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..沖擊鉆施工工藝及步驟概要1、分類:〔1實(shí)心錐:由沖擊裝置〔底盤、支架及鋼繩等、卷揚(yáng)機(jī)和沖擊錐組成。上下往返沖擊,將土石劈裂、劈碎,通過泥漿將鉆渣懸浮排出?!?空心錐:主要區(qū)別是鉆頭為空心。2、適用范圍:類型適用土層孔深〔m孔徑〔cm說明實(shí)心錐粘性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石5080~200泥漿懸浮鉆渣及護(hù)壁空心錐粘性土、砂類土、礫石、松散卵石5060~150泥漿懸浮鉆渣及護(hù)壁3、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):適用地層和土質(zhì)廣,可以說是無堅(jiān)不摧。但在鉆普通土?xí)r進(jìn)度較慢,空心錐比實(shí)心錐進(jìn)度快,在遇到堅(jiān)硬層時(shí)宜使用實(shí)心錐。準(zhǔn)備工作進(jìn)度參考表土層類別普通土堅(jiān)硬土砂礫土砂夾卵石較軟巖石堅(jiān)石臺班進(jìn)度7~92~61~20.5~1.50.7~1.30.3~0.6沖擊鉆機(jī)分類:沖擊式鉆機(jī),配備有鉆架及起吊、沖擊全套設(shè)備。如圖:鉆錐鉆錐支架鋼絲繩卷揚(yáng)機(jī)底盤沖擊鉆機(jī)正平面圖..沖擊鉆機(jī)立面圖沖擊鉆機(jī)立面圖國產(chǎn)的沖擊鉆機(jī)主要是CZ型,有CZ—30、CZ—28、CZ—22、CZ—20、CZ—20—2等,另外還有YKC—31、YKC—30、YKC—22、YKC—20等規(guī)格。除CZ—20—2外,均非自行。國產(chǎn)沖擊鉆機(jī)的近期產(chǎn)品規(guī)格及性能列表型號標(biāo)SPC—300HGPC—40HGJD—1500YKC—31CZ—22CZ—28CZ—30KCL100—25070701508010012010060鉆孔最大深度〔米8080501201501501805080沖擊行程〔厘米沖擊頻率〔次/分沖擊鉆質(zhì)量〔噸303039.2552030202725132013202030118118636022334030281501502501201111167.510.002.663.5010.8510.855.046.002.82.472.472.362.662.33.603.556.3816.307.8151520.56.857.613.676.12.3天津探機(jī)廠..詳細(xì)介紹:1、沖錐由錐身、刃腳和轉(zhuǎn)向裝置三部分組成。如下圖。鉆身提供沖錐所必須的重力和沖擊動能;刃腳位于沖錐的底部,為直接沖擊、破碎土、石的部件;轉(zhuǎn)向裝置舍于錐頂,和起吊鋼絲繩聯(lián)結(jié),是使沖擊錐能沖擊成圓孔的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置錐身刃腳轉(zhuǎn)向裝置的工作原理:鉆進(jìn)時(shí),借吊起沖錐的鋼絲繩在懸重作用下,順鋼絲捻扭的相反方向轉(zhuǎn)動,帶動沖錐轉(zhuǎn)動一個(gè)角。與沖錐下落置于孔底,鋼絲繩松弛后不受力后,又因鋼絲繩的彈性,帶動轉(zhuǎn)向裝置扭轉(zhuǎn)過來。當(dāng)再提起沖錐時(shí),它又沿上述方向轉(zhuǎn)動一個(gè)角度,這樣就能沖成完整的圓樁孔。2、場地準(zhǔn)備施工場地應(yīng)按以下不同情況進(jìn)行整理;場地為旱地時(shí),應(yīng)平整場地清除雜物,換鋤軟土,夯大密實(shí)。場地為陡坡時(shí),可用枕木或木架搭設(shè)堅(jiān)固穩(wěn)定的工作平臺。場地為淺水時(shí),宜采用筑島方法。場地為深水或淤泥層較厚時(shí),可搭水上工作平臺。護(hù)筒的作用及注意事項(xiàng)護(hù)筒有固定樁位,引導(dǎo)鉆頭〔錐方向,隔離地面水免其流入井孔,保護(hù)孔口不坍塌,并保證孔內(nèi)水位高出地下水或施工水位一定高度,形成靜水壓力,以保護(hù)孔壁免于坍塌等作用。沖擊錐筒徑宜比樁徑大30~40cm。護(hù)筒頂高度要求:護(hù)筒頂端的泥漿溢出口底邊,當(dāng)?shù)刭|(zhì)良好、不易塌孔時(shí),宜高出地下水1.0米~1.5米;當(dāng)?shù)刭|(zhì)不良、容易塌孔時(shí),應(yīng)高出地下水位1.5~2.0米。其余情況一般都在1.5~2.0米。在旱地施工時(shí)還應(yīng)該高出地面0.3米。護(hù)筒埋置深度:旱地或淺水區(qū),對于粘性土不小于1.0~1.5米,對于砂類土應(yīng)將護(hù)筒周圍0.5沒~1.0米范圍內(nèi)土挖除,夯填粘質(zhì)土至護(hù)筒底0.5米以下。護(hù)筒的埋設(shè)與沉入護(hù)筒埋設(shè)工作是鉆孔灌注樁施工的開始,護(hù)筒平面與豎直度準(zhǔn)確與否,護(hù)筒周圍和護(hù)筒底腳是否緊密、不透水,對成孔、成樁的質(zhì)量都有重大影響。埋設(shè)時(shí),護(hù)筒中心軸線應(yīng)對正測量標(biāo)定的樁位中心,其偏差不得大于5厘米,并應(yīng)該嚴(yán)格保持護(hù)筒的豎直位置。當(dāng)?shù)叵滤辉诘孛嬉韵鲁^1米,可采用挖埋法。在砂類土、沙礫等河床埋護(hù)筒時(shí),先在樁位處挖出比護(hù)筒外徑大0.8~1米的圓坑。然后在坑底填筑50厘米左右厚的粘土分層夯實(shí),以備安設(shè)護(hù)筒。在粘性土中挖埋時(shí),坑的直徑與上述相同,坑底應(yīng)整平;然后通過定位的控制樁放樣,把鉆孔的中心位置標(biāo)于坑底;再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi),找出護(hù)筒的圓心位置用十字線定在護(hù)筒頂部或底部,然后移動護(hù)筒,使護(hù)筒中心與鉆孔中心位置重合。若河床為很松散的細(xì)砂地層挖坑不易成形,可采用雙護(hù)筒。若河床為含水量很大的粉土質(zhì)砂或軟土地層,應(yīng)將自護(hù)筒底部50厘米以上至表層的原土全部挖除,換填好土。若護(hù)筒底部50厘米以下有很厚這樣土層,則宜使用長護(hù)筒。泥漿的各項(xiàng)事宜泥漿的作用和性能要求泥漿由水、粘土和添加劑組成,在鉆孔中,由于泥漿相對密度大于水的相對密度,故護(hù)筒內(nèi)同樣高的水頭,泥漿的靜水壓力比水大。由于靜水壓力的作用,泥漿可作用在井孔壁形成一層泥皮,阻隔孔內(nèi)水外滲流,保護(hù)孔壁免于坍塌。此外,泥漿還起懸浮鉆渣的作用,使鉆進(jìn)正常進(jìn)行。主要性能指標(biāo)相對密度泥漿的相對密度是泥漿與4oC時(shí)同體積水的質(zhì)量比。泥漿的相對密度增大時(shí),在鉆孔中對孔壁的側(cè)壓力也相應(yīng)增大,孔壁也越趨穩(wěn)定,懸浮攜帶鉆渣的能力也越大。然而相對密度過大的泥漿,其失水率也加大,孔壁上的泥皮也增厚,就增加了泥漿的原材料消耗而且會給清孔和灌注混凝土造成困難。粘度粘度是液體或混合物運(yùn)動時(shí),各分子或顆粒之間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。粘度大的泥漿,產(chǎn)生的孔壁泥皮厚,對防止翻砂、隔阻滲漏有利,對懸浮攜帶鉆渣的能力強(qiáng),但粘度過大,則容易糊鉆,影響泥漿泵的正常工作,增加泥漿凈化的困難,進(jìn)而影響鉆進(jìn)速度。粘度過小,鉆渣不易懸浮,泥皮薄,對防止翻砂、滲漏不利。含砂率含砂率是泥漿內(nèi)所含的砂和粘土顆粒的體積百分比。泥漿含砂率大時(shí),會降低粘度,增加沉淀,容易磨損泥漿泵和水管搖頭、鉆渣等鉆具;停鉆時(shí)易造成埋鉆、卡鉆事故。膠體率膠體率是泥漿靜止后其中呈懸浮狀態(tài)的粘土顆粒與水的分離程度以百分比表示,膠體率高的泥漿,粘土顆粒不易沉淀,懸浮鉆渣的能力高,否則反之。沖孔鉆機(jī)需要較高的膠體率。泥漿性能指標(biāo)選擇鉆孔方法地層情況泥漿性能指標(biāo)粘度〔秒含砂率〔%膠體率〔%失水量鉆孔灌注樁的施工工藝流程灌注水下混凝土下沉、埋設(shè)護(hù)筒制作鉆頭鉆機(jī)就位設(shè)立鉆架制作鉆架鉆進(jìn)向鉆孔注清水或泥漿泥漿沉淀池供水泥漿池設(shè)立泥漿泵料設(shè)立鋼盤骨架清孔設(shè)立清孔設(shè)備度設(shè)立導(dǎo)管管制作導(dǎo)管混凝土檢驗(yàn)制備混凝土制作護(hù)筒平整場地樁位放樣筑島或打板樁或或架沖擊鉆機(jī)成孔開孔:開鉆應(yīng)先在孔內(nèi)灌注泥漿,始終保持孔內(nèi)的水位高出地下水位1.5米~2.0米,并低于護(hù)筒頂面0.3米以防溢出,掏渣后及時(shí)補(bǔ)水.護(hù)筒底腳以下2米~4米范圍內(nèi)屬河床表面,一般比較松散,應(yīng)認(rèn)真施工.一般細(xì)粒土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸,使孔壁堅(jiān)實(shí)不坍塌。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進(jìn)時(shí),可按1:1投入粘土和小片石〔粒徑不大于15厘米用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊,使泥膏、片石擠入孔壁。必要時(shí)須重復(fù)沖擊2~3次。開孔或鉆進(jìn)遇有流砂現(xiàn)象時(shí),宜加大粘土減少片石的比例按上述方法進(jìn)行處理,力求孔壁堅(jiān)實(shí)。注意事項(xiàng):沖程應(yīng)根據(jù)土層情況分別規(guī)定:一般在通過堅(jiān)硬密實(shí)卵石層或基巖漂石之類的土層中時(shí),宜采用高沖程〔1米,在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層中時(shí)宜采用中沖程〔0.75米。沖程過高,對孔底振動大,易引起塌孔。在通過高液限粘土、含砂低液限粘土?xí)r,宜采用中沖程。在易塌孔或流砂地段宜采用小沖程并應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。在通過漂石或巖層如表面不平整,應(yīng)先投入粘土、小片石,將表面墊平,再用十字形鉆錐進(jìn)行沖擊鉆進(jìn),防止發(fā)生斜孔、塌孔事故。要注意均勻地放鋼絲繩的長度,一般在松軟土層每次松繩5厘米~8厘米在密實(shí)堅(jiān)硬的土層每次松繩3厘米~5厘米。應(yīng)注意防止松繩少,形成"打空錘"使鉆機(jī)、鉆架及鋼絲繩受到過大的意外荷載,遭受損壞,松繩過多,則會減少沖程降低鉆進(jìn)速度嚴(yán)重時(shí)使鋼絲繩糾纏發(fā)生事故。掏渣:一般在堅(jiān)硬密實(shí)的土層沒小時(shí)純鉆進(jìn)小于5厘米~10厘米、松軟地層每小時(shí)純鉆進(jìn)小于15厘米~30厘米時(shí),應(yīng)進(jìn)行掏渣?;蛎窟M(jìn)尺0.5米~1米時(shí)掏渣一次,每次掏渣4~5筒,或掏至泥漿內(nèi)含渣顯著減少、無粗顆粒、相對密度恢復(fù)正常為止。鉆孔事故的預(yù)防及處理坍孔原因泥漿相對密度不夠及其他泥漿指標(biāo)不符合要求,使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮。由于出渣后未及時(shí)補(bǔ)充泥漿〔或水或河水、潮水上漲,或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水或鉆孔通過沙礫等強(qiáng)透水層,孔內(nèi)水流失等造成孔內(nèi)水頭高度不夠。護(hù)筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上,由于振動使孔口坍塌,擴(kuò)展成較大坍孔。在松軟砂層中鉆進(jìn)進(jìn)尺太快。提出鉆錐鉆進(jìn),回轉(zhuǎn)速度過快,空轉(zhuǎn)時(shí)間太長。沖擊錐或掏渣筒傾倒,撞擊孔壁,或爆破處理孔內(nèi)孤石、探頭石、炸藥量過大,造成過大振動。水頭過高,使孔壁滲漿或護(hù)筒底形成反穿孔。清孔后泥漿相對密度、粘度等指標(biāo)降低,用空氣泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿〔或水,使孔內(nèi)水位低于地下水位。清孔操作不當(dāng),供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時(shí)間過久或清孔后停頓時(shí)間過長。10、吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。坍孔的預(yù)防和處理在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺速度,選用較大相對密度、粘度和膠體率的泥漿。沖擊鉆成孔時(shí)投入粘土,摻片、卵石,低沖程錘擊,使粘土膏、片、卵石擠入孔壁起護(hù)壁作用。汛期或潮汐地區(qū)水位變化過大時(shí),應(yīng)采取升高護(hù)筒,增高水頭,或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩(wěn)定。發(fā)生孔口坍塌時(shí),可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔,重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。如發(fā)生孔內(nèi)坍塌,判別坍塌位置,回填砂和粘土〔或沙礫和黃土混合物到塌孔處以上1~2米,如塌孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填,待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。嚴(yán)格控制沖程高度和炸藥用量。清孔時(shí)應(yīng)指定專人補(bǔ)漿或水,保證孔內(nèi)必要的水頭高度。供水〔漿管最好不要直接插入鉆孔內(nèi),應(yīng)該通過水槽或水池使水減速后流入鉆孔中,可免沖刷孔壁。應(yīng)扶正吸泥機(jī),防止觸動孔壁。不宜使用過大的風(fēng)壓,不宜超過1.5~1.6倍鉆孔中水柱壓力。吊入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入,嚴(yán)防觸及孔壁。鉆孔偏斜的原因鉆孔中遇到較大的孤石或探頭石。在有傾斜的軟硬地層交界處,巖面傾斜出鉆進(jìn);或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn),鉆頭受力不均。擴(kuò)孔較大處,鉆頭擺動偏向一方。鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。鉆桿彎曲,接頭不正。預(yù)防和處理安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座水平,起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者應(yīng)該在一條豎線上,并經(jīng)常檢查校正。由于主動鉆桿較長,轉(zhuǎn)動時(shí)上部擺動較大。必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架,控制鉆桿上的提引水龍頭,使其沿導(dǎo)向架對中鉆進(jìn)。鉆桿接頭應(yīng)逐個(gè)檢查,及時(shí)調(diào)整,當(dāng)主動鉆桿彎曲時(shí),要用千斤頂及時(shí)調(diào)直。在有傾斜的軟、硬地層鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)吊著鉆桿控制進(jìn)尺,低速鉆進(jìn)或回填片、卵石沖平后再鉆進(jìn)。掉鉆落物的原因卡鉆時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭,操作不當(dāng),使鉆桿或鋼絲繩超負(fù)荷或疲勞斷裂。鉆桿接頭不良或滑絲。電動機(jī)接線錯(cuò)誤,鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn),鉆桿松脫。沖擊鉆頭合金套灌注質(zhì)量差致使鋼絲繩拔出。轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處斷開。鋼絲繩與鉆頭連接處鋼絲繩的繩卡數(shù)量不足或松弛。鋼絲繩過度陳舊,斷絲太多,未及時(shí)更換。操作不慎,落入扳手、撬棍等物。預(yù)防措施開鉆前應(yīng)清除孔內(nèi)落物,零星鐵件可有電磁鐵吸取,較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈,然后在護(hù)筒口加蓋。經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。為便于打撈落錐,可在沖擊錐或其他類型的鉆頭上預(yù)先焊打撈環(huán)、打撈杠,或在錐身上圍捆幾圈鋼絲繩等。處理方法掉錐后應(yīng)及時(shí)摸清情況,若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應(yīng)首先清孔,使打撈根據(jù)能接觸鉆桿和鉆錐。糊鉆和埋鉆在粘土層中沖擊成孔時(shí),由于沖程太大,泥漿粘度過高、鉆渣量大、鉆桿內(nèi)徑過小,出漿
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