砾卵石层冲击钻机成孔施工技术指南
冲击钻机成孔(φ1500mm以内、孔深40m以内)在砾(卵)石层中的
施工技术,需要综合考虑地质条件、设备性能、施工工艺及安全环保等多方面
因素。以下是对该施工技术的详细解析:
一、施工准备
1.现场清理与平整:施工前需清理施工现场,确保场地平整、无障碍物,以
便冲击钻机顺利进场和作业。同时,要合理规划施工场地,包括钻机、泥
浆池、钢筋笼制作区、吊车作业区等。
2.设备检查与调试:检查冲击钻机、泥浆泵、发电机等设备的完好性,确保
施工过程中的正常运行。同时,调试设备性能,使其达到最佳工作状态。
3.桩位放样与标记:根据设计要求,对桩位进行精确放样,并用铁钎或其他
标记物进行标记。桩位的确定应考虑施工机械和设备的操作空间,以及施
工过程中的安全距离。
二、护筒埋设
1.护筒制作:护筒一般采用厚度不小于5mm的钢板卷制而成,直径应比设
计桩径大200~400mm,以满足钻头导向和孔壁保护的需求。护筒长度根
据地质情况确定,一般应埋入稳定土层中。
2.护筒埋设:在桩位上挖设护筒坑,将护筒垂直放入坑中,并用粘性土回填
夯实,确保护筒的稳定性和垂直度。护筒顶端应高出地面一定高度,以防
止地面水流入孔内。同时,使用十字架对中法校正护筒上、下中心位置,
确保其准确性。
三、泥浆制备与循环
1.泥浆选择:在砾(卵)石层中钻进时,应选用性能良好的泥浆,以提高孔
壁的稳定性和防止漏浆。泥浆的密度、粘度等参数应根据地质情况和钻进
需求进行调整。
2.泥浆制备:将膨润土、水、添加剂等按一定比例混合,搅拌均匀后制成泥
浆。泥浆应存放在泥浆池中,并用泥浆泵进行循环使用。
3.泥浆循环:钻进过程中,泥浆通过泥浆泵在孔内循环,以携带钻渣并保护
孔壁。循环泥浆应经过沉淀池沉淀后重复使用,以提高泥浆的利用率和减
少环境污染。
四、冲击钻进
1.设备就位:将冲击钻机对准护筒中心,确保钻头中心与桩位中心重合。调
整钻机的冲击频率和冲程,以适应砾(卵)石层的地质特点。
2.钻进作业:启动冲击钻机,使钻头在泥浆的护壁作用下破碎砾(卵)石
层,形成桩孔。钻进过程中应随时观察孔内情况,及时调整钻进参数和泥
浆性能。同时,应注意保持孔内水位高于护筒底口一定高度,以防止孔壁
坍塌。
3.排渣处理:钻进过程中产生的钻渣应及时排出孔外,以保持孔内清洁。排
渣方法可采用泥浆循环法或抽渣筒法。泥浆循环法是通过泥浆泵将泥浆从
孔底抽出,经沉淀池沉淀后循环使用;抽渣筒法则是用带活门的钢筒将钻
渣抽出孔外。
4.特殊情况处理:在钻进过程中,如遇斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔等情况,
应立即停止施工,采取措施后方可继续施工。例如,可以采取回填粘土、
片石或卵石反复冲击增强护壁的方法来处理斜孔、弯孔等问题。
五、清孔与检测
1.清孔作业:钻进达到设计深度后,应进行清孔作业。清孔的目的是清除孔
底的沉渣和泥浆,以保证混凝土的浇筑质量。清孔可采用正循环或反循环
方法,确保孔底干净、泥浆比重符合要求。
2.成孔检测:清孔完成后,应对孔径、孔深进行检测,确保成孔质量符合设
计要求。检测方法可采用测绳、测孔仪等工具进行。
六、钢筋笼安装与混凝土浇筑
1.钢筋笼制作与安装:根据设计要求制作钢筋笼,并在钢筋笼上安装定位环
和吊筋。将钢筋笼垂直吊入孔内,并固定在孔口护筒上,使其在浇筑混凝
土过程中不向上浮起或下沉。
2.混凝土浇筑:采用导管法进行水下混凝土浇筑。将导管插入孔底,用混凝
土泵将混凝土从导管底部注入孔内。浇筑过程中应保持混凝土面均匀上
升,导管的提升速度应与混凝土上升速度相适应。同时,应注意防止混凝
土离析、堵管等问题。
七、施工注意事项
1.地质监测:在钻进过程中,应密切关注地质变化和周围环境的影响。如遇
异常情况,如塌孔、流沙等,应及时采取措施进行处理。
2.安全防护:施工现场应设置安全防护措施,如防护网、警示牌等,以确保
施工人员的安全。同时,应定期对设备进行维护和保养,确保设备的正常
运行。
3.环保措施:施工过程中应采取措施防止泥浆泄漏和污染环境。泥浆应经过
沉淀池沉淀后循环使用,废渣应妥善处理。同时,应加强对施工现场的