钻孔灌注桩冲击钻进施工法.docx

钻孔灌注桩冲击钻进施工法曹却非( 钻孔灌注桩冲击钻进施工法 曹却非 (湖南省路桥建设集团公司 , 湖南 长沙 410004) 摘 要 : 介绍了钻孔灌注桩冲击钻进施工法的施工原理 、施工特点及施工程序 ,并总结了冲击 钻进施工法应用于不同地层的施工要点 。 关键词 : 桥梁 ; 钻孔灌注桩 ; 冲击反循环施工 ; 冲击正循环施工 中图分类号 : U443 . 154 文献标识码 :B 文章编号 :1671 - 2668 (2003) 02 - 0070 - 02 近年来 ,随着跨越山地和河谷地段高速公路的 增多 ,需穿越基岩和大直径卵石层的桥梁桩基也随 之增加 。冲击钻进施工法可通过钻机冲击使基岩 、 卵石产生局部压碎和剪切破坏进行破岩 ,与回转钻 进法相比 ,它是一种行之有效的施工方法 。同时 ,冲 击钻具有轻便和结构简单的优点 ,所以在地形复杂 和不便运输的地区有着独特的优势 ,而且冲击钻进 法在从小口径到大口径的钻孔灌注桩的施工中都取 得了大量的施工成绩 ,是一种较为成熟的桩基钻孔 施工方法 。 1 . 2 冲击正循环施工法 冲击正循环机具由钻架、卷扬机 、钻头及泥浆泵 等几部分组成 。施工中 ,卷扬机提升 2～8 t 重的钻 头至 10 m 以下的任意高度后 ,断开离合器使钻头自 由落下冲击岩石 ,如此反复 ,实现钻进 。 冲击正循环是依靠泥浆的浮力及粘附力来排渣 的 ,因此 ,正循环钻进对泥浆的要求很高 。泥浆比重 不能太小 ,太小则不能提供足够的浮力让钻渣浮出 ; 泥浆也不能太浓 ,太浓的泥浆会在孔壁产生较厚的 泥皮 ,造成清孔困难 ,如控制不当 ,将会大大降低桩 周摩阻力 。因此 ,在冲击正循环施工中应严格控制 泥浆的指标 。 冲击正循环钻孔法的主要特点 : ①利用冲击力 破岩 ,能够以块状回收钻渣 , 便于及时掌握地质情 况 ; ② 结构简单 , 机体重量轻 , 不需要大的钻孔平 台 ; ③ 短距离能自行 ,移机简便 ; ④ 施工中无需笨 重的反循环泥浆泵 。 冲击正循环钻孔法的施工流程 : ① 测量定位 , 护筒埋设 ; ②安装钻机 ,移机就位 ,吊入钻头 ,钻头 对中 ; ③开孔造浆 ,泥浆池蓄满浆后 ,钻进 ; ④钻进 结束 ,清孔 ,处理钻渣 ; ⑤吊开钻头 ,移开钻机 ,下钢 筋笼 ,灌注砼 ; ⑥拔起护筒 ; ⑦成桩 。 冲击钻进施工法 冲击钻进施工法根据排渣方式的不同可分为冲 击反循环施工法和冲击正循环施工法。 1 . 1 冲击反循环施工法 冲击反循环机具由卷扬机、偏心轮 、钻架 、钻头 、 排渣管 、泥浆泵等几部分组成 , 俗称磕头机 。施工 中 ,卷扬机通过偏心轮将 4～8 t 重的钻头提升至 1 ～5 m 高度 ( 高度根据地质情况 , 通过偏心轮距调 整) 后 ,自由落下冲击岩石 ,如此反复 ,实现钻进 。同 时 ,泥浆泵通过排渣管将孔底钻渣不断吸出 ,新鲜泥 浆从孔口补充入孔 ,进行护壁 。 冲击反循环钻孔法的主要特点 : ①利用冲击力 破岩 ,能够以块状回收钻渣 ,钻渣处理效率高 ; ②结 构简单 ,故障少 ,部件消耗少 ; ③自带行走系统 ,移 机简便 ; ④为反循环施工 ,便于控制泥浆指标 。 冲击反循环钻孔法的施工流程 : ① 测量定位 , 护筒埋设 ; ②安装钻机 ,移机就位 ,吊入钻头 ,安装 排渣管 、泥浆泵 ,钻头对中 ; ③开孔造浆 ,泥浆池造 满浆后 , 钻进 ; ④ 钻进结束 , 清孔 , 处理钻渣 ; ⑤ 吊 开钻头 ,移开钻机 ,下钢筋笼 ,灌注砼 ; ⑥拔起护筒 ; ⑦成桩 。 1 在各种地层中的应用及常见问题的处理 2 2 . 1 淤泥层 采用冲击钻进法在淤泥层钻进时 ,如果不限制 进尺速度 ,一个台班最快可达 10 m 进尺 ( 1 . 5 m 孔 径) ,但因其地质特点 ,不宜进尺太快 。首先 ,淤泥层 一般为上层 ,淤泥泥质好的话 ,可以自造泥浆 ,减少 泥粉的投放量 ,降低造价 ; 其次 ,淤泥层钻孔过程中 因为地层和孔内的渗流可能导致缩颈甚至垮孔 。因 此在淤泥层钻进时 , 不能盲目追求进尺 , 要造好泥 公 路汽运与总第 95 期Hi gh w ays A utom o 公 路 汽 运 与 总第 95 期 Hi gh w ays A utom ot i ve A p pl icat ions 71 浆 ,形成好的泥浆护壁 ,阻止孔内渗流 。宜“低锤密 打”,即提锤高度为 1～3 m ,锤击频率宜加快 。进尺 速度以一个台班 1～3 m 为宜 ,不能过快 。由于淤泥 层具有易垮孔易缩颈的特性 ,条件许可的情况下 ,最 好能将护筒安放穿过淤泥层 。 2 . 2 砂 层 根据含泥量的多少 ,砂层可以分为 2 种