鉆孔灌注樁沖擊鉆機(jī)成孔施工作業(yè)指導(dǎo)書

1、.鉆孔灌注樁沖擊鉆機(jī)成孔施工作業(yè)指導(dǎo)書1、適用范圍 本作業(yè)指導(dǎo)書適用于新建武漢至十堰鐵路HSSG-10標(biāo)段橋梁工程的橋梁樁基施工。2、作業(yè)準(zhǔn)備2.1制作和埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒采用厚為6-10毫米的鋼板，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑40厘米，埋設(shè)護(hù)筒時應(yīng)使護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1.52.0米，并高出施工地面0.3米，盡可能將護(hù)筒埋置在較堅硬密實的土層中至少0.5米，在岸灘上埋設(shè)護(hù)筒時應(yīng)在護(hù)筒底口下及四周圍填粘土，并分層夯實，可用錘擊、加壓、震動等方法下沉護(hù)筒。在水中平臺上下沉護(hù)筒，應(yīng)有導(dǎo)向設(shè)備，控制護(hù)筒位置。護(hù)筒平面位置偏差不得大于50mm，護(hù)筒斜度不得大于1% 。2.2主要機(jī)具設(shè)備鉆架 鉆架除應(yīng)有足夠的

2、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，還應(yīng)考慮承受反復(fù)沖擊荷載的結(jié)構(gòu)剛度，如不能滿足上述要求時，應(yīng)采用纜風(fēng)或撐桿等加固，鉆架底座應(yīng)抄平、墊實，使之平穩(wěn)牢固，不產(chǎn)生位移和沉陷。鉆頭 鉆頭采用十字型沖擊鉆頭。鉆頭由錐身、刃腳和轉(zhuǎn)向裝置三部分組成。錐身提供鉆頭所必須的重量和沖擊動能，錐身重量愈大，沖擊破碎能量愈大，鉆進(jìn)效率相應(yīng)提高，但應(yīng)考慮卷揚(yáng)機(jī)的起重能力。刃腳位于鉆頭的底部，是直接沖擊、破碎土巖石的部件。其下口應(yīng)用優(yōu)質(zhì)焊條（D212）堆焊耐磨層10毫米厚，刃口角度應(yīng)視地層種類而變化，底刃中心宜略高，形成 角。鉆巖時，其參考尺寸為：刃中角度=90度，=60度，=170度?；⌒稳型獗趦A角=15度。轉(zhuǎn)向裝置為鎢金套，設(shè)于鉆頭頂部

3、，利用繩卡使之與起吊鋼絲繩聯(lián)結(jié)。轉(zhuǎn)向裝置是使鉆頭能沖擊成圓孔的關(guān)鍵部件。要求鎢金套上的鋼絲繩與起吊用的鋼絲繩直徑相同，捻扭方向一致，繩卡一正一反間距均勻，其間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。繩卡數(shù)量足夠，使鋼絲繩連接牢固可靠。鋼絲繩必須選用軟性、優(yōu)質(zhì)、無死彎和無斷絲者，安全系數(shù)不應(yīng)小于12。取渣筒 取渣筒用5-10毫米厚的鋼板卷制成直園柱形狀其直徑為孔徑的60%-80%，高度為1.5米-2.0米，下端為碗形活門。對碗形活門之要求甚嚴(yán)。不能因為泥漿太濃從取渣筒中浮出，也不能從取碴筒中掉出；不能太重，否則，無法取到孔底沉碴；不能太輕，否則碗形活門無法落入沉碴內(nèi)。(3)泥漿泥漿在沖擊鉆孔中起護(hù)壁和懸浮鉆

4、碴的作用。應(yīng)備用足夠的造漿優(yōu)質(zhì)粘土。泥漿性能指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：1）比重 泥漿的比重是泥漿與4時同體積水的重量比。入孔泥漿的比重為1.1-1.3，孔底泥漿比重不宜大于：砂粘土1.3；大漂石、卵石1.4；巖石1.2 。2）粘度 泥漿的粘度是指泥漿運(yùn)動時，各分子或顆料之間產(chǎn)生的內(nèi)磨擦力。入孔粘度一般地層（砂質(zhì)粘土及粘質(zhì)砂土，容許承載力在1.0kg以上的地層）為1622s；松散易坍地層為1928s。3）含砂率 泥漿含砂率是泥漿內(nèi)所含砂扣粘土顆料的體積百分比。含砂率大，會降低粘度，增加沉淀，磨損鉆具。新制泥漿的含砂率不宜大于4%。4）膠體率 泥漿的膠體率是指泥漿靜止后，其中呈懸浮狀態(tài)的粘土顆粒與水分離

5、的程度。膠體率高，則粘土顆粒不易沉淀，懸浮鉆碴的能力高，否則反之。泥漿膠體率不小于95%。5）PH值 泥漿的PH值是衡量泥漿酸堿度的。PH值過小，失水量會急劇上升，PH值過大，泥漿濾液將滲透到孔壁的粘土中使孔壁表面軟化，粘土顆粒之間的凝聚力減弱，造成裂解而使孔壁坍塌。PH值應(yīng)大于6.5，一般以8-10為適當(dāng)。PH值偏小時，可根據(jù)試驗在泥漿中投放適量的NaOH或Na2Co 3。2.3作業(yè)條件（1）鑒于本地區(qū)地質(zhì)情況較為復(fù)雜，施工前一般都要提出地質(zhì)鉆孔資料。（2）結(jié)合現(xiàn)場實際情況，做好施工組織設(shè)計，提出保證工程質(zhì)量和施工安全的技術(shù)措施。開工前必須向工班做好技術(shù)交底工作。（3）組織機(jī)械設(shè)備和物資進(jìn)場

6、，包括鋼護(hù)筒、鉆頭、5t卷揚(yáng)機(jī)、泥漿泵和起重設(shè)備。搭設(shè)施工平臺的用料，制漿粘土和鋼筋、水泥、砂石料等陸續(xù)到場。物資設(shè)備不具備施工條件時，不得開工。（4）鉆頭的選擇可根據(jù)鉆孔直徑、鉆孔類型及地質(zhì)條件等比較決定。一般選用3.55.9t底部帶球弧面十字形鑄鋼實體鉆頭為宜，鉆頭直徑宜較設(shè)計孔徑小23cm，并焊32mm鋼筋環(huán)4個，用28mm鋼絲繩圍繞23圈，以備掉鉆頭后易于打撈。由于鉆具磨損最大，應(yīng)有備用鉆頭和修理鉆頭的設(shè)備。（5）對鉆機(jī)鋼絲起吊繩的要求 1）應(yīng)選用28mm（6×37）的鋼絲繩，注意要有出廠合格證。檢查鋼絲繩的質(zhì)量，要求優(yōu)質(zhì)柔韌、無死彎和斷絲。鋼絲繩要有足夠的長度，即從卷揚(yáng)機(jī)滾

7、筒起到設(shè)計最深的樁底標(biāo)高，滾筒上要留有7圈以上的富余量，繩尾必須錨固在滾筒上。 2）鋼絲繩與鉆頭連接，應(yīng)采取鎢金套，大繩與鎢金套上鋼絲繩應(yīng)同直徑，連接卡子不得少于8個，間距為180200mm安裝時先對稱擰緊每個卡子，然后在吊重情況下逐個復(fù)擰，使每個卡子受力均勻。3、工藝及質(zhì)量控制流程圖施工工藝及質(zhì)量控制流程圖見圖3-1、3-2。圖3-1 施工工藝及質(zhì)量控制流程圖4、作業(yè)內(nèi)容鉆孔灌注樁的沖式作主要業(yè)內(nèi)容有樁位放樣、場地平整、下沉、埋設(shè)護(hù)筒、樁架豎立、鉆機(jī)就位、泥漿制備、沖擊、清孔、。5、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.1主控項目 鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后，必須核實地質(zhì)情況。 孔徑、孔深和孔型必須符合設(shè)計要求。 鉆孔樁應(yīng)堅

8、實不漏水，護(hù)筒埋深應(yīng)符合施工工藝設(shè)計要求。 泥漿指標(biāo)應(yīng)根據(jù)鉆孔機(jī)據(jù)、地質(zhì)條件確定。對配置的泥漿應(yīng)試驗全部性能指標(biāo)，鉆進(jìn)時應(yīng)隨時檢查泥漿比重和含砂率。 澆注水下混凝土前應(yīng)清底，孔底沉渣應(yīng)清楚干凈，滿足客運(yùn)專線鐵路相關(guān)設(shè)計規(guī)范及設(shè)計文件提出的沉降要求。5.2一般項目(1)樁孔傾斜度不得大于孔深的0.5。(2)樁的平面位置、樁底高程、樁徑、允許偏差及檢驗方法見下表序號項 目允許偏差檢驗方法1樁的平面位置±50mm尺量2樁底高程±100mm尺量3樁徑不小于設(shè)計值尺量鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法見下表序號項目允許偏差檢驗方法1護(hù)筒頂面位置50mm測量檢驗傾斜度1%2孔位中心50mm3

9、傾斜度1%6、質(zhì)量控制要點6.1鉆孔鉆進(jìn)（1）鉆孔作業(yè)要求鉆孔就位前，應(yīng)對鉆孔的各項準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括場地與鉆機(jī)坐落處的平整和加固，主要機(jī)具的檢查與安裝須及時填寫施工記錄表，交接班時應(yīng)交待鉆進(jìn)情況機(jī)下一班應(yīng)注意事項。鉆機(jī)底座和頂端要平穩(wěn)，在鉆進(jìn)和運(yùn)行中不應(yīng)產(chǎn)生位移和沉陷?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)頂部的起吊滑輪緣、轉(zhuǎn)盤中心和樁位中心三者應(yīng)在同一鉛垂線上，偏差不超過2cm。鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，經(jīng)常對鉆孔泥漿性能指標(biāo)進(jìn)行檢驗，不符合要求時要及時調(diào)整；每班檢查孔體偏斜情況，及時采取糾偏措施。（2）鉆孔時，應(yīng)根據(jù)土層類別、孔徑大小、鉆孔速度及供漿量來確定相應(yīng)的鉆進(jìn)速度在淤泥和淤泥質(zhì)土層中，應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況，嚴(yán)

10、格控制鉆進(jìn)速度，一般不宜大于1m/min；在松散砂層中，鉆進(jìn)速度不宜超過3m/h。（3）沖擊鉆進(jìn)法1.采用沖擊鉆機(jī)。使用卷揚(yáng)機(jī)起吊錐頭時，卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩通過三角立架上段的滑輪與錐頭聯(lián)接，放開卷揚(yáng)機(jī)，錐頭自然下落，錐頭的沖擊作用使巖土破碎，部分被擠入孔壁。泥漿將渣土懸浮排出孔外，同時平衡部分孔壁土壓力和水壓力，保持孔壁穩(wěn)定。錐體一般為圓柱形，用鋼材制成，錐頭成“十”字形，利于破碎巖石。土質(zhì)地層可選用6080cm的細(xì)錐頭鉆進(jìn)，然后再用大椎頭擴(kuò)孔至設(shè)計孔徑。卷揚(yáng)機(jī)可以人工操作，也可以選用自動操作設(shè)備。2.沖擊鉆孔作業(yè)要求 開孔是應(yīng)低錐密擊。如表土為淤泥、松散細(xì)砂等軟弱土層，可加黏土塊小片石，反復(fù)沖擊造

11、孔壁，保證護(hù)筒的穩(wěn)定。 必須保證泥漿的供給，使孔內(nèi)漿液穩(wěn)定。 在各種不同的土層或巖層中鉆進(jìn)時，可按表7-11.10的施工要點進(jìn)行。 YKC反復(fù)式?jīng)_孔樁機(jī)的特點是沖程較固定，沖擊頻率高，也應(yīng)參照表7-11.10要求施工，如需提高沖擊能量也可調(diào)節(jié)沖程或改換不同形式和重量的沖擊鉆頭。 開始鉆基巖時應(yīng)低錐密擊或間斷沖擊，以免偏斜。如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜，應(yīng)立即回填片石至偏孔處上部0.30.5m，重新鉆進(jìn)。對泥漿材料的要求a黏土：粒徑小于0.005mm顆粒含量大于50，塑性指數(shù)大于2530%，含砂量小于6，SiO2和Al2O3之比為34以上，富含Na、K等親水陽離子，水溶液呈堿性，Ca2小于70mg/L，氯化物

12、小于300 mg/L。b膨潤土：主要有造漿率、失水量、含水量、篩余量、屈服值等指標(biāo)，應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。C水：淡水d外加劑：見表6.11表6.1-1 常用外加劑種類使用目的常用物質(zhì)分散劑防水泥、鹽分對泥漿的污染污染后泥漿的再生增強(qiáng)防坍作用，提高泥水分離性Na6P6O18Na6P3O10，Na2CO2NaHCO3,木質(zhì)素，腐植酸增黏劑防孔壁坍塌，提高鉆孔效率對受水泥、鹽分污染的泥漿有保護(hù)膨潤土的凝膠作用CMC（鈉羧甲基纖維素）加重劑增加泥漿比重，提高孔壁穩(wěn)定性重晶石、鐵砂、銅礦石、方鉛礦粉末防漏劑防止泥漿漏入土中鋸末，稻草，水泥，核桃皮粉末鹽水泥漿劑在鹽水中濕脹并提高黏度防腐劑防止CMC等有機(jī)外加劑

13、在夏季變質(zhì)硫化鈉 遇弧石時可選當(dāng)拋填硬度相似的片石，采用直錐沖擊，或中低沖程交替沖擊。將大弧石擊碎擠入孔壁。 必須準(zhǔn)確控制松繩長度，避免打空錐。一般不宜用高沖程，以免擾動孔壁，引起坍孔、擴(kuò)孔或卡鉆事故。 應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩的磨損情況，卡扣松緊程度、轉(zhuǎn)向裝置是否靈活， 應(yīng)經(jīng)常檢查沖擊鉆頭的磨損情況，如磨損過大，切削角不符合要求時要及時更換修理，以提高鉆進(jìn)效率和防止夾鉆、卡鉆等事故。（4）測量鉆進(jìn)深度一般用測繩系測錘（12kg）從孔底量至護(hù)筒頂部或轉(zhuǎn)盤頂面，從量得的總深度中減去護(hù)筒頂部或轉(zhuǎn)盤頂面至鉆孔原地面高度，即為鉆進(jìn)深度。（5）排渣、清孔鉆孔樁排渣和采用泥漿循環(huán)或抽渣排渣等方法。如采用抽渣排渣，

14、在鉆進(jìn)45m深后，每鉆進(jìn)0.5·1m應(yīng)抽渣一次，并補(bǔ)給泥漿。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高并超鉆0.1m時，已滿足設(shè)計要求后，將拌好的新泥漿2030m³通過75mm鋼射漿管直接射入孔底，使孔中較細(xì)鉆碴懸浮泥漿中，從孔口排出，較大的鉆碴沉入孔底?？椎资Ｓ噍^大的鉆碴，用取碴筒取碴，至取不出為止。再用75mm射漿管向孔底射漿10分鐘（約15 m³泥漿），懸浮的鉆碴經(jīng)護(hù)筒口排出返回沉淀池，待鉆碴沉淀過濾后再將泥漿泵入孔底，如此反復(fù)多次循環(huán)。同時在這道工序過程中采用鋼射漿管取代測繩多次測量孔深，確認(rèn)符合設(shè)計標(biāo)高，出碴換漿完成后，觀測沉碴厚度變化。經(jīng)過34小時觀測，沉碴厚度達(dá)到施工規(guī)

15、范要求時，可通過射漿管再向孔底注漿5分鐘后停止。抓緊拆除鉆架、射漿管、吊入鋼筋骨架，安裝混凝土導(dǎo)管等灌注設(shè)備，及時進(jìn)行灌注，確?？椎壮敛旰穸炔怀^規(guī)范容許值。清孔也可采用空氣吸泥機(jī)配合取碴筒出碴。即大塊鉆碴以取碴筒取出，較細(xì)的鉆碴以空氣吸泥機(jī)吸碴。用空氣吸泥機(jī)出碴時，應(yīng)及時向孔內(nèi)注入清水或新鮮泥漿，保持孔內(nèi)水位，避免坍孔。6.2操作要點（1）鉆進(jìn)時要保證鉆進(jìn)的速度，及時測量孔深和泥漿比重。（2）成孔后要測量孔的深度是否達(dá)到設(shè)計要求，并及時填寫記錄表。（3）在鉆機(jī)擺放前要及時平整場地，將泥漿池的位置安置好。檢查鉆機(jī)的鉆桿及零部件。做好鉆前的樁位放樣工作，保證鉆孔及孔徑的準(zhǔn)確度。（4） 清孔時應(yīng)向

16、孔內(nèi)補(bǔ)充清水或泥漿，保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。（5） 各環(huán)節(jié)施工銜接應(yīng)緊密，縮短工藝間隔時間。（6） 在各種不同的土層或巖層中鉆進(jìn)時，可按表6.2-1的施工要點進(jìn)行。表6.2-1 沖擊鉆孔施工要點適用土層施工要點效果在護(hù)筒刃腳下2m以內(nèi)小沖程1m左右，泥漿比重1.21.5，軟弱層投入黏土塊夾小片石造成堅實孔壁黏土或粉質(zhì)黏土層中沖程12m，泵入清水或稀泥漿，經(jīng)常清除鉆頭上的泥塊提高鉆進(jìn)效率粉砂或中粗砂層中沖程13m,泥漿比重1.21.5，投入黏土塊，勤沖勤掏渣反復(fù)沖擊，造成堅實孔壁，防止塌孔砂卵石層中、高沖程23m，泥漿比重1.31.5，投入黏土塊，勤掏渣提高鉆進(jìn)效率基巖高沖程34m,泥漿比重1.

17、3左右，勤掏渣加大沖擊能量，提高鉆進(jìn)效率軟弱土層或塌孔回填重鉆小沖程反復(fù)沖擊，加黏土塊夾小塊石，泥漿比重1.31.5造成堅實孔壁6.3 注意事項施工時應(yīng)注意以小沖程開孔，使初成成孔堅實、豎直、園順起導(dǎo)向作用，鉆進(jìn)深度超過鉆錐全沖程后才能正常沖擊，若遇到堅硬漂卵石層，可采用中、大沖程，但最大沖程不宜超過46m。鉆進(jìn)過程中及時排除鉆渣，并添加黏土造漿，防止塌孔和沉積，使鉆錐經(jīng)常沖擊新鮮地層。沖擊表面不平整的漂石、硬巖時，應(yīng)先投入黏土夾小片石，將表面墊平后在鉆進(jìn)，防止出現(xiàn)偏孔、斜孔。7、成品保護(hù)要求（1）為防止相鄰樁串孔或影響鄰樁的成樁質(zhì)量，要求同一承臺相鄰樁位施工待相鄰孔灌混凝土24小時后方可開鉆

18、。終孔后即測定孔深，并用探孔器檢查孔徑，符合要求后方可終孔。（2）加強(qiáng)工序及交接班管理，減少灌注等待時間。（3）及時觀察泥漿的各項指標(biāo)，保證成孔樁孔壁的穩(wěn)定，如有情況應(yīng)及時采取治理措施。（4）隨時觀察孔內(nèi)泥漿液面的變化，防止意外情況的發(fā)生。（5）在鉆孔樁附近如有大型機(jī)械車輛工作，需對成孔樁鋪設(shè)鋼板等措施，防止安全事故的發(fā)生。8、安全控制要點1) 鉆架的滑輪要靈活（應(yīng)采用滾珠軸承，滑輪直徑不小于繩徑的18倍，嚴(yán)禁使用輪緣已破損的滑輪。2）鋼絲繩要勤檢查，勤保養(yǎng)，斷絲超過規(guī)定值的要及時更換，鋼絲繩的卡子要經(jīng)常檢查，松動的卡子要及時補(bǔ)擰。3）起落鉆頭速度應(yīng)均勻，不得突然加速，避免碰撞護(hù)筒和孔壁。4）施工中要注意：風(fēng)、水、電安全可靠，井孔周圍清潔整齊，有足夠的照明，交通道路的腳手板、防滑欄桿等平順牢固。5）高空作業(yè)工作人員要戴安全帽，穿防滑鞋、栓安全帶。6）對工人