施工单位旋挖钻和反循环回转钻机课件.ppt

旋挖钻与反循环回转钻机施工方法 王德勇二 一三年三月 旋挖钻机是二战以后意大利人发明的 因使用中的高效率和可靠的质量 而为业主和建筑公司带来丰厚的利润 后欧州人 日本人等随着各国恢复建设的全面展开而大面积使用 而在中国也是在最近几年才被逐渐认识和应用 成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法 其特点是工作效率高 施工质量好 尘土泥浆污染少 1 旋挖钻孔桩的施工特点1 1成孔速度快 效率高 可有效保证施工进度 施工时提钻以及换钻的时间短 平均钻进速度可达到5 8m h 1 2自动化程度高 质量高 钻机设备性能较好 电脑能精确定位钻孔坐标及显示钻孔垂直度和钻孔深度 成孔质量高 1 3伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力 而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降 快速卸土 以缩短钻孔辅助作业的时间 提高钻进效率 1 4对施工现场污染小 旋挖钻既可干式钻进作业 亦可在水中钻孔 孔内沉渣较少 施工现场整洁 噪声低 并对施工环境的适应能力强 一 旋挖钻机 1 5履带底盘承载 接地压力小 适合于各种工况 在施工场地内行走移位方便 机动灵活 在施工场地能快捷到达指定地点 1 6旋挖钻机的地层适应能力强 旋挖钻机可以适用于淤泥质土 粘土 砂土 卵石层等地层 1 7孔壁不产生泥皮 在成孔过程中孔壁受到钻斗的刮擦 在钻孔壁上形成明显的螺旋线 这加大了桩基成型后的摩擦力 1 8自带柴油动力 缓解施工现场电力不足的矛盾 并排除了动力电缆造成的安全隐患 2 旋挖钻头的类型及应用2 1旋挖钻头的类型由于所施工的地层千差万别 施工具体的技术要求又各有不同 所以只有通过选择不同钻头来满足上述的要求 科学地选择钻头及合理的使用钻头 在一定程度上能丰富旋挖钻机的施工工艺 拓宽旋挖钻机的施工领域 旋挖钻头实际上是个盛土的筒式容器 只是在下侧焊接切削土层的刀片 在施工中遇到硬岩基层以及卵砾石层等复杂地层时 应根据不同地质情况选用合适的钻头 钻头的类型有很多 目前常见的旋挖钻头有螺旋钻头 旋挖斗 岩石钻筒 扩底钻头 冲击钻头 冲抓锥钻头和液压抓斗 1 螺旋钻头螺旋钻头主要用于地下水位以上软岩 粒径不大的砾石层中及中风化以下岩石 所用切削具为斗齿 截齿或两种的混合式 结构有直螺 锥螺及单头双头之分 适合不同的地层 岩石螺旋 土层螺旋 2 旋挖钻斗旋挖钻斗主要用来钻进较软的第四纪地层 还用于钻孔清渣 旋挖钻斗根据地部结构不同可分为单底板土层钻斗和双底板捞砂钻斗 进土口分为单口和双口 一般来说双底层钻斗适用地层范围较宽 单底层的只适用于粘性较强的土层 双门钻斗适用于地层范围较宽 单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥 单底板土层钻斗 双底板捞砂钻斗 3 岩石钻筒相对旋挖钻斗和短螺旋钻头来说 旋挖钻机施工一般较少用到岩石筒钻 对于硬度较大的基岩地层 大的漂石以及硬质永冻土层 直接用短螺旋钻头或旋挖钻斗钻进都比较困难 需要岩石筒钻配合短螺旋钻头和双底板捞砂钻斗钻进 岩石钻筒的主要作用在于对孔内岩芯的圆周进行松动掏空 为以后下嵌岩短螺旋钻头破碎岩芯创造破碎自由面 对于层理发育且各项异性的硬岩地层 用岩石筒钻配合嵌岩短螺旋钻头和双底板捞砂钻斗钻进 能有效预防斜孔 取芯截齿钻筒 岩石截齿钻筒 4 扩底钻头在桩径不增大桩深的基础上 为了提高单桩的承载力 设计部门往往通过扩底桩来实现 旋挖钻机施工扩底是无需任何改动就可施工 只需选用扩底钻头即可 扩底钻头常用的以机械式为主 这种钻头使用和维护都比较简单 有上开式和下开式的 张开机构一般为四连杆的 用于土层 强风 中风化地层甚至坚硬基岩 由于旋挖钻进是非循环钻进 扩底完成后用清渣桶清渣即可 扩底钻头 扩底钻头扩底状态 5 冲击钻头 冲抓锥钻头在钻进大直径卵石 大漂石和坚硬基岩 使用冲击钻头 冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效 这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业 因为要有冲击作用 所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好 6 液压抓斗目前连续墙和防渗墙的施工工程日趋见多 如果对旋挖钻机稍作改动就可作业 液压抓斗的开闭是通过液压来驱动的 液压抓斗上只有一根油缸 所以只需进出两个油管 一个控制阀即可 2 2根据地质情况选用钻头 1 粘土 选用单层底的旋挖钻斗 如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗 2 淤泥 粘性不强土层 砂土 胶结较差粒径较小的卵石层 可配用双层底的钻挖钻斗 3 硬胶泥 选用单进土口的 单双底皆可 旋挖钻斗 或斗齿直螺 4 冻土层 含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗 含冰量大的可用锥形螺旋钻头 需要说明的是 螺旋钻头用于土层 除淤泥外 皆有效 但一定有在没有地下水的情况下使用 以免产生抽吸作用造成卡死 5 胶结好的卵砾石和强风化岩石 需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗 粒径较大的用单口 粒径小的用双口 6 中风基岩 配备截齿筒式取心钻头 锥形螺旋钻头 双层底的旋挖钻斗 或者截齿直形螺旋钻头 双层底的旋挖钻斗 7 微风化基岩 配备牙轮筒式取心钻头 锥形螺旋钻头 双层底的旋挖钻斗如果直径偏大还要采取分级钻进工艺 3 旋挖钻机施工步骤测量放线及定桩位 配置泥浆 埋设护筒 检查桩中心线 钻机就位及钻进 钻孔完成 清孔并测定深度 放入钢筋笼和导管 进行混凝土灌注 拔出护筒并清理桩头沉淤回填 成桩 4 施工工艺4 1测量放样及定桩位 1 复核全桥的桩位坐标 确认设计图纸提供的桩位数据 2 排桩护桩放样与护桩埋设 由专职测量人员采用全站仪或GPS对桩位采用坐标法进行实地放样 沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位 沿桥长方向放出两排护桩桩位 当进行下一排桩基施工时可利用上一排排桩护桩 排桩护桩为木桩 桩顶钉钉 高度80cm 埋入地下45cm 并用砂浆或素混凝土保护 3 单桩护桩放样与护桩埋设 沿桩中心呈 十 字型引出四个桩位点用来控制桩位 作为单桩护桩 单桩护桩采用木桩 桩顶钉钉 高度80cm 埋入地下45cm 并用砂浆或素混凝土保护 4 检测 自检 现场技术员用几何尺寸方法复核桩位 每天对桩位护桩复核一次 若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测 监理检测 桩位放样完成 经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核 监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合 无误后进行护筒埋设工作 4 2泥浆制备 1 工地试验确定泥浆配合比 通过试验确定泥浆配合比为 水 粘土和膨润土质量比 2 计算桩孔体积 挖2倍桩孔体积的泥浆池 3 根据泥浆配合比 在泥浆池中加入水 粘土 膨润土 用挖掘机搅拌至均匀 4 通知试验室 检测泥浆相对密度 粘度 含砂率 胶体率 PH各项指标 合格后方可使用 泥浆各项指标如下 4 3护筒制作与埋设 1 护筒制作护筒选用6 10mm厚钢板卷制而成 护筒内径一般情况下为设计桩径 20mm 采用冲击钻孔时为设计桩径 40mm 2 护筒埋设护筒埋置深度宜为2M 上部开设2个溢浆孔 护筒埋设时 采用钻机的卷扬机下设 人工配合就位 然后利用钻机旋挖斗将其静力压入土中 四周回填粘土并分层夯实 其顶端应高出地面30cm 水中筑岛时 护筒宜埋入河床面以下1m 钢护筒顶高出施工水位或地下水位1 5m 并高出施工地面0 3m 护筒中心竖直线应与桩中心线重合 除设计另有规定外 平面允许误差为50mm 竖直线倾斜率应小于1 干处可实测定位 水域可依靠导向架定位 4 4钻机定位及钻孔 1 确定钻机位置 在钻机位置四周洒白灰线标记 2 标记位置 定位 将旋挖钻机开至白灰线标记位置 不再挪动 3 连接护桩 拉十字线调整钻头中心对准桩位中心 通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆 桅杆的竖直度并锁定 4 开始钻孔作业 钻进时应先慢后快 开始每次进尺为40 50cm 确认地下是否不利地层 进尺5米后如钻进正常 可适当加大进尺 每次控制在70 90cm 5 成孔 成孔检查 成孔达到设计标高后 对孔深 孔径 孔壁垂直度 沉淀厚度等进行检查 检测前准备好检测工具 测绳 检孔器等 检孔器应按如下要求制作 检孔器的外径为钢筋笼直径加10cm 长度为6D D为孔径 标定测绳 测绳采用钢丝测绳 20米以内测锤重2Kg 20米以上测锤重3Kg 测量护筒顶标高 根据桩顶设计标高计算孔深 以护筒顶面为基准面 用测绳测量孔深并记录 测量时测量五处 中心一处 四周对应护桩各测量一处 孔深按最小测量值 当最小测量值小于设计孔深时继续钻进 现场技术人员应严格控制孔深 不得用超钻代替钻渣沉淀 用检孔器检测孔径和孔的竖直度 检孔器对中后在孔内靠自重下沉 不借助其他外力顺利下至孔底 不停顿 证明钻孔符合规范及设计要求 如不能顺利下至孔底时 用钻机进行扩孔处理 检孔器 检测标准 钻孔成孔质量须满足下表中的要求 1 在钻进过程中应时刻注意钻机仪表 如仪表显示竖直度有变化 应及时进行调整 调整后钻进 2 钻孔过程中每进尺5 10米时测定泥浆各项技术指标 不满足要求时及时调整 3 钻进过程中生成的泥浆 导入泥浆沉淀池 沉淀后循环使用 施工完成后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染 4 钻进过程中注意孔内水压差 5 钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录 交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项 6 因故停钻时 孔口应护盖 严禁钻头留在孔内 以防埋钻 同时保持孔内有规定的水头 即应高于地下水位或空外水位1 0 2 0m 和要求的泥浆浓度 粘度 以防坍孔 7 旋挖钻孔应超挖30cm 以保证桩长 同排桩超挖深度应基本一致 要控制在 5cm以内 8 在钻进过程中 设专人对地质状况进行检查 钻孔过程中钻机操作要领和注意事项 9 在钻进过程中 要根据地质情况调整钻机的钻进速度 在粘土层内 钻机的进尺控制在80 90cm 次旋挖 在砂土层中 钻机的进尺控制在40 50cm 次旋挖 10 在钻进过程中 钻杆的提升速度控制在0 4米 s 4 5清孔 1 孔底清理紧接终孔检查后进行 钻到预定孔深后 必须在原深处进行空转清土 10转 分钟 然后停止转动 提起钻杆 2 注意在空转清土时不得加深钻进 提钻时不得回转钻杆 3 调整泥浆指标 试验室试验人员检测成孔后泥浆比重 粘度 含砂率 是否符合灌注水下混凝土要求 如不符合要求 则下导管 将泥浆泵与导管连接 通过导管由孔底注入符合要求的稀释泥浆 进行循环 4 清孔后 用测绳检测孔深 4 5钢筋笼的制作与安装钢材规格 材质 焊条型号符合设计和规范要求 进料要有材质单 合格证 1 钢筋笼的制作钢筋连接采用焊接或搭接 每一断面接头率不大于50 其搭接长度为50d 焊接采用单面焊接 其长度为10d 钢筋笼制作允许偏差 钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为 主筋间距 10mm 箍筋间距 20mm 骨架外径 10mm 骨架倾斜度 0 5 骨架保护层厚度 20mm 骨架中心平面位置20mm 骨架顶端高箱 20mm 骨架底面高程 50mm 2 钢筋笼的运输与安装钢筋笼运输采用炮车运输 吊车安放 钢筋笼采用吊车安放 起吊钢筋笼时 吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担 勾挂钢筋笼 起吊用双吊点 第一吊点设在骨架的上部 使用主钩起吊 第二吊点设在骨架的中点到三分点之间 起吊时 先起吊第一吊点 将骨架稍提起 再与第二吊点同时起吊 待骨架离开地面后 第二吊点停止起吊并松钢丝绳 直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊 解除第二吊点钢丝绳 缓慢移动钢筋笼 将钢筋笼吊到孔位上方 对准孔位 扶稳 缓慢下放 依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重 眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致 以护筒顶面为基准面 量测钢筋笼 当钢筋笼到达设计位置时 焊吊筋固定 当钢筋笼需接长时 先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位 然后吊起第二节钢筋笼 对准位置用焊接或套筒连接 焊接时可以使用多台电焊机同时焊接 钢筋笼起吊 钢筋笼安装 4 6检测管的安装及施工注意事项 1 检测管的安装方法 声测管可直接固定在钢筋笼的内侧上 固定方式可采用焊接或绑扎 管子之间基本上保持平行 若检测结果需对各测点混凝土的强度做出评估 侧不平行度应控制在1 以下 钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲 管子一般随钢筋笼分段安装 每段之间的接头可采用反螺旋套筒接口或套管焊接方案 若采用波纹管则可利用大一号的波纹管套接 并在套接管的两端用胶布缠绕密封 无论哪种接头方案都必须保证在较高的静水压力下不漏浆 接口内壁应保持平整 不应有焊渣 毛刺等凸出物 以免妨碍探头的自如移动 声测管的底部也应密封 安装完毕后应将上口用木塞堵住 以免浇灌混凝土时落入异物 致使管道堵塞 2 声测管施工注意事项 往往使用螺丝扣焊接或连接钢管声测管 焊接时应注意勿将钢管烧坏 防止洞口的出现 而在浇注混凝土的过程中渗入水泥浆体 堵塞管道 连接螺丝扣时 应将麻丝紧缠在丝口处 以避免渗入水泥 2020 1 29 23 可编辑 浆体 使管道堵塞 采用平行于桩孔轴心线的方式进行第一根的安装最为适宜 尽量使每根声测管平行 然后将其绑缚在基钢筋上 并确保其不松动 埋设声测管的过程中 最好使其等距离分布 在桩顶处 桩顶混凝土面最好低于声测管约30 50cm的距离 在桩基的钢筋笼上进行声测管的绑缚时 应采用钢板先焊接且密封声测管的两端 避免异物落入管道而造成声测管的堵塞 检测桩基的前一天 应使用切割机将声测管露出桩顶焊牢密封的薄钢板切割掉 注意保护好切割后的钢管 防止异物落入而发生堵塞 为顺利进行检测 可先利用测绳检查声测管再进行施工 检测项目包括是否有异物堵塞声测管及实际的桩长等 完成检查后在管中灌入清水以检测桩基质量 4 7安放导管砼采用导管灌注 导管内径为200 300mm 螺丝扣连接 1 导管使用前使用气泵进行水密承压试验 试压前将导管一头封闭 从另一端将导管内注满水 用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭 将气泵气管与导管进气管连接 加压至0 6Mpa 压力不小于孔内水深1 3倍的压力 也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1 3倍 按40米水深压力进行试压 试压压力为0 6Mpa 持压2分钟 观察导管有无漏水现象 2 检查导管外观 导管内壁应圆滑 顺直 光洁和无局部凹凸 局部沾有灰浆处应清理干净 有局部凸凹的导管不予使用 3 导管试拼 编号 根据护筒顶标高 孔底标高 考虑垫木高度 计算导管所需长度对导管进行试拼 标准节长2m 调整长度0 5m 1 5m各一节 符合长度要求后 对导管进行编号 试拼时最上端导管用单节长度较短的导管 最底节导管采用单节长度较长的导管 4 导管采用吊车配合人工安装 人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心 然后稳步沉放 防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁 安装时用吊车先将导管放至孔底 然后再将导管提起50cm左右 使导管底距孔底40cm 5 导管高度确定后 用枕木调整导管卡盘高度 用卡盘将导管卡住 4 8水下砼的拌合 运输 1 混凝土拌合前 由试验室提供混凝土配合比 2 测定拌合料场砂 石的含水量 换算施工配合比 交付拌和站严格按施工配合比拌制混凝土 3 混凝土拌合坍落度控制在180 220mm 4 混凝土运输采用罐车运输 冬季施工时 罐车运输罐应用棉被或其他保温材料包裹保温 以减少混凝土在运输过程中的温度损失 4 9水下浇注混凝土水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序 施工质量将严重影响灌注桩的质量 所以在施工中必须注意 1 灌注前首先检查漏斗 测试仪器 量具 隔水塞等各项器械的完好情况 2 坍落度200 20mm 扩散度为34cm 45cm 3 导管埋深 要保持在2 6m 严禁导管提出砼面 设专职人员测量导管内外砼高差 确保灌注连续并填写水下砼灌注记录 4 在确认初存量备足后 即可开始灌注 借助砼重量排除导管内的泥浆 首次浇灌时 初灌量应将导管底端能一次埋入0 8 1 2m并且导管内存留的混凝土高度 足以抵制钻孔内的泥浆侵入导管 5 在实际浇灌混凝土过程中 经常检查导管埋置深度 要连续浇灌混凝土 不得中断 导管埋置深度最小不得小于2m 最大不得大于8m 超过8m容易造成钢筋笼上浮 堵管 埋管 挂钢筋笼等现象发生 造成质量事故 起拨导管时 应先测量混凝土面高度 根据导管埋深 确定拨管节数 要勤检查 均匀拨管 保持埋深在2 6m 6 在灌注将近结束时 核对砼的灌入数量 以确定所测砼的灌注高度是否正确 灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0 5m 高出部分在砼强度达到80 以上后凿除 凿除时防止损毁桩身 7 灌注完毕后 拔出护筒 1 砼堵管处理 用吊车将料斗连同导管一起吊起 在50cm范围内小幅度上下提升三次 应注意的是切不可把导管提出砼面以外 为避免此类事故发生 应严格要求做到 导管要牢固不漏水 砼和易性坍落度要好 砼浇注必须要在初凝前完成 导管埋深控制在4 6m 2 钢筋笼上浮预防措施 砼底面接近钢筋骨架时 放慢砼浇注速度 浇筑速度控制在0 2m min左右 砼底面接近钢筋骨架时 导管保持较大埋深 导管底口与钢筋骨架底端尽量保持较大距离 砼表面进入钢筋骨架一定深度后 提升导管使导管底口高于钢筋骨架底端一定距离 在保证钢筋笼中心位置不变的情况下 通过四根定位钢筋将钢筋笼固定在钢护筒上 砼灌注过程中可能出现的情况及处理措施 5 1卡埋钻具卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的 也是危害较大的事故 因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防 一旦出现事故 要采取有效措施及时处理 发生的原因及预防措施 1 较疏松的砂卵层或流砂层 孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻 在钻遇此地层前 应提前制定对策 如调整泥浆性能 埋设长护筒等 2 粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻 所以 在这类地层钻进要控制一次进尺量 如在15m以深钻进时 一次钻进深度最好不超过40cm 3 钻头边齿 侧齿磨损严重而无法保证成孔直径 钻筒外壁与孔壁间无间隙 如钻进过深 则易造成卡钻 所以 钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上 边齿侧齿应加长 以占钻斗筒长的2 3为宜 同时在使用过程中 钻头边齿 侧齿磨损后要及时修复 4 因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长 导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻 因此 平时要注意钻机本身的及时保养和维修 同时要调整好泥浆性能 使孔底在一定时间内无沉渣 5 旋挖钻进施工中易出现的问题及解决措施 处理卡埋钻的方法主要有 直接起吊法 即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊 钻头周围疏通法 即用反循环或水下切割等方法 清理钻筒四周沉渣 然后再起吊 高压喷射法 即在原钻孔两侧对称打2个小孔 小孔中心距钻头边缘0 15m左右 然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射 直至两孔喷穿 使原孔内沉渣落入小孔内 即可回转提升被卡钻头 护壁开挖法 即卡钻位置不深时 用护筒 水泥等物品护壁 人工直接开挖清理沉渣 应调整泥浆性能 形成的泥皮应有足够的韧性 可在泥浆中渗入适量的水泥 搅拌 5 2主卷扬钢绳拉断钻进过程中如操作不当 易造成主卷扬钢绳拉断 因此 钻进过程中 要注意提下钻时卷扬机卷绳和出绳不可过猛或过松 不要互相压咬 提钻时要先释放地层对钻头的包裹力或先用液压系统起拔钻具 如果钢绳出现拉毛现象应及时更换 以免钢绳拉断而造成钻具脱落事故 5 3动力头内套磨损 漏油动力头内套磨损 发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外 主要是超钻机设计能力钻进所致 所以要注意旋挖钻机的设计施工能力 不要超负荷运行 5 4塌孔主要是因为钻进过程中不使用泥浆 或使用很少的泥浆 护壁效果差所致 为防止钻孔坍塌 钻进过程中应保持孔内水位适当高出地下水位 同时注意控制钻斗的升降速度 避免压力激动 5 5漏浆漏浆事故主要与地下水位和泥浆的性能有关 如发生大裂隙漏浆 应采用回填的办法处理 5 6不进尺主要原因 钻头被粘土糊满打滑或钻进过程中遇到漂石 坚硬的卵石层 基岩等 防治措施 出现打滑时 调整斗齿的角度为60 可往孔内投入石块 换螺旋钻头或截齿钻头等办法来处理 如遇到漂石 坚硬的卵石层 基岩等情况时 更换或改造钻头 重新安排刀具角度 形状 排列方向或改用全截齿旋挖钻斗 5 7扩孔 缩孔遇有扩孔 缩孔时应采取防止塌孔和防止钻锥摆动过大的措施 缩孔是钻斗磨损过甚 焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土 粘土泥岩造成的 前者应注意及时焊补钻斗 后者应采用失水率小的优质泥浆护壁 已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔 5 8掉钻头钻杆与钻头的连接不结实或者钻头地方接头与钻头体焊接不牢 穿销强度不够等都可能造成钻头脱落 钻头底板的连接轴强度不够 连接钻头底板的螺栓剪切破坏 钻头底板连接轴与轴套焊接不牢等都可能造成钻头底板脱落 施工过程中要注意对这些部位的检查 如果造成钻头脱落 用筒钻进行打捞 反循环回转钻机成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土 然后利用反循环排渣方式 即在钻进时 泥浆自泥浆池通过井口 以自流方式流人井底 然后夹带岩屑通过钻杆中空返回井口 并经水龙头和排渣管排至泥浆池 沉淀澄清后重新流人井内循环 其特点是 可利用地质部门常规地质钻机 可用于各种地质条件 各种大小孔径 300mm 3000mm 和深度 0m 100m 护壁效果好 成孔质量可靠 施工无噪音 无震动 无挤压 机具设备简单 操作方便 费用较低 但成孔速度慢 效率低 用水量大 泥浆排放量大 污染环境 扩孔率较难控制 适用于高层建筑中 地下水位较高的软 硬土层 如淤泥 黏性土 砂土 软质岩等土层应用 1 反循环回转钻机的类型根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环 压缩空气反循环 亦称压气反循环或气举反循环 和射流反循环三种基本形式 二 反循环回转钻机 1 1泵吸反循环 常见式 钻杆内带岩屑的泥浆上升是靠离心式砂石泵的吸力形成的 冲洗液自沉淀池通过井口和钻杆外壁的环状间隙以自流方式流至井底 泥石泵将钻屑的泥浆从钻杆孔内抽吸到沉淀池 冲洗液经沉淀岩屑和澄清后重新流入井孔 泵吸反循环排屑是靠砂石泵叶轮旋转时离心力的作用 使泵的吸水口和井口液面之问产生的压力差而提升输送冲洗液 因此 泵工作前必须排出泵和吸水管路内腔中的气体 在钻进过程中每次换接钻杆后都需要进行排气 排气的快慢直接影响泵钻进效率 泵的排气有两种方式 一种是用真空泵将砂石泵吸水管路内腔的气体直接抽出 越过水龙头弯管使两端井液相通 一般在钻深200米内适宜采用真空排气法 另一种是注水排气法用注水泵的大量钻馨沉淀池的高速水流将砂石泵及吸水管路内腔的气体经空心钻杆向下压 经钻头水口和钻杆外部的环状空隙陆续排出水面 1 2压缩空气反循环压缩空气反循环是是利用送入压缩空气使水循环 钻杆内水流上升速度与钻杆内外液体重度差有关 随孔深增大效率增加 1 3射流反循环一种用于旋挖钻机钻进岩石的射流反循环钻进新工艺 它是为解决旋挖钻机钻进硬岩的难题 同时解决钻进塌孔问题的新方法 喷射反循环是利用射流泵射出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而形成反循环 2 回转钻机工艺流程场地平整 测量定位 护筒埋设 钻机对位 复验桩点 制备护壁泥浆 钻孔并投放泥浆护壁 成孔至设计高程 提钻 清孔 置换泥浆 检查成孔质量 钢筋笼隐检 吊放钢筋笼 下导管 水下灌注砼 控制桩顶标高 养护 成桩 资料整理及报验 3 泵吸式反循环工艺3 1钻机就位 3 2开钻将钻头提高距离孔底30cm左右 将真空泵加足清水 不得用脏水 关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭 打开真空管路阀时气水畅通 然后启动真空泵 抽出管路内的空气产生负压 把水引到泥石泵 通过沉淀室的观察窗看泥石泵充满水时关闭真空泵 立即启动泥石泵 当泥石泵出口真空压力达到0 2MPa以上时 打开出水控制阀 把管路中的泥水混合物排到沉淀池 形成反循环后 启动钻机慢速开始钻进 通过开闭出水控制阀 要将泥石泵出口的真空压力控制在0 2MPa以上 3 3 钻进 接长钻杆3 4 钻进过程中要控制钻速 硬粘土中 一档转速 放松起吊钢丝绳 自由进尺 钻进速度6 12m h 高液限粘土 含砂低液限粘土 二 三档转速 自由进尺 钻进速度6 12m h 砂类土 含少量卵石 用一 二档钻速 控制进尺 钻进速度3 5m h 砂砾 1 2m h易坍塌土层 粉质土 低档慢速钻进 加大泥浆相对密度和提高水头 钻进速度6 9m h 3 5泥浆净化 循环使用和补充 3 6成孔及清孔 当钻孔达到设计高程后 经对孔径 孔深 孔位 竖直度进行检查确认钻孔合格后 即可进行第一次清孔 在终孔后停止进尺 一边利用钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆 把孔底泥浆 钻碴混合物排出孔外 一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆 使孔底钻碴清除干净 抽浆清孔比较彻底 适用于各种钻孔方法的摩擦桩 支承桩和嵌岩桩 但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时 操作要注意 防止坍孔 3 7验收检查 4 钻进过程中的故障及处理4 1反循环不正常 1 启动真空泵后反循环流动不正常 泥石泵抖动 泥水减少以致中断 原因 管路漏气或钻头 钻杆堵塞 处置 首先检查钻杆法兰盘螺丝有无松动 是否垫好橡皮圈 有问题拧紧并垫好 其次检查泥石泵的石棉垫 即盘根 处是否漏气 提引水龙头填料压盖是否松动 保证接头处不漏气漏水 如果是钻头钻杆堵塞 则清除堵塞物即可 2 产生真空后 沉淀室的水位上升缓慢原因 真空泵使用过久 工作性能差或管路漏气 处置方法 拧紧各处螺栓 加强保养 消除漏气现象 检查真空泵气水分离器内是否注满水 3 真空泵压力达到0 067 0 080MPa时仍不来水原因 吸渣口堵塞 冬季时真空管路冻结 或