灌注桩的冲击钻成孔施工

PAGEPAGE1灌注桩的冲击钻成孔施工提要：本文通过自己接触的冲击钻的施工实例，对其施工特点及成孔过程中的注意事项、常见问题做了一些简单总结，愿与大家一同探讨。（温州麻晓博）冲击钻成孔是灌注桩中一种较为常见的成孔方式,它是利用冲击钻头在一定高度内的自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔的一种成孔方式。现根据自己接触过的一些施工实例，对其成孔施工中的一些问题进行总结。一.冲击钻的施工特点在目前的灌注桩施工中大多都采用回旋钻机和冲击钻机两种成孔方式，而冲击钻机成孔具有以下优势和特点：①冲击钻机的成孔进度一般情况下都比回旋钻机快，可以使工期优化。②遇到较大卵石或漂石时，在回旋钻机钻不进的情况下，可以采用冲击钻辅助钻进。③冲击钻设备简单，相对回旋钻机，出现机械故障的情况较少。④冲击钻成孔的孔壁由于受到挤压一般都较为坚固，而且它在钻进时孔内浆一般不循环，泥浆的用量少、消耗小。其缺点是容易出现卡钻，掉钻等事故，而且桩孔易出现不圆的情况，且桩头磨损较快，施工过程要经常检修和和补焊。二.施工过程中的注意事项1.钻头选用：冲击钻应根据不同的土质选择合适的钻头,一般土层采用筒式钻头,砾石层和岩层宜采用十字钻头；对于大直径(大于1M)的桩,为保证质量与提高工效,可采用钻、扩相结合的两次成孔法,即先选用比设计桩径小的钻头进行造孔施工,打到设计深度,然后再换用满足设计桩径要求的钻头进行扩孔。2.埋设护筒：冲击钻成孔开始对土体的震动破坏较严重，护筒的埋设要特别注意。护筒一般由钢板或混凝土制成，内径一般应比冲击钻头外径大30-40CM，护筒高度一般为1.5-2.0M左右，埋置后宜高层地面30-40CM,或高出地下水位以上1.5M,以保持孔内水位高于孔外水位或地面，并使孔内水头保持稳定,以利护壁。3.开孔及泥浆：开孔时,必须使钻头对准中心,以0.5M左右的小冲程进行冲击,保证孔形的良好和桩位的正确；等到护筒以下3-4M左右时,基本完成开孔,可改用1.5-2M左右的大冲程,连续进行冲击。对于泥浆的比重,开孔时可控制在1.4-1.5左右,并应保持孔内水位高于地下水位1.5M左右；冲孔进入岩层后,泥浆的比重可控制在1.2左右,以减小粘锤阻力，并能正常排渣。4.掏渣：在开孔及在地面5-6M内可不进行掏渣,但此后应在冲深1M左右进行一次。主要遵循的原则是:粘土层勤掏，岩层或砾石层可少掏一些；掏渣时，及时补充泥浆,以防止浆面下降而造成孔内坍塌。5.终孔：造孔接近设计持力层时,应掏渣取岩样与勘探岩样比较，如含量达到50-60%时,就可以认为进入岩层界面,然后每进尺20-30CM时取一次样，如岩样越来越好，从岩层界面钻到设计入岩深度即可终孔。三.施工中掉钻问题的处理及防治：冲击钻在施工过程中钻头掉进桩孔，常给施工带来极大的麻烦，不得用打捞钩打捞，既延误工期又浪费人力；假如钻头掉进去刚好斜着卡在某一岩层断口下面，即使化费再大的气力也无法打捞上来，只有废掉桩孔，通过设计院进行补桩设计，这样的话，损失就更为严重。那么，怎样才能防止出现掉钻事故呢？一般的掉钻不外乎以下两种原因：⑴由于钻头转向装置与顶锥的联结处脱开或转向装置断裂造成掉钻；⑵钻机的钢丝绳断裂引起掉钻。掉钻的产生属于突发事故。我们在前面也讲到，冲击钻的一个特点也是它的缺点就是钻头易磨损，作为起吊钻头的钢丝绳、转向装置及联结处当然也不例外，所以只要我们在钻进过程中注意以下几点就完全可以避免掉钻的发生：⑴施工前及施工过程中经常检查钢丝绳的磨损情况，如果钢丝绳有断股出现，应立即裁除或更换。⑵施工前后检查卡口松紧程度，是否磨损；转向装置是否灵活，是否有裂痕出现，如有的话及时更换或加焊。⑶进入岩层施工之后，每间隔一定时间检查卡口、转向装置、钢丝绳安全情况。因为进入岩层后，冲击振动频率相应增强，对机具的磨损也相应增大。⑷遇坚硬不平整的岩石层时，不可肓目的一味长时间采用大冲程试图穿过，需投入粘土、石块，将孔底填平再慢慢穿过。如不采取存在此种措施，往往会加大机具磨损造成掉钻事故。四.卡钻事故的处理及预防钻头卡进岩石当中，动弹不得，严重的话象掉钻一样，也得采取补桩方式进行迷补。出现卡钻事故一般有以下三种情况，其预防措施也就是排除它可能产生的原因：⑴钻头磨损，钻头直径渐变小，钻头入孔冲击被卡进岩石当中。为避免这种情况产生的卡钻，在施工时应该经常检查测量桩头直径，并在变小处反复冲刮孔壁，以进行修补增大孔径，防止冲进后卡钻。⑵粘土层中卡钻。其原因是一般在粘土层中施工时，冲程太高，加上泥浆粘度较大，导致钻头被吸住。防止和排除粘土层中的这种卡钻，就是利用泥浆泵更换性能优良的泥浆，清除塌落物，替换孔内粘度过高的泥浆。⑶上面的石块落在钻头与孔壁之间形成卡钻。出现这种情况的卡钻时，应尽量使钻头上下活动，让石块落下。要避免这种情况，就是在钻进岩层后，每隔一定时间对孔壁进行冲刮，使容易出现卡钻的突出岩石或漂石预先得到排除。五.钻孔偏斜的原因及处理：对于冲击钻成孔出现的钻孔偏斜，一般有两种情况：一种是在冲击过程中，遇到探头石、漂石使钻头受力不均引起孔位偏斜；处理这种情