強透水層,孔內水流失等造成孔內水頭高度不夠。

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,或鑽機直接接觸在護筒上,由於振動使孔口坍塌,擴充套件成較大坍孔。

在鬆軟砂層中鑽進進尺太快。

提出鑽錐鑽進,迴轉速度過快,空轉時間太長。

衝擊錐或掏渣筒傾倒,撞擊孔壁,或爆**理孔內孤石、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。

清孔後泥漿相對密度、粘度等指標降低,用空氣泥機清孔泥漿吸走後未及時補漿(或水),使孔內水位低於地下水位。

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後停頓時間過長。

10、吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。

坍孔的預防和處理

在鬆散粉砂土或流砂中鑽進時,應控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度和膠體率的泥漿。衝擊鑽成孔時投入粘土,摻片、卵石,低衝程鎚擊,使粘土膏、片、卵石擠入孔壁起護壁作用。

汛期或潮汐地區水位變化過大時,應採取公升高護筒,增高水頭,或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩定。

發生孔口坍塌時,可立即拆除護筒並回填鑽孔,重新埋設護筒再鑽。

如發生孔內坍塌,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公尺,如塌孔嚴重時應全部回填,待回填物沉積密實後再行鑽進。

衝擊鑽施工工藝

衝擊鑽安全操作規程 1 操作人員必須經過培訓,熟悉衝擊鑽機效能 結構 原理,考試合格並取得操作證,方可操作。2 鑽機應放置平衡 堅實,鑽機就位後,應對鑽機及配套裝置進行全面檢查,鑽機安設必須平穩 牢固,鑽機應加設斜撐或攬風繩。3 開機前應檢查所有機構的正確性,並向全部潤滑點和油嘴加註潤滑油,清除鑽機...

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