自行式简易冲击钻机灌注桩施工工法.doc

自行式简易冲击钻机灌注桩施工工法 闫明东 田雄文 张喜刚 兰文庆 （中铁十九集团第五工程有限公司八公司）　 一、概述 冲击钻钻孔在国内目前主要是利用吊车配合施工，钻机桩位间移位也需要机械配合，为了提高工效，节约工程成本，缩短工期，提高钻机在场地的适用性，我们经过摸索，积思广益，总结出自行式简易冲击钻机灌注桩施工工法。 二、工法特点及适用范围 本法施工简单、安全、可靠、迅速，主要有以下几点： 1、施工简单，适用性强。该工法所需施工场地小，下导管，灌注混凝土，埋设护筒，桩位间移位均可自行施工，不需配备专用吊车及利用机械设备来移位。 2、降低工程造价，该工法施工周期小，所需设备少，不施工时可拆开存放，占地少，具有很好的经济性。 3、制作组装费用少，材料来源广，改制工艺简单可靠，不需专业人员即可制作。 4、适用于各种土质钻孔桩，水下混凝土灌注质量可靠。 三、工艺原理 1、本工法利用二台卷扬机，通过传动来完成机械上的作业，移位利用钻机上卷扬机底架下部的两根无缝钢管来完成，且杆件、设备可拆装组合。 2、钻孔时钻机将钻头提起，然后自由下落，利用钻头重量产生的冲击力，穿透各种土层，部分泥渣挤入孔壁，形成密实的护壁，大部分清除，成孔后安装钢筋笼、导管，灌注水下混凝土。 3、泥浆护壁是利用泥浆在孔壁形成一层泥浆膜，阻隔孔内外渗流，保护孔壁免于坍孔；同时泥浆悬浮钻渣，不致很快沉淀，使钻锤能冲击到新的土层，并通过泥浆的循环除渣。 4、水下砼灌注主要依靠混凝土自重使砼密实，导管保持埋身，可使质量较差的砼一直位于上部，能够保证质量。 四、施工工艺 (一)施工程序流程图 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　 　　 （一）改制及作业过程 改制钻机料斗（见下图） 改 装 的 小 料 斗 示 意 图 ①确定钻机施工时桩位间可利用场地，根据场地来调整小型提料料斗杆件的长度，一般按6m制做。小型提升料斗一般按0.5m3混凝土容量考虑，提升杆件采用槽钢。 ②采用钻机副机（3t卷扬机）提升料斗。钢丝绳采用直径20mm，小料斗下部设自卸开关，以绳在地面人工控制。 2、下桩基钢筋笼及导管安装时钻机操作 下桩基钢筋笼时，主桅杆人工拆除，直接支撑在地面，与地面角度控制在450。~600。间，以利于稳定，钢筋笼完成后，人工安装主桅杆，利用主机（8t卷扬机）安装导管。 3、钻机自行移位 钻机桩位间移位利用主机（8t卷扬机）牵引钢丝绳，通过缠绕方向、位置的不同来实现的。见下图 4、冲击钻孔灌注桩施工工艺。 （一）护筒的埋设 钢护筒内径应比桩径大200mm-400mm，采用挖埋法，护筒底部及四周用粘土填实，护筒的顶端高程，高出地下水位或孔外水位1.5m，同时满足高出地面0.3m，护筒的底端埋置深度1-1.5m，并在顶部焊加强筋和吊耳，开出浆口。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。 （二）钻孔 1、钻机就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷，对较软土质，采用袋装砂砾土填平，上铺双层枕木的方法。钻机钻锤中心和钢护筒中心位置偏差不得大于2cm。 钻 孔 时 钻 机 示 意 图 2、开始钻孔时，加清水在护筒内打浆，采用小冲程，待泥浆均匀后方开始钻进。进尺要适当控制，对护筒底部，要慢速钻进，使底脚处有坚固的泥皮护壁。钻至护筒底部1m后，可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处必须捞取清渣样，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。操作人员必须认真填写钻孔记录。 3、钻孔过程中，始终保持孔内水位高出地下水位或河中水位1.5-2.0m。同时钻孔的桩与新浇筑完的桩距离不小于5m且在桩距间5m内的任何混凝土灌注桩完成后24小时后，才能开始钻孔，以避免干扰邻桩混凝土的凝固。 （1）冲程应根据土层情况确定，在通过坚硬密实的砂石时采用高冲程（4-5m），粘土层圆砾石土层采用低冲程（2-4m）。在砾层或松散的卵石夹土层时采用小冲程（1-2m），并相应提高泥浆的粘度和相对密度，必要时可按1：1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm）用冲锤以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，若需要，可重复回填反复冲击2-3次，在淤泥层，可按上述方法同时加入水泥，以防止坍孔。 （2）在何情况下，最大冲程不宜超过6m，以防卡钻冲坏孔壁或孔壁不圆，为控制钻锤冲程，宜在钢丝绳上，油漆长度标志或做明显的标记。 （3）换浆除渣或其它原因停钻时，钻头必须提出孔口外，再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。 （4）须按时除渣，一般每进尺1～3m时除渣一次，直到泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒为止。 4、检孔：钻进中必须用检孔器检孔。检孔器用钢筋自制，外径为钻孔桩直径，检孔器长度为孔径的4-6倍。严禁冲击或强插检孔器的方法检孔。 5、清孔：清孔采