冲击反循环钻孔法施工工艺
钻孔灌注桩反循环工艺流程

钻孔灌注桩反循环工艺流程1. 简介钻孔灌注桩(Bored Pile)是一种常用的地基处理方法,广泛应用于建筑、桥梁、码头等工程中。
而钻孔灌注桩反循环工艺是指在施工过程中采用反循环钻探技术,即通过回转钻进和抽取泥浆的方式进行施工。
本文将详细描述钻孔灌注桩反循环工艺流程的步骤和流程。
2. 工艺流程2.1 设计准备阶段在进行钻孔灌注桩反循环施工之前,需要进行设计准备阶段的工作。
具体步骤如下:2.1.1 工程勘察根据项目要求,进行现场勘察和资料收集,获取地质、水文等相关信息,并制定相应的勘察方案。
2.1.2 桩基设计根据勘察结果,结合设计要求,进行桩基设计。
包括确定桩径、桩长、钢筋配筋等参数,并制定施工方案。
2.1.3 设备准备根据设计要求,准备相应的钻机、抽泥机等设备,并进行设备调试和检验。
2.2 施工准备阶段在施工前,需要进行施工准备阶段的工作。
具体步骤如下:2.2.1 施工方案编制根据设计要求和现场实际情况,编制详细的施工方案。
包括施工顺序、施工方法、施工参数等。
2.2.2 施工人员培训对参与施工的人员进行培训,确保他们了解施工流程和操作规范,并具备相应的技能。
2.2.3 施工现场布置根据施工方案,对施工现场进行布置。
包括搭建钻机平台、设置安全警示标志等。
2.3 钻孔灌注桩反循环施工阶段完成上述准备后,即可进入钻孔灌注桩反循环施工阶段。
具体步骤如下:2.3.1 钻孔准备将钻杆组装好,并连接到钻机上。
调整钻机的位置和角度,使其与设计要求一致。
2.3.2 钻孔施工启动钻机,开始进行钻孔施工。
根据设计要求,控制钻杆的下压力和旋转速度,控制钻孔的直径和深度。
2.3.3 泥浆抽取在钻孔过程中,通过泥浆抽取装置对泥浆进行抽取。
将泥浆送入泥浆池或处理设备进行处理。
2.3.4 钢筋安装在完成钻孔后,将预先准备好的钢筋放入孔内。
根据设计要求,进行钢筋的连接和固定。
2.3.5 灌注混凝土在完成钢筋安装后,开始灌注混凝土。
钻孔反循环灌注桩施工工艺

钻孔(反循环)灌注桩施工技术方案一、方法概述及工艺流程图钻孔(反循环)灌注桩施工工艺流程图二、钻孔(反循环)灌注桩施工工艺要点:1、测量定位:使用检验、校准合格的经纬仪、全站仪、水准仪、钢尺。
操作人员应是测量专业技术人员,依据设计桩位平面布置图及建立的现场测量控制网,放出桩位点并埋标。
桩位测量定位误差w 5 mm。
2、护筒埋设:埋设护筒之前应对其桩位用钢尺进行复核,护筒埋设时,根据桩径大小,在桩位点进行人工或机械挖孔,安放钢护筒,护筒内径大于桩径200mm,护筒中心轴线对正测定的桩位中心,其偏差w 50 mm,并保持护筒的垂直,护筒的四周要用粘土捣实,以起到固定护筒和止水作用。
护筒上口应高出地面200 mm,其上部宜开设溢浆口,护筒两侧设置吊环,以便吊放、起拔护筒。
3、设备安装:(1)钻机安装必须准、平、稳、牢,使天轮、滑车、转盘中心和桩中心在一条铅垂线上,以保证钻孔垂直度,转盘中心同桩孔中心位置偏差W 10 m。
钻机机座必须稳固,以确保钻进过程中不发生倾斜或位移,用仪器复核定位后方可开钻,在钻进中经常检查。
(2)转移设备,必须由持有专人指挥,严禁无证操作。
(3)设备安装就位之后,应精心调平,安装牢固,作业之前应先试运转,以防止成孔灌注中途发生机械故障。
(4)所有的机电设备接线要安全可靠,位于运输道路上的电缆应加外套或埋设管道保护。
5)各项设备的安装、使用、拆卸、搬运和维护保养应按其使用说明书正确操作使用。
4、循环系统设置:(1)泥浆池:根据场地的实际情况,对循环系统的设置进行合理布局,并要求泥浆循环畅通,易于清除钻渣。
循环池容量不宜太小,以确保施工2~3 根桩泥浆能够正常循环。
(2)泥浆:泥浆有保护孔壁和排渣的作用,根据不同的地质条件,可采用上部粘性土自然造浆,进入砂土层后视泥浆比重、黏度可适当投粘土粉造浆,施工过程中还可循环利用储浆池内泥浆进行补充。
5、钻进成孔:钻进中应严格按规范操作,建立岗位责任制、交接班制度、质量检查制度等。
反循环冲击钻钻孔灌注桩施工工艺方法

反循环冲击钻钻孔灌注桩施工工艺方法冲击钻钻孔灌注桩适用条件:地质范围较广土层、漂石孤石、强弱风化岩层等均可,需场地平整、水电通畅等。
一、施工流程施工流程图如下:冲击钻钻孔桩施工工艺框图二、施工方法1、测量放样:放样前先进行场地平整,测量组根据桩基坐标放样图用全站仪放出桩基中心场地处理现场检查 桩位放样 埋设护筒 钻机就位 钻进 制作护筒 首次清孔 吊入探孔器、钢筋笼 安设导管、二次清孔 混凝土运输 灌注水下混凝土 拔除护筒 钻机移位 破桩头 混凝土拌制 抗拉、水密试验 试块检测 桩检试块留样 钻进记录桩,设立护桩,校核无误且经监理工程师确认后方可开钻。
在成桩过程中由测量组多次进行复测、监控,以保证成桩后桩基础的位置满足施工规范及设计要求。
2、护筒制作与安放护筒采用厚度为10mm的A3钢板卷制而成,内径比桩径大20cm,高度为2.5m 一节,挖坑埋设,并在护筒周围对称、均匀地回填粘土,并分层夯实,埋置深度不小于2m。
严格控制护筒的位置和垂直度,护筒顶面高出地面30cm或高出施工时的河水位1m以上,以防止杂物、地面水流入井孔内。
3、造浆泥浆是粘土和水的拌和物,由于其比重大,净水压力大,作用在井孔壁形成一层泥皮,阻隔孔隙水渗流,保护孔壁免于坍塌,同时,泥浆还起悬浮钻渣的作用,使钻进正常进行。
在适当位置开挖沉淀池、泥浆池以及到各孔位的泥浆槽,钻碴在沉淀池沉淀后挖出并弃运,防止泥浆流入农田、水渠和河道。
在钻进过程中不断用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试,根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆的浓度,必要时添加外加剂。
泥浆的性能指标见下表。
泥浆性能指标表(1)钻机就位:首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心,利用护桩检查桩孔的中心位置是否正确,然后调整钻架,使钻架上的起吊滑轮线、冲击锥中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上,其偏差不得大于20mm。
钻机精确就位后,固定好钻机,启动卷扬机吊起冲击锥,把冲击锥徐徐放进护筒中准备冲击钻进,冲孔之前,对主要机具及配套设备需进行检查、维修。
01-反循环钻机钻孔

5、在粘质土中钻进,由于泥浆粘性大,钻头所受阻力也大,易糊钻。宜选用尖底钻锥中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。
6、在砂类土或软土层钻进时容易坍孔,宜选用平底钻头,控制进尺,低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
7、在卵石、砾石类土层中钻进时,因土层软硬不均,会引起钻头跳动,钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象,易使钻机因超负荷而损坏。宜采用低挡慢速、优质泥浆、大泵量的方法钻进。
2、孔深不得小于设计孔深,
3、孔位中心≤5cm,
4、倾斜度<1%,
5、灌注前沉渣厚度小于10cm。
交底人
接底人
交底日期
10、用电线路严格按照用电规范进行接线,并设专职电工进行电气线路的巡回检查;设备发生故障,应拉闸停电检修,作业人员不得随意接触。
11、各种设备、操作杆必须一机一闸一保护,并配齐安全防护装置。
12、经常对钻机等设备进行检验、维护。
13、夜间施工要有足够照明,以保证现场亮度。
六、质量要求:
1、孔径不得小于100cm,
10、泥浆补充与净化:开钻前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失应予补充。每钻进2m或地层变化处,应在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并记录,以便与设计资料核对。
11、在钻进过程中,必须控制好钻杆的提升速度,不宜提升过快,造成塌孔。
12、应在钻孔桩施工开始时,每个桥墩选择第一根桩进行验槽。钻进过程中及时滤渣,同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。
【标准施工方案】反循环钻机施工方案

【标准施工方案】反循环钻机施工方案(标准施工方案,可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)反循环钻机施工方案及图表1、钻机就位钻孔灌注桩基础施工前将场地用推土机、压路机整平、碾压,使机械能顺利进场就位,并使钻机在施工中保持稳定。
采用全站仪测定桩孔位置,并埋设孔位护桩,采用“十”字定位,随时校核桩位坐标。
2、泥浆制备泥浆制备选用优质膨润土造浆,设置泥浆池,泥浆比重在一般地层控制在1.2~1。
3范围;泥浆比重在松散易坍地层控制在1。
4~1.5范围。
试验泥浆的全部性能指标,并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,填写泥浆试验记录表。
泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后运至指定的位置.钻孔用泥浆技术指标见下表泥浆技术指标表3、埋设护筒孔口护筒采用4~8mm厚钢板制作,内径比桩径大200mm~400mm,护筒长度根据设计要求和实际的地质条件确定,一般按1。
5m~2。
0m 埋设。
孔口护筒采用人工开挖埋设,护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实,严防地表水从该处渗入。
顶部高出施工地面30cm~40cm,钢护筒筒底的高程符合设计要求。
护筒埋设准确竖直,护筒孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制,护筒竖向的倾斜度不大于1%.4、成孔试验施工时先在不同区段进行成孔试验,根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数.获取较为详细的地质条件参数和可靠的钻孔参数,并根据获得的技术数据及时修正,以保证钻孔质量。
5、成孔(1)、钻孔:准备工作完成后,履带式反循环钻机自行就位,钻机将钻头中心线对准桩孔中心,误差控制在2cm以内.启动泥浆泵、钻机开始钻进,钻进方式以正循环钻进为主,以反循环钻进为辅,一般情况下,先用正循环方式钻进,以加强泥浆护壁的效果,确保成孔质量及施工安全,终孔后改用反循环方式进行清孔,以加快清孔速度,减少沉碴厚度;在部分地质条件较好的桩位采用反循环方式成孔,可提高钻进速度。
【水利工程施工技术】反循环回转钻孔【水电工程施工技术】

4 反循环回转钻孔4.1反循环回转钻进的原理和特点4.1.1 反循环回转钻进的原理泥浆反循环排渣是针对大口径全断面钻孔而开发的关键技术,最大钻孔直径可达3m以上。
反循环回转钻进的破岩方式与正循环回转钻进相同,但排碴方式不同,孔内泥浆的流向相反。
反循环钻进时,钻杆(排渣管)内泥浆的压力小于钻杆外泥浆的压力;在内外压力差的作用下,孔内泥浆沿钻具与孔壁之间的环状空间流向孔底,与岩屑一起进入钻头吸渣口,通过钻杆内腔返回地面,经沉淀或机械净化处理后再流进孔内,从而形成循环(见图8-2-3 b)。
在钻进过程中,随着孔深的增加,不断向孔内补充新鲜泥浆。
泥浆反循环的排渣能力主要取决于排渣管内外的压力差、排渣流量和排渣系统的通径。
4.1.2反循环钻进的特点反循环钻进主要有以下优点:(1)泥浆的回流的速度比正循环要大得多,一般可达到2 m/s~4m/s;而且不受孔径大小的影响;因此它能直接排出粒径较大的钻碴,能满足大口径钻孔的排渣要求。
(2)减少了钻碴的重复破碎,排渣速度快,钻进效率高,钻头寿命长。
(3)钻孔环状空间冲洗液的流速慢,对孔壁的破坏作用小;钻孔的超径率比正循环小,减少了混凝土的灌注量。
(4)可自行清孔,清孔效果好,淤积厚度可不超过5cm,有利于保证桩端承载力。
(5)除砂层和卵砾石层外,一般可用清水直接造孔,利用钻头的旋转在孔内自行造浆;反循环钻进的主要缺点是:(1)泥浆用量多,泥浆净化及废浆处理的工作量大,相应的动力消耗也较大;当钻进速度较慢、排碴量不大时,经济效果较差。
(2)当卵石粒径接近或超过排渣管路通径时,容易发生吸渣口和管路堵塞故障,处理较困难,影响钻进效率。
(3)对排渣系统的密封性要求较高,因泄漏引起的故障和工时消耗较多。
(4)配套设备较多,需占用较大的施工场地反循环钻进理想的应用条件是:①有较充足的水源;②地层中没有大于钻杆内径4/5的卵石或杂物,卵石含量不大于20%;③地下水位适当,地下水位过高或过低都会带来不利影响;④没有自重湿陷性黄土层;⑤孔径600 mm~3000mm,孔深不大于100m。
钻孔灌注桩正循环和反循环施工工艺

钻孔灌注桩正循环和反循环施工工艺正循环是冲洗液由泥浆泵通过钻杆送入孔底, 环的冲洗液刚好与正循环的路由相反。
般施工中都是用反循环的 [正循环旋转钻孔]:泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输进钻杆内腔,经钻头的出浆 口射出。
底部的钻头在旋转时将土层搅松成为钻渣, 被泥浆悬浮,随泥浆上升而 溢出,经过沉浆池沉淀净化,泥浆再循环使用。
井孔壁靠水头和泥浆保护。
[反循环旋转钻孔]:泥浆由泥浆池流入钻孔内,同钻渣混合。
在真空泵抽吸力作 用下,混合物进入钻头的进渣口,经过钻杆内腔,泥石泵和出浆控制筏排泄到沉 淀池中净化,再供使用。
由于钻杆内径较井孔直径小得多, 故钻杆内泥水上升比 正循环快4~5倍,在桥梁钻孔桩成孔中处于主导地位。
反循环钻在软塑土、松散的沙、砾、卵及含有长木棒、树根等一杂物的垫土层中钻进,当泥浆性能较差、 循环流量(流速)不当时很易发生坍塌。
主要是泥浆循环方式不同,将旋转钻孔机分为正循环钻进和反循环钻进。
正循环钻进是泥浆自供应池由泥浆泵泵出, 输入软管送往水龙头上部进口,再注 入旋转空心钻杆头部,通过空心钻机一直流到钻头底部排出, 旋转中的钻头将泥 浆润滑,并将泥浆扩散到整个孔底,携同钻碴浮向钻孔顶部,从孔顶溢排地面上 泥浆槽。
反循环钻进与正循环钻进的差异在钻进时泥浆不经水龙头直接注入钻孔四周,泥浆下达孔底,经钻头拌和使孔内部浆液均匀达到扩壁,润滑钻头,浮起钻碴,此 时压缩空气不断送入水龙头,通过固定管道直到钻头顶部,按空气吸泥原理,将 钻渣从空心钻杆排入水龙头软管溢出。
怎么样判断桩基已入岩?首先你得根据岩土工程勘察报告来进行初步判断, 在报 告中所描述的深度附近如果进尺发生明显变化,此时你应该将这个深度做一下记 录,并仔再从孔底从孔内上返到地面;反循细观测泥浆中岩屑成份,如果发现基岩碎屑,则可以证明桩基已经入岩。
如何判断桩基已打至中风化层?首先要详细了解勘察报告的地质分部情况,再根据试桩时米集确定的入岩样品来确定。
冲击钻孔施工工艺

冲击钻孔施工工艺2.1.1工艺概述冲击钻孔成孔工艺方法分为冲击正循环成孔和冲吸反循环成孔两种。
冲击正循环成孔是通过冲击式装置或卷扬机悬吊冲击钻头上下反复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁中,大部分钻渣由泥浆循环带出孔外,或用掏渣筒掏出孔外,这样循环往复,直至钻至设计深度。
冲吸反循环成孔其成孔原理与冲击正循环成孔原理基本相同,只是钻头中心留有空洞,在上下往返冲击时,其钻头尖刀将孔底冲碎,已冲碎的钻渣可以从钻头中心空洞用吸泥管排出孔外。
冲击钻孔施工适用于黄土、粘性土、粉质粘土、杂土、坚硬土层、含有孤石的砂砾石层、漂石层、岩层等。
2.1.2作业内容本工艺主要作业内容为:场地平整或钻孔平台搭设、设备安装、泥浆调制、钻进施工、泥浆循环处理及清孔、钢筋笼加工及安装、混凝土灌注。
2.1.3质量标准及检验方法《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424 — 2010《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10753 —2010《铁路工程基桩检测技术规程》(TB10218 —2008)2.1.4施工工艺流程图图2.5.4-1冲孔钻孔桩施工工艺流程图2.1.5工艺步骤及质量控制一、施工准备1、技术准备⑴会同设计、监理完成现场交接桩和施工技术交底工作。
组织测量部门进行桥梁中线贯通和各控制点的闭合复测,对施工人员进行专项培训等。
⑵熟悉和分析施工现场的水文、地质等资料,熟悉设计图纸并编制钻孔桩单项施工组织设计,向作业队施工人员进行技术、安全、质量、环保交底,确保施工过程中的工程质量和人身安全。
⑶熟悉施工现场环境,摸清施工范围内的地下管线、地下构筑物、危险建筑等分布情况。
⑷按照混凝土强度的设计要求,做水下混凝土配合比、施工配合比,满足钻孔桩灌注混凝土的要求。
2、机具准备冲击钻机大致分为两类:一类是冲击式钻机,配有钻架及起吊、冲击等全套设备。
另一类是带有离合器的双筒卷扬机组成的简易冲击钻具,其钻架和设备由施工单位根据工地条件自行设计组拚。
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冲击反循环钻孔法施工工艺1前言随着国民经济的发展,铁路、公路的桥梁以及高层建筑的基础大多采用钻孔灌注桩基础,其成孔方法较多,而冲击钻孔法是常见的一种,因它能适应各种地层特别是冲击硬质岩层优势明显。
近年来,使用冲击反循环钻孔法成孔速度大有提高,因而在复杂地质中的钻孔灌注桩基础大多优先选用冲击钻孔法来解决施工中的疑难问题。
2工艺特点(1)设备简单,操作方便。
(2)可以采用反循环冲击成孔提高效率。
(3)可以穿过漂石、卵石、砾石等地层。
(4)对处理复杂地层中的基础有显著的优点。
(5)它可直接投入粘土块入孔自行造浆。
3适用范围冲击钻孔法适用于孔径100cm~300cm,钻孔深度50m。
冲击钻机适用于所有土层,采用实心锤钻进时,在漂、卵石和基岩中显得比其他方法优越。
4机械性能及参数见表1。
冲击钻孔系统设备由冲击钻头、三脚立架、卷扬机组成。
冲击钻机配有1~5t重的冲击锥。
国产的冲击钻机主要是CZ型的CZ-30、CZ-28、CZ-22等,另外还有YKC-31、YKC-30等型号。
5钻孔施工施工工艺流程5.1.1冲击钻孔施工工艺流程见图1。
5.1.2 冲击反循环钻孔施工工艺流程见图2。
图1 冲击钻孔施工工艺流程图图2 冲击反循环钻孔施工工艺流程施工工艺步骤5.2.1 施工准备(1)平整场地(陆地)。
平整场地应达到“三通一平”,以便钻机安装和移位;对于不利于施工机械运行的松散场地,应采取硬化、加固等措施。
场地要采取有效的排水措施。
根据施工图设计,合理选择和确定进出线路和钻孔顺序,制定场地布置方案。
合理的安排泥浆池、沉淀池的位置,沉淀池的容积应满足2个孔以上排渣量的需要。
(2)围堰筑岛(浅水)。
对于浅水区域的桩基施工,可采用围堰筑岛方式施工,筑岛填料宜用粘土,岛面要有足够的施工场地,岛面标高应高出施工水位~2.0m。
(3)平台施工(深水)。
对于场地为深水时,可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台,也可采用浮式施工平台。
(4)测量定位。
桩位放样后,应埋设好护桩,并做好测量交底,随时进行检查。
(5)制作埋设护筒。
护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成,高度为1500~2000mm。
钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大200~400mm。
护筒顶部应高出地面250~350mm。
护筒顶高程,采用反循环时应高出地下水位2.0m。
护筒位置要根据设计桩位,按纵横轴线中心埋设。
埋设护筒的坑不要太大。
坑挖好后,将坑底整平,然后放入护筒,经检查位置正确,筒身竖直后,四周即用黏土回填,分层夯实,并随填随观察,防止填土时使护筒位置偏移。
护筒埋好后应复核校正,护筒中心与桩位中心应重合,偏差不得大于50㎜。
护筒的埋设深度:在黏土中不宜小于1m;在砂土中不宜小于1.5m,并保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。
(6)钻机就位安装。
钻孔机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移,其下部要用方木垫平,塞牢。
桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。
为准确控制钻孔深度,应在机架上或机座上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。
冲击反循环钻孔采用液压起塔、液压步履纵、横移位安装就位。
(7)泥浆制备及指标控制。
泥浆必须具备的性质:物理稳定性,静置相当时间其性质不变化,不因重力而沉淀。
化学稳定性,不因水泥、海水等异物混入而污染。
适当的比重。
比重大对护壁、浮渣有利,但比重太大会使泵的能力不足也影响钻进速度。
良好的触变性。
要求泥浆在流动时,阻力很小,以便泵送。
当停止钻孔时,泥浆能很快凝聚成凝胶状,避免浆中砂粒迅速下沉,同时也维持孔壁稳定。
形成薄而韧的泥皮,黏附于孔壁上,不透水,不坍塌。
能够容易从沉淀池,旋转器中分离出来。
不产生过多气泡。
泥浆性能指标见表2。
膨润土泥浆具有相对密度低、黏度好、含砂量小、失水量小、拟皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具冲击阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点,是钻孔施工的优质泥浆。
其制备的主要材料是膨润土和水,外加剂有分散剂,增黏剂,防漏剂。
黏土泥浆的主要材料为:黏土,水,纯碱,外加剂(分散剂和增黏剂)。
泥浆的配合比应视地质情况、施工机械等条件选定。
选定配合比后,经过配制试验并修正后确定泥浆配合比。
5.2.2 钻进成孔(1)开孔钻进的控制。
开孔时应扶正锤头用小冲程低锤密击。
如表土为淤泥、松散细沙等软弱土层,可加黏土块夹小片石,反复冲击造壁,保证护筒的稳定,控制好桩位中心。
必须保证泥浆的供给,使孔内浆液稳定。
冲击反循环钻进也应从正循环开始,待泵吸反循环系统可以正常工作时才用反循环钻进。
(2)冲击(反循环)成孔工艺。
1)冲击钻孔法成孔工艺。
冲击钻孔法是利用电力起重力,带动卷扬机上的单根钢丝绳,通过桅杆上的导向轮提引钻头作上下冲击运动,形成瞬时冲击力破碎岩土,其钻碴由孔内泥浆承托上浮,待冲击一段时间后,提出钻头,再利用桅杆上的副绳提引抽碴筒入孔内捞碴,倾倒入泥浆槽内流入沉淀池内净化,再供使用,如此往复的成孔方法即为冲击钻孔法的施工工艺。
2)冲击反循环钻孔法成孔工艺。
从钻机同步卷筒引出来2根受力相等的正、反转钢丝绳,经冲击梁和桅杆的导向滑轮,提引冲击钻头,然后起动电动机,通过传动机构驱动冲击机构,拉动钢丝绳带动钻头作上下冲击运动,形成瞬时冲击力破碎岩土,同时在两根主钢丝绳之间放置由副卷扬机提引的排碴系统,排碴管的下端在钻头的中心管内,钻头作上下冲击运动时,排碴管除了随着钻孔进尺间歇下放外,一般保持不动,并在冲击的同时启动砂石泵连续排出钻碴,此种成孔方式即为冲击反循环钻孔法施工工艺。
①开始钻基岩时应低锤密击或间断冲击,以免偏斜。
如发现钻孔偏斜,应立即回填片石至片孔处上部~0.5m,重新钻进。
②遇弧石时可适当抛填硬度相似的片石,采用重锤冲击,或中低冲程交替冲击,将大弧石击碎挤入孔壁。
③必须准确控制松绳长度,避免打空锤。
一般不宜用高冲程,以免扰动孔壁,引起坍孔、扩孔或卡钻事故。
④经常检查钢丝绳的磨损情况,卡扣松紧程度、转向装置是否灵活,以免掉钻。
⑤经常检查冲击钻头的磨损情况,如磨损较大,切削角不符合要求时要及时更换修理,以提高钻进效率和防止卡钻等事故。
⑥勤松绳:防止打空锤,避免钢丝绳承受过大的意外荷载而遭受破坏;⑦勤补浆:保持泥浆浓度,使孔内钻碴能及时排出孔外;⑧勤取渣:使钻锤经常冲击新鲜地层。
(3)扩孔率的施工控制。
扩孔率过大是因为钻锤摆动过大或因地层松软冲击振动力过大,或因钻头直径过大均可造成。
必须控制钻锤的摆动和冲程的大小,改善钻头直径的匹配,以控制扩孔率。
(4)泥浆回收及排渣处理。
钻孔时,采用泥浆悬浮钻渣和护壁,因施工中水泥、土粒等混入及泥浆渗入孔壁等原因使泥浆性能改变,以及为了回收泥浆原料和减少环境污染,可使用机械、物理、化学等方法使泥浆净化与再生,可在现场设置泥浆池、沉淀池等泥浆循环净化系统,钻碴应集中运至弃碴场处理切忌污染环境。
泥浆池、沉淀池的池面高程应比护筒低~1m,以利泥浆回流畅顺,位置布局要合理,不得妨碍吊机和钻机行走。
泥浆池的容量为每根桩排渣量的倍~2倍。
应有专人清除沟槽沉淀物,多余的泥浆要及时排出坑槽,保证不淤塞,维护泥浆沟(槽)、沉淀池、泥浆池的工作性能。
(5)终孔时的清孔方法及验孔标准。
冲击正循环钻孔完成后即用抽碴法清孔,直至孔底沉碴厚度满足要求为止。
冲击反循环钻孔采用换浆法清孔使孔内泥浆达到标准为止。
清孔过程中,必须及时补给足够的泥浆,并保持孔内浆液面的稳定。
冲击钻孔成孔质量标准见表3。
6钻孔异常的预防及处理坍孔坍孔不严重时,可回填片石、粘土至坍孔位置以上,采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施继续钻进;若坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹黏土回填重钻。
为避免埋钻坍孔,应加大泥浆比重,快速钻进;对于冲击法成孔,应用小冲程,可以抛碎石土或片石,反复冲砸以加固孔壁。
必要时采取全护筒跟进,但是护筒很难拔出,成本较高。
弯孔出现孔身偏斜、弯曲,不严重者,可重新调整钻机继续钻进或在偏斜处吊挂钻头反复扫孔,使钻孔正直。
偏斜严重时应回填硬质带棱的石块,多填高0.5m反复冲击修孔。
预防措施:钻机安装牢固,机架不摆动,保证吊绳始终对准孔心;基地夯实,防止不均匀沉降引起钻机倾斜。
卡钻在冲击钻孔时,常发生卡钻。
卡钻后不宜强提,应查明原因和钻头位置采取晃动大绳带动钻头,使钻头松动后再提起,也可用半圆形钻头修孔将钻头周围的钻渣松动后提出。
在岩层中冲击钻孔,钻头磨损快,在更换钻头后应首先扩孔,防止卡钻。
掉钻掉钻落物时,宜迅速用叉、钩、绳套等工具打捞。
防止埋钻发生,埋钻时可采用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙,再下钩、绳套打捞。
溶洞在穿透溶洞顶板时,要用小冲程反复冲击,慢慢击穿岩层,不可猛冲快进。
如有填充物、溶洞较小,可回填片石、粘土块并立即加水利用钻头冲击将粘土块和片石挤入溶洞及其裂隙中形成一个封闭的环形壁,继续冲击钻进。
如溶洞较大,又无填充物,可用内护筒跟进的办法穿过溶洞继续钻进成孔。
7灌注桩身水下砼原材料的选择和配合比拌合站拌制混凝土所用水泥、粗骨料、细骨料、掺合物(粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉)、外加剂和水等原材料,其质量标准应符合施工图和《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的要求,其质量检验方法、检验要求参照《铁路混凝土用原材料质量标准及检验方法》执行。
混凝土配合比设计:混凝土配合比应根据混凝土原材料品质、施工图要求强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性的要求,通过试配、调整的步骤选定。
配制的混凝土拌合物应满足施工过程中混凝土工作性能的要求,配制成的混凝土应满足施工图标示强度、耐久性等质量要求。
混凝土的水胶比、胶凝材料用量、矿物掺和料用量、混凝土含碱量、氯离子总含量等配合比技术参数应符合规定。
制安钢筋笼及检测管钢筋笼在制作、运输和安装过程中,应采取措施防止变形。
吊入桩孔内,将钢筋笼进行有效固定,防止灌注混凝土时钢筋笼移位和上浮。
检测管接头顺直牢靠,与钢筋笼的主筋焊接固定,安装期间检测管内注清水;检测管上、下端口用钢板密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内,确保混凝灌筑后管道畅通。
导管的配置、试压及安装(1)导管的配置。
导管是灌注水下混凝土的重要工具,用钢板卷制焊成或用无缝钢管制作。
其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的混凝土数量决定,一般25~30cm。
导管分节长度应便于拆装和搬运,并小于导管提升设备的提升高度。
中间节两端焊有法兰,以便用螺栓相互连接。
法兰厚度10~12mm,法兰边缘比导管外壁大出40~50mm。
直径12~16mm螺栓孔6~8个。
上下两节法兰间应垫以4~5mm厚橡胶垫圈,其宽度外侧齐法兰盘边缘,内侧宜稍窄于法兰内边缘。
为防止在提升导管时卡挂钢筋骨架,可在每节导管上套装一个用1.5mm厚钢板制的锥形活动护罩,罩住下法兰。
导管制作应力求坚固,内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。
各节导管内径应大小一致:偏差不大于±2mm。