冲击钻施工作业
冲击法钻孔是用冲击式钻机带动冲击钻头,上下往复冲击,将钻孔中的土石砸裂、破碎或挤入孔壁中,用泥浆悬浮出碴,使钻头能经常冲击到新的土石,然后再用抽碴筒取出钻碴造成桩孔。
本工程施工采用冲击钻机配合管形钻头成孔,管形钻头是钻头与抽碴筒相结合的工具,适用于砂粘土,粘砂土、砂砾石或松散砂卵石地层,采用分级扩钻时孔径可达150cm。
当用冲击钻头造孔时,钻头须不断沿一个方向旋转,方能均匀地钻圆孔。钻头的旋转,主要靠悬挂钻头的钢丝绳(俗称大绳)各股钢丝束的扭转所产生的扭转力。当钻头冲击孔底的一刹那,钢丝绳因不承受荷载,即恢复原来的松绞状态,一提空钻头,钢丝绳各束钢丝被拉紧拉直,即产生扭转,带动钻头旋转。故在钢丝绳与冲击钻头之间必须连接牢靠并设转向装置。转向装置的作用是传递钢丝绳的扭转力,带动冲击钻头每冲击一次旋转一个角度。钢丝绳应选用纤维芯同向捻制,优质,无死迹断丝者,安全系数应不小于12。钢丝绳与转向环或转向套连接时,弯曲部分应安梨形环(鸡心环),藉以保护钢丝绳。
连接钢丝绳的绳卡,用梨形环时,不得少于4个。两根钢丝绳搭接时,不得少于8个,绳卡的座板应安放在长绳边,第一个绳卡不得拧得太紧。其间距不得小于钢丝绳直径的6倍。安装绳卡时,应先拧紧程度70%,然后在吊重状态下再拧紧其余的30%,使各绳卡均匀受力。
主绳与钻头的钢丝绳搭接时,两根绳径应该相同。两根(段)钢丝绳接长时,捻扭方向必须一致,以免影响钻头旋转。
滑车宜采用滚珠轴承。其直径不小于钢丝绳直径的16倍,滑车槽的深度和宽度应比钢丝绳直径稍大。
用抽碴筒取出孔内钻碴。筒通常用厚8-10mm钢板卷制,-,-。上面用圆钢作成吊环,下面装有活门,活门有碗形、单扇门和双扇门三种。施工中一般采用碗形抽碴筒。
钻孔主要工序及注意事项
1、冲击钻孔,为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌注完毕,一般24h后方可开钻。
2、开孔阶段:
用十字形钻头钻孔时,开孔前应在孔内多放一些粘土,并加适量粒径不大于15cm的片石,顶部抛平,用低冲程冲砸(-),,-,再回填粘土(如地表为砂土,第二次宜回填1:1的粘土和碎石;如为软土和粉砂土,即回填粘土和粒径不大于15cm的片石。)继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次必要时多重复几次。
用管形钻头开始钻孔前,宜先注入泥浆。
3、如发现有失水现象,护筒内水位缓慢下降,应补水投粘土。如泥浆太稠,进尺缓慢时,应抽碴换浆。开孔时,为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁,一般不抽碴。待冲砸至护筒下3-4m时(钻头顶在护筒下超过1m时),方可加高冲程正常冲进。4-5m后,方勤抽碴。钻进中应随时注意,保持孔位正确。
4、钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况。耳听冲击声音,借以判别孔底情况。要掌握少松绳的原则。松多了会减低冲程,过于松少了犹如落空锤,损坏机具。松软地层夹有较多石块时,一般每次松绳3-5cm,均匀密实地层5-8cm。
5、冲击过程中,要勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况,及转向装置是否灵活,预防发生安全质量事故。
6、在不同的地层,采取不同的冲程:
(1)粘性土、风化岩、砂砾石及含砂量较多的卵石层,宜用中、低冲程,简易钻机冲程1-2m。
(2)砂卵石层,宜用中等冲程,简易钻机冲程2-3m。
(3)基岩、漂石和坚硬密实的卵石层,宜用高冲程,简易钻机冲程3-5m,最高不得超过6m。
(4)流砂和淤泥层,及时投入粘土和小片石。低冲程冲进,必要时反复冲砸。
(5)砂砾石层与岩层变化处,为防止偏孔,用低冲程。
(6)岩石面倾斜较大,或高低不平,最易偏孔,可回填坚硬片石,低锤快打,造成一个平台后,方可采用较高冲程。
(7)抽碴或停钻后再钻时、简易钻机应由低冲程逐渐加高到正常冲程。
7、在钻大孔时可分级扩钻到设计孔径。用管形钻头钻70cm以上孔径时,一般分2-4级钻进。先钻的孔深只宜超前数米,并用泥块填1/3-1/4孔深,以防淤塞。
8、。应经常检查,及时用耐磨焊条补焊。并常备两个钻头轮换使用、修补。为防止卡钻,一次补焊不易过多,且补焊后在原孔使用时,宜先用低冲程冲击一段时间,方可用较高冲程钻进。
9、当孔内泥浆含碴量增大,钻进速度减慢,每小时进尺卵石层小于5-10cm,松软土层小于15-30cm时,应进行抽碴。-,抽碴一次,每次抽4-5筒或抽至泥浆内钻碴明显减少,无粗颗粒,比重降至正常为止。抽碴时应注意:
(1)及时向孔内补浆或补水。如系投粘土自行造浆,不宜一次倒进以防粘钻。
(2)抽碴筒放到孔底后,要在孔底上下提
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