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1、冲击钻钻孔灌注桩冲击钻钻孔灌注桩 施工工艺流程施工工艺流程 冲击钻适用范围冲击钻适用范围 n n 适用于各类土层的桥梁桩基施工。（单轴极限抗适用于各类土层的桥梁桩基施工。（单轴极限抗 压强度小于压强度小于30MPa30MPa的岩石称为软岩，大于的岩石称为软岩，大于30MPa30MPa 的岩石称为硬岩，小于的岩石称为硬岩，小于5MPa5MPa的岩石称为极软岩的岩石称为极软岩 ）冲击实心锥适用孔径）冲击实心锥适用孔径80200cm80200cm，孔深，孔深100m100m 以内。以内。 n n 由于大路黄河特大桥主墩桩基桩长都为由于大路黄河特大桥主墩桩基桩长都为6070m6070m ，超过了旋挖钻
2、机能承受的扭矩，所以采用冲击，超过了旋挖钻机能承受的扭矩，所以采用冲击 钻。钻。 设计要求设计要求 1.1.根据施工场区的工程地质根据施工场区的工程地质 条件和桩基础设计情况，条件和桩基础设计情况， 本工程钻孔灌注桩采用本工程钻孔灌注桩采用反反 循环回转钻施工循环回转钻施工、泥浆护、泥浆护 壁成孔、吊车吊放钢筋笼壁成孔、吊车吊放钢筋笼 、导管水下灌注成桩工艺、导管水下灌注成桩工艺 施工。施工。 2.2.钻孔灌注桩全部设计为摩钻孔灌注桩全部设计为摩 擦桩。擦桩。 n n 冲击钻成孔灌注桩是用冲击式冲击钻成孔灌注桩是用冲击式 钻孔架悬吊钻孔架悬吊冲击钻冲击钻头（又称冲头（又称冲 锤）上下往复冲击，
3、将土层或锤）上下往复冲击，将土层或 岩层破碎成孔，部分碎渣和泥岩层破碎成孔，部分碎渣和泥 渣挤入孔壁中，大部分成为泥渣挤入孔壁中，大部分成为泥 渣，用泥浆循环带出成孔，然渣，用泥浆循环带出成孔，然 后再灌注混凝土成桩。后再灌注混凝土成桩。 n n 利用泥浆泵使泥浆通过钢丝绳利用泥浆泵使泥浆通过钢丝绳 、钻头而压入孔底，携带钻渣、钻头而压入孔底，携带钻渣 ，再从孔底经过钻头与孔壁之，再从孔底经过钻头与孔壁之 间的环形空间回流至地面的循间的环形空间回流至地面的循 环环 施工工艺流程图施工工艺流程图 施工工艺流程图 测量定位桩位复测 埋设护筒位置、垂直度检查 钻机就位水平、对中检查 冲击成孔 孔位、
4、孔径、孔深、垂直度检查 第一次清孔沉渣、泥浆性能检查 钻机移位下一孔 吊装钢筋笼钢筋笼制作 安放导管 第二次清孔沉渣厚度测量 水下灌注混凝土 提导管 起拔护筒 施工准备施工准备 n n 一、一、钻孔平台钻孔平台 n n 41#41#、42#42#墩钻孔平台为墩钻孔平台为 钢管桩平台，墩旁行走部钢管桩平台，墩旁行走部 分为分为L L形钢管桩平台。钢形钢管桩平台。钢 管桩平台由管桩平台由10mm10mm钢板和钢板和 分配梁、螺旋钢管组成。分配梁、螺旋钢管组成。 n n 二、开挖泥浆池、沉二、开挖泥浆池、沉 淀池淀池 n n 泥浆池开挖尺寸为：泥浆池开挖尺寸为： 642m642m泥浆溜槽为：泥浆溜槽
5、为： 5020cm5020cm，坡比为：，坡比为：1 1： 0.75. 0.75. 开挖泥浆池、沉淀池并做好防护开挖泥浆池、沉淀池并做好防护 测量放点测量放点 n根据设计提供的导线点及水准点用全站仪定 位，划出墩位，再根据设计桩位，测放桩心 ，将每一根桩的中心用油漆标识，然后在 中心桩的前后左右设置护桩。孔位误差应符 合桥涵验标的要求。 埋设护筒埋设护筒 n n 1 1 、护筒埋设应准确、稳定，、护筒埋设应准确、稳定， 护筒中心与桩位中心的偏差不护筒中心与桩位中心的偏差不 得大于得大于50mm50mm，护筒的垂直倾斜，护筒的垂直倾斜 度不大于度不大于1% 1% ； 2 2、 护筒使用护筒使用1
6、2mm12mm以上钢板制以上钢板制 作，其内径应大于设计桩径作，其内径应大于设计桩径 400mm400mm，其上部开设，其上部开设1-21-2个溢浆个溢浆 孔；孔；护筒加工时在每护筒加工时在每1.5m1.5m处增处增 设一道加固筋，保证护筒受挤设一道加固筋，保证护筒受挤 压不变形。压不变形。 3 3 、护筒宜埋入河床面以下、护筒宜埋入河床面以下1m1m 左右，在水中平台设置护筒，左右，在水中平台设置护筒， 可根据施工最高水位、流速、可根据施工最高水位、流速、 、冲刷及地质条件等因素决定、冲刷及地质条件等因素决定 埋深，必要时打入不透水层。埋深，必要时打入不透水层。 作用：保护孔口、定位导向，作
7、用：保护孔口、定位导向， 维护泥浆面。维护泥浆面。 埋设十字护桩埋设十字护桩 n n 为了校正护筒及桩孔中心，在为了校正护筒及桩孔中心，在 挖护筒之前采用挖护筒之前采用“ “+ +” ”字交叉法在护筒字交叉法在护筒 以外较稳定的部位设以外较稳定的部位设4 4个定位桩，个定位桩， 在护筒安设后，以桩位放样所设的在护筒安设后，以桩位放样所设的“ “ 十十” ”字形控制桩在护筒口上用丝线字形控制桩在护筒口上用丝线“ “ 十十” ”字交叉，在字交叉，在“ “十十” ”字交叉点挂吊一字交叉点挂吊一 线锤，自然下放，看是否与桩中心线锤，自然下放，看是否与桩中心 重合一致，以此来校核护筒的准确重合一致，以此
8、来校核护筒的准确 安设位置。安设位置。 n n 定位桩采用定位桩采用2020钢筋，在位于钢筋，在位于 护筒边护筒边1 12m2m位置进行埋设（确保位置进行埋设（确保 不被施工破坏），定位桩顶高于护不被施工破坏），定位桩顶高于护 筒顶筒顶50cm50cm，并用红油漆标识，施工，并用红油漆标识，施工 中做好定位桩的保护工作。中做好定位桩的保护工作。 钻机就位钻机就位 n n 钻机安放在枕木上，必须平整钻机安放在枕木上，必须平整 、稳固，确保施工中不移位、稳固，确保施工中不移位、 不倾斜；不倾斜； n n 钻头或钻杆中心与护筒中心误钻头或钻杆中心与护筒中心误 差不得大于差不得大于50mm50mm，钻
9、孔时，孔，钻孔时，孔 内水位高于护筒地脚内水位高于护筒地脚0.5m0.5m以上以上 或地下水位以上或地下水位以上1.5m1.5m2.0m2.0m。 n n 钻机底座平正，保证钻杆垂直钻机底座平正，保证钻杆垂直 ，钻机安装牢固，机架不摆动，钻机安装牢固，机架不摆动 ，保证钻杆和吊绳始终对准孔，保证钻杆和吊绳始终对准孔 心，加强机械保养维护，减少心，加强机械保养维护，减少 钻机过程中钻杆的抖动。为防钻机过程中钻杆的抖动。为防 止大风袭击及其他意外情况的止大风袭击及其他意外情况的 发生而影响钻机的稳定，钻机发生而影响钻机的稳定，钻机 顶端采用缆风绳对称拉紧。顶端采用缆风绳对称拉紧。 冲击钻机冲击钻机
10、 n n 冲击式钻机是灌注桩基础施工的一冲击式钻机是灌注桩基础施工的一 种重要钻孔机械，它能适应各种重要钻孔机械，它能适应各 种种 不同地质情况，特别是卵石层中钻不同地质情况，特别是卵石层中钻 孔，冲击式钻机较之其它型式钻机孔，冲击式钻机较之其它型式钻机 适应性强。同时，用冲击式钻机造适应性强。同时，用冲击式钻机造 孔，成孔后，孔壁四周形成一层密孔，成孔后，孔壁四周形成一层密 实的土层，对稳定孔壁，提高桩基实的土层，对稳定孔壁，提高桩基 承载能力，均有一定作用。承载能力，均有一定作用。 目前常用的冲击钻机有 目前常用的冲击钻机有CZCZ系列系列 （如表所示），其所有部件装在拖（如表所示），其所
11、有部件装在拖 车上，包括电动机、传动机、卷扬车上，包括电动机、传动机、卷扬 机和桅杆等，整体牵引。冲机钻孔机和桅杆等，整体牵引。冲机钻孔 是利用钻机的曲柄连杆机构，将动是利用钻机的曲柄连杆机构，将动 力的回转运动改变为往复运动，通力的回转运动改变为往复运动，通 过钢丝绳带动冲锤上下运动。通过过钢丝绳带动冲锤上下运动。通过 冲锤自由下落的冲击作用，将卵石冲锤自由下落的冲击作用，将卵石 或岩石破碎，钻渣随泥浆（或用掏或岩石破碎，钻渣随泥浆（或用掏 渣筒）排出。渣筒）排出。 冲锤（如图所示）有各种形状 冲锤（如图所示）有各种形状 ，但它们的冲刃大多是十字形的。，但它们的冲刃大多是十字形的。 3PNL
12、-123PNL-12型泵结构图型泵结构图 n n 1.1.防护罩防护罩 2.2.泵体泵体 3.3.叶轮叶轮 4.4.泵盖泵盖 5.5.密封体密封体 6.6.导管导管 7.7.泵轴泵轴 8.8.托架托架 9.9.联轴器联轴器 10.10.电动机电动机 n n 泥浆泵是钻机的重要配套泥浆泵是钻机的重要配套 产品，用于钻孔作业中循产品，用于钻孔作业中循 环泥浆。环泥浆。 n n 泥浆泵是在钻孔过程中泥浆泵是在钻孔过程中, ,将将 泥浆加压后携带出泥浆加压后携带出 井底的岩屑和供给孔底动井底的岩屑和供给孔底动 力钻具的动力力钻具的动力, ,向孔底输向孔底输 送和循环钻孔液的往复泵送和循环钻孔液的往复泵
13、. . 泥浆泵 冲击成孔冲击成孔 n n 开锤前，护筒内必须加入足够的粘土和水，然后边冲击边加粘土造浆开锤前，护筒内必须加入足够的粘土和水，然后边冲击边加粘土造浆 ，以保证粘土造浆护壁的可行性。，以保证粘土造浆护壁的可行性。 n n 采用钻孔粘土造浆，成孔过程中要及时加水调整好泥浆比重，保持在采用钻孔粘土造浆，成孔过程中要及时加水调整好泥浆比重，保持在 1.11.11.31.3。 n n 在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样 ，地层变化处，至少取一个样，从冲击钻机捞取的钻渣中取出样品，地层变化处，至少取一个样，
14、从冲击钻机捞取的钻渣中取出样品， 查明土类并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装查明土类并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装 袋保留。袋保留。 n n 为防止桩位偏移和斜孔，采取以下措施：为防止桩位偏移和斜孔，采取以下措施： 1 1、冲击钻应对准护筒中心，要求偏差不大于、冲击钻应对准护筒中心，要求偏差不大于50mm50mm，开始低锤（小冲程，开始低锤（小冲程 ）密击，锤高）密击，锤高0.40.40.6m0.6m，并及时加粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，并及时加粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实 ，直至孔深达护筒下，直至孔深达护筒下3 34m4m后，才加快速度，加大冲程，将
15、锤提高至后，才加快速度，加大冲程，将锤提高至 1.51.52.0m2.0m以上，转入正常连续冲击。以上，转入正常连续冲击。 2 2、在钻进过程中每、在钻进过程中每1 12m2m要检查一次成孔的垂直度。如发现偏斜应立即要检查一次成孔的垂直度。如发现偏斜应立即 停止钻进，采取措施进行纠正。对于变层处和易于发生偏斜的部位，停止钻进，采取措施进行纠正。对于变层处和易于发生偏斜的部位， 应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。 第一次清孔第一次清孔 n n 终孔后停止进尺，将钻头提离孔底终孔后停止进尺，将钻头提离孔底200200 300mm
16、300mm，保持钻头回转和泥浆循环，泵入比，保持钻头回转和泥浆循环，泵入比 重重1.031.031.081.08的泥浆，把孔内泥浆换出，的泥浆，把孔内泥浆换出， 并捞取沉渣，直至达到设计要求，泥浆比并捞取沉渣，直至达到设计要求，泥浆比 重在重在1.11.1，含砂率，含砂率2 2，孔底沉渣厚度，孔底沉渣厚度 50mm50mm，黏度在，黏度在1717至至20s20s之间，方可提钻下之间，方可提钻下 钢筋笼，灌注混凝土。钢筋笼，灌注混凝土。 泥浆粘度计和泥浆比重计泥浆粘度计和泥浆比重计 n n 粘度计：粘度计： n n 1 1、用 途：、用 途： 适用于现场和实验室中测量适用于现场和实验室中测量 泥浆的粘度，它是由粘度计中流出泥浆的粘度，它是由粘度计中流出500mm3500mm3的的 泥浆所需的时间来计算，单位泥浆所需的时间来计算，单位 为秒为秒. . n n 2
