《沖擊成孔灌筑樁》word版

1、沖擊成孔灌筑樁施工工藝關(guān)鍵字：溶洞：指由雨水或地下水溶解侵蝕石灰?guī)r層所形成的空洞。又稱鐘乳洞，石灰?guī)r洞。正循環(huán)：將輸漿管插入樁底，使鉆渣被泥漿浮懸，隨著泥漿上升而溢出流到樁外的泥漿溜槽，經(jīng)過沉淀池凈化，泥漿再循環(huán)使用。一、工程概況南廣鐵路工程NGZQ-3標段沙子橋區(qū)段，位處于溶洞溶洞發(fā)育地帶，溶洞形狀各異，錯落無序，規(guī)模大處溶洞呈多層分布。在樁基礎(chǔ)施工前，除根據(jù)設(shè)計提供的初勘、施勘地質(zhì)資料外，還應進行補勘、電磁波層析CT探測等多層次勘察。根據(jù)溶洞的不同特點,擬采取沖擊鉆機成孔并配合相應的施工方案，確保成孔、成樁的可靠性。二、主要施工工藝和技術(shù)要求2.1概要沖擊成孔灌筑樁系用沖擊式鉆機或卷揚機懸

2、吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復沖擊，將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用泥漿循環(huán)法排渣，然后再灌筑混凝土成樁。其特點是：設(shè)備構(gòu)造簡單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁較堅實、穩(wěn)定，坍孔少，不受施工場地限制，無噪聲和振動影響等，因此被廣泛地采用。但存在掏泥渣較費工費時，不能連接作業(yè)，成孔速度較慢，泥渣污染環(huán)境，孔底泥渣難以掏盡，使樁承載力不夠穩(wěn)定等問題。適用于黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土層中應用，特別適于有孤石的砂礫石層、漂石層、堅硬土層、巖層中使用，對流砂層亦可克服，但對淤泥及淤泥質(zhì)土，則要十分慎重，對地下水大的土層，會使樁端承載力和摩阻力大幅度降低，不宜使

3、用。2.2機具設(shè)備主要設(shè)備為簡易的沖擊鉆機。它由簡易鉆架、沖錘、轉(zhuǎn)向裝置、護筒以及35t雙筒卷揚機（帶離合器）等組成。所用鉆具按形狀分，常用有十字鉆頭和三翼鉆頭兩種；前者專用于礫石層和巖層；后者適用于土層，沙子橋所用皆為十字鉆頭。鉆頭和鉆機用鋼絲繩連接，鉆頭重4t，鉆頭直徑1.25m。轉(zhuǎn)向裝置是一個活動的吊環(huán)，它與主挖鋼繩的吊環(huán)聯(lián)結(jié)提升沖錘。2.3主要施工工藝和技術(shù)要點（1）沖擊成孔灌筑樁施工工藝程序是：場地平整樁位放線、開挖漿池、漿溝護筒埋設(shè)鉆機就位、孔位校正沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣清孔換漿終孔驗收下鋼筋籠和鋼導管灌筑水下混凝土成樁養(yǎng)護。（2）成孔時應先在孔口設(shè)圓形68mm鋼板護筒

4、，它的作用是保護孔口、定位導向，維護泥漿面，防止坍方。護筒內(nèi)徑比鉆頭直徑大200mm，深1.5m，如上部松土較厚，宜穿過松土層，以保護孔口和防止塌孔。然后使沖孔機就位，沖擊鉆應對準護筒中心，要求偏差不大于±20mm，開始低錘（小沖程）密擊，錘高0.40.6m，并及時加塊石與粘土泥漿護壁，泥漿密度和沖程可按表1選用，使孔壁擠壓密實，直至孔深達護筒下34m后，才加快速度，加大沖程，將錘提高至1.52.0m以上，轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊，在造孔時要及時將孔內(nèi)殘渣排出孔外，以免孔內(nèi)殘渣太多，出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。各類土層中的沖程和泥漿密度選用表 表1項次項目沖程（m）泥漿密度（t/m3）備注1在護筒中及護筒

5、腳下3m以內(nèi)0.91.11.11.3土層不好時宜提高泥漿密度，必要時加入小片石和粘土塊2粘土12清水或稀泥漿，經(jīng)常清理鉆頭上泥塊3砂土121.31.5拋粘土塊，勤沖勤掏渣，防坍孔4砂卵石231.31.5加大沖擊能量，勤掏渣5風化巖141.21.4如巖層表面不平或傾斜，應拋入2030cm厚塊石使之略平，然后低錘快擊使其成一緊密平臺，再進行正常沖擊，同時加大沖擊能量，勤掏渣6塌孔回填重成孔11.31.5反復沖擊，加粘土塊及片石（3）沖孔時應隨時測定和控制泥漿密度。如遇較好的粘土層，亦可采取自成泥漿護壁，方法在孔內(nèi)注滿清水，通過上下沖擊使成泥漿護壁。每沖擊12m應排渣一次，并定時補漿，直至設(shè)計深度。

6、排渣使用泥漿循環(huán)法。將輸漿管插入孔底，泥漿在孔內(nèi)向上流動，將殘渣帶出孔外，本法造孔工效高，護壁效果好，泥漿較易處理，但對孔深時，循環(huán)泥漿的壓力和流量要求高，較難實施，故只適于在淺孔應用。（4）在鉆進過程中每12m要檢查一次成孔的垂直度情況。如發(fā)現(xiàn)偏斜應立即停止鉆進，采取措施進行糾偏。對于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位，應采用低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過，以保持孔形良好。（5）在沖擊鉆進階段應注意始終保持孔內(nèi)水位高過護筒底口0.5m以上，以免水位升降波動造成對護筒底口處的沖刷，同時孔內(nèi)水位高度應大于地下水位1m以上。（6）成孔后，應用測繩下掛0.5kg重鐵碗測量檢查孔深，核對無誤后，進行清孔，使密度

7、控制在1.151.25之間。（7）清孔后應立即放入鋼筋籠，并固定在孔口鋼護筒上，使其在澆筑混凝土過程中不向上浮起，也不下沉。鋼筋籠下完并檢查無誤后應立即澆筑混凝土，間隔時間不應超過4h，以防泥漿沉淀和坍孔。混凝土澆筑一般采用導管法在水中澆筑。2.4施工常遇問題及預防、處理方法1.樁孔不圓，呈梅花形（?。┰颍恒@頭的轉(zhuǎn)向裝置失靈，沖擊時鉆頭未轉(zhuǎn)動泥漿粘度過高，沖擊轉(zhuǎn)動阻力太大，鉆頭轉(zhuǎn)動困難沖程太小，鉆頭轉(zhuǎn)動時間不充分或轉(zhuǎn)動很?。?）處理措施：經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性；調(diào)整泥漿的粘度和相對密度；用低沖程時，每沖擊一段換用高一些的沖程沖擊，交替沖擊修整孔形 2. 鉆孔偏斜（！）原因：沖擊中遇探頭石、

8、漂石、大小不均，鉆頭受力不均基巖面產(chǎn)狀較陡鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷土層軟硬不均；孔徑大，鉆頭小，沖擊時鉆頭向一側(cè)傾斜（2）處理措施：發(fā)現(xiàn)探頭石后，應回填碎石或?qū)@機稍移向探頭石一側(cè)，用高沖程猛擊探頭石，破碎探頭石后再鉆進，遇基巖時采用低沖程，并使鉆頭充分轉(zhuǎn)動，加快沖擊頻率，進入基巖后采用高沖程鉆進；若發(fā)現(xiàn)孔斜，應回填重鉆；經(jīng)常檢查及時調(diào)整；進入軟硬不均地層，采取低錘密擊，保持孔底平整，穿過此層后再正常鉆進；及時更換鉆頭3. 沖擊鉆頭被卡（?。┰颍恒@孔不圓，鉆頭被孔的狹窄部位卡?。ń邢驴ǎ?；沖擊鉆頭在孔內(nèi)遇到大的探頭（叫上卡）；石塊落在鉆頭與孔壁之間未及時焊補鉆頭，鉆孔直徑逐漸變小，

9、鉆頭入孔沖擊被卡上部孔壁坍落物卡住鉆頭在粘土層中沖程太高，泥漿粘度過高，以致鉆頭被吸住放繩太多，沖擊鉆頭傾倒頂住孔壁護筒底部出現(xiàn)卷口變形，鉆頭卡在護筒底，拉不出來（2）處理措施：若孔不圓，鉆頭向下有活動余地，可使鉆頭向下活動并轉(zhuǎn)動至孔徑較大方向提起鉆頭；使鉆頭向下活動，脫離卡點；使鉆頭上下活動，讓石塊落下及時修補沖擊鉆頭；若孔徑已變小，應嚴格控制鉆頭直徑，并在孔徑變小處反復沖刮孔壁，以增大孔徑；用打撈鉤或打撈活套助提；利用泥漿泵向孔內(nèi)泵送性能優(yōu)良的泥漿，清除坍落物，替換孔內(nèi)粘度過高的泥漿；使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正；將護筒吊起，割去卷口，再在筒底外圍用12mm圓鋼焊一圈包箍，重下護

10、筒于原位4. 孔壁塌坍（?。┰颍簺_擊鉆頭撞擊孔壁泥漿相對密度偏低，起不到護壁作用；孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位遇流砂、軟淤泥、破碎地層或松砂層鉆進時進尺太快地層變化時未及時調(diào)整泥漿相對密度清孔或漏漿時補漿不及時，造成泥漿面過低，孔壓不夠而塌孔成孔后未及時灌筑混凝土或下鋼筋籠時撞擊孔壁造成塌孔（2）處理措施：探明坍塌位置，將砂和粘土（或砂礫和黃土）混合物回填到坍孔位置以上12m，等回填物沉積密實后再重新沖孔；按不同地層土質(zhì)采用不同的泥漿相對密度；提高泥漿面；嚴重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁穩(wěn)定后，采用低速重新鉆進；地層變化時要隨時調(diào)整泥漿相對密度，清孔或漏漿時應及時補充泥漿，保持漿面在護筒范圍以內(nèi)；

11、成孔后應及時灌筑混凝土；下鋼筋籠應保持豎直，不撞擊孔壁5. 流砂（?。┰颍嚎淄馑畨毫Ρ瓤變?nèi)大，孔壁松散，使大量流砂涌塞孔底掏渣時，沒有同時向孔內(nèi)補充水，造成孔外水位高于孔內(nèi)（2）處理措施：流砂嚴重時，可拋入碎磚石、粘土，用錘沖入流砂層，做成泥漿結(jié)塊，使成堅厚孔壁，阻止流砂涌入保持孔內(nèi)水頭，并向孔內(nèi)拋粘土塊，沖擊造漿護壁，然后用掏渣筒掏砂6. 沖擊無鉆進（?。┰颍恒@頭刃腳變鈍或未焊牢被沖擊掉孔內(nèi)泥漿濃度不夠，石渣沉于孔底，鉆頭重復擊打石渣層（2）處理措施：磨損的刃齒用氧氣乙炔割平，重新補焊；向孔內(nèi)拋粘土塊，沖擊造漿，增大泥漿濃度，勤掏渣7. 鉆孔直徑小（?。┰颍哼x用的鉆頭直徑小鉆頭磨損未及時修復（2）處理措施：選擇合適的鉆頭直徑，宜比成樁直徑小20cm；定期檢查鉆頭磨損情況，及時修復8. 鉆頭脫落（?。┰颍捍罄K在轉(zhuǎn)向裝置聯(lián)結(jié)處被磨斷；或在靠近轉(zhuǎn)向裝置處被扭斷，或繩卡松脫或鉆頭本身在薄弱斷面折斷轉(zhuǎn)向裝置與鉆頭的聯(lián)結(jié)處脫開（2）處理措施：用打撈活套打撈；用打撈鉤打撈；用沖抓錐來抓取掉落的鉆頭，預防掉鉆頭，并檢查易損壞部位和機構(gòu)9. 吊腳樁（！）原因：清孔后泥漿相對密度過低，孔壁坍塌或孔底涌進泥砂，或未立即灌筑混凝土清渣未凈，殘留沉渣過厚沉放鋼筋骨架、導管等物碰撞孔壁，使孔壁坍落孔底（2）處理措施：做好清孔工作，達到要求立即灌筑混凝土，注意泥漿濃度，