沖擊成孔灌筑樁施工工藝

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1、沖擊成孔灌筑樁施工工藝一、工程概況南廣鐵路工程N(yùn)GZQ-3標(biāo)段沙子橋區(qū)段，位處于溶洞溶洞發(fā)育地帶，溶洞形狀各異，錯落無序，規(guī)模大處溶洞呈多層分布。在樁基礎(chǔ)施工前，除根據(jù)設(shè)計提供的初勘、施勘地質(zhì)資料外，還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)勘、電磁波層析CT探測等多層次勘察。根據(jù)溶洞的不同特點(diǎn),擬采取沖擊鉆機(jī)成孔并配合相應(yīng)的施工方案，確保成孔、成樁的可靠性。二、主要施工工藝和技術(shù)要求2.1概要沖擊成孔灌筑樁系用沖擊式鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復(fù)沖擊，將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用泥漿循環(huán)法排渣，然后再灌筑混凝土成樁。其特點(diǎn)是：設(shè)備構(gòu)造簡單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁

2、較堅實(shí)、穩(wěn)定，坍孔少，不受施工場地限制，無噪聲和振動影響等，因此被廣泛地采用。但存在掏泥渣較費(fèi)工費(fèi)時，不能連接作業(yè)，成孔速度較慢，泥渣污染環(huán)境，孔底泥渣難以掏盡，使樁承載力不夠穩(wěn)定等問題。適用于黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土層中應(yīng)用，特別適于有孤石的砂礫石層、漂石層、堅硬土層、巖層中使用，對流砂層亦可克服，但對淤泥及淤泥質(zhì)土，則要十分慎重，對地下水大的土層，會使樁端承載力和摩阻力大幅度降低，不宜使用。2.2機(jī)具設(shè)備主要設(shè)備為簡易的沖擊鉆機(jī)。它由簡易鉆架、沖錘、轉(zhuǎn)向裝置、護(hù)筒以及3~5t雙筒卷揚(yáng)機(jī)（帶離合器）等組成。所用鉆具按形狀分，常用有十字鉆頭和三翼鉆頭兩種；前者專用于礫石層和巖層；后者

3、適用于土層，沙子橋所用皆為十字鉆頭。鉆頭和鉆機(jī)用鋼絲繩連接，鉆頭重4t，鉆頭直徑1.25m。轉(zhuǎn)向裝置是一個活動的吊環(huán)，它與主挖鋼繩的吊環(huán)聯(lián)結(jié)提升沖錘。2.3主要施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)（1）沖擊成孔灌筑樁施工工藝程序是：場地平整→樁位放線、開挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠和鋼導(dǎo)管→灌筑水下混凝土→成樁養(yǎng)護(hù)。（2）成孔時應(yīng)先在孔口設(shè)圓形6~8mm鋼板護(hù)筒，它的作用是保護(hù)孔口、定位導(dǎo)向，維護(hù)泥漿面，防止坍方。護(hù)筒內(nèi)徑比鉆頭直徑大200mm，深1.5m，如上部松土較厚，宜穿過松土層，以保護(hù)孔口和防止塌孔。然后使沖孔機(jī)就位，沖擊鉆

4、應(yīng)對準(zhǔn)護(hù)筒中心，要求偏差不大于±20mm，開始低錘（小沖程）密擊，錘高0.4~0.6m，并及時加塊石與粘土泥漿護(hù)壁，泥漿密度和沖程可按表1選用，使孔壁擠壓密實(shí)，直至孔深達(dá)護(hù)筒下3~4m后，才加快速度，加大沖程，將錘提高至1.5~2.0m以上，轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊，在造孔時要及時將孔內(nèi)殘渣排出孔外，以免孔內(nèi)殘渣太多，出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。各類土層中的沖程和泥漿密度選用表表1項(xiàng)次項(xiàng)目沖程（m）泥漿密度（t/m3）備注1在護(hù)筒中及護(hù)筒腳下3m以內(nèi)0.9～1.11.1～1.3土層不好時宜提高泥漿密度，必要時加入小片石和粘土塊2粘土1～2清水或稀泥漿，經(jīng)常清理鉆頭上泥塊3砂土1～21.3～1.5拋粘土塊，勤沖勤掏渣

5、，防坍孔4砂卵石2～31.3～1.5加大沖擊能量，勤掏渣5風(fēng)化巖1～41.2～1.4如巖層表面不平或傾斜，應(yīng)拋入20～30cm厚塊石使之略平，然后低錘快擊使其成一緊密平臺，再進(jìn)行正常沖擊，同時加大沖擊能量，勤掏渣6塌孔回填重成孔11.3～1.5反復(fù)沖擊，加粘土塊及片石（3）沖孔時應(yīng)隨時測定和控制泥漿密度。如遇較好的粘土層，亦可采取自成泥漿護(hù)壁，方法在孔內(nèi)注滿清水，通過上下沖擊使成泥漿護(hù)壁。每沖擊1~2m應(yīng)排渣一次，并定時補(bǔ)漿，直至設(shè)計深度。排渣使用泥漿循環(huán)法。將輸漿管插入孔底，泥漿在孔內(nèi)向上流動，將殘渣帶出孔外，本法造孔工效高，護(hù)壁效果好，泥漿較易處理，但對孔深時，循環(huán)泥漿的壓力和流量要求高，

6、較難實(shí)施，故只適于在淺孔應(yīng)用。（4）在鉆進(jìn)過程中每1~2m要檢查一次成孔的垂直度情況。如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，采取措施進(jìn)行糾偏。對于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位，應(yīng)采用低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過，以保持孔形良好。（5）在沖擊鉆進(jìn)階段應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)水位高過護(hù)筒底口0.5m以上，以免水位升降波動造成對護(hù)筒底口處的沖刷，同時孔內(nèi)水位高度應(yīng)大于地下水位1m以上。（6）成孔后，應(yīng)用測繩下掛0.5kg重鐵碗測量檢查孔深，核對無誤后，進(jìn)行清孔，使密度控制在1.15~1.25之間。（7）清孔后應(yīng)立即放入鋼筋籠，并固定在孔口鋼護(hù)筒上，使其在澆筑混凝土過程中不向上浮起，也不下沉。鋼筋籠下完并檢查無誤后應(yīng)立即

7、澆筑混凝土，間隔時間不應(yīng)超過4h，以防泥漿沉淀和坍孔?；炷翝仓话悴捎脤?dǎo)管法在水中澆筑。2.4施工常遇問題及預(yù)防、處理方法1.樁孔不圓，呈梅花形（！）原因：鉆頭的轉(zhuǎn)向裝置失靈，沖擊時鉆頭未轉(zhuǎn)動泥漿粘度過高，沖擊轉(zhuǎn)動阻力太大，鉆頭轉(zhuǎn)動困難沖程太小，鉆頭轉(zhuǎn)動時間不充分或轉(zhuǎn)動很?。?）處理措施：經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性；調(diào)整泥漿的粘度和相對密度；用低沖程時，每沖擊一段換用高一些的沖程沖擊，交替沖擊修整