冲击成孔灌注桩——成孔原理及适用范围

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1、冲击钻成孔灌注桩施工工艺和常见问题的处理方法一、成孔的原理及适用范围利用冲击钻机或卷扬机带动一定重量的冲击外头，在一定的高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从而使桩孔得到规则的圆形断面。冲击钻成孔适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层；也适用于砾卵石层、岩溶发育岩层和裂隙发育的地层施工，而后者常常是回转钻进和其他钻进方法施工困难的地层。桩孔直径通常为600~1500MM，最大直径2500MM，钻孔深度一般为50M左右

2、，某些情况下可超过100M。冲击钻机分类冲击钻机可分为钻杆冲击式和钢丝绳冲击式两种，后者应用广泛。钢丝绳冲击钻机又大致可分为两类：一类是专门用于钻进的钢丝绳冲击钻机，一般均组装在汽车或拖车上，钻机安装‘就位和转移均较方便；另一类是由带有离合器的双筒或单筒卷扬机组成的简易冲击钻机。施工中多采用压风机清孔。除此以外，国内还生产正、反循环和冲击钻进三用钻机。冲击钻机的构造冲击钻机主要由钻机或桩架（包括卷扬机）、冲击钻头、掏渣筒、转向装置和打捞装置等组成。CZ----型冲击钻机简易型冲击钻机图7-64冲击钻钻头型式（a）φ800mm十字钻头；（b）φ920mm三翼钻头图7-65掏

3、渣筒（a）平阀掏渣筒；（b）碗形活门掏渣筒1-筒体；2-平阀；3-切削管袖；4-提环挖泥浆池、沉淀池挖泥浆沟槽泥浆制备桩位测量埋设护筒钻机就位注浆冲击、正循环清清渣是否到设计位置正循环换浆清孔是否达到规范要求吊放钢筋笼NYN正循环二次清孔是否满足设计沉渣要求N混凝土灌注泥浆回收泥浆沉淀池处理桩机移位YY冲击钻成孔灌注桩流程图施工工艺1、设置护筒。护筒内径宜比冲击钻头直径大200MM以上；直径大于1M的护筒如果刚度不够时，可在顶端焊加强圆环，在筒身外壁焊坚向加肋筋；埋设可用加压、振动、锤击等方法。护筒的作用：1)控制桩位，导正钻具；2)保护孔口，隔离地表水渗漏，孔口及孔壁土

4、坍塌；3)保持或提高孔内的水头高度，增加对孔壁的静水压力，以防止孔壁坍塌；施工工序4)护筒顶面可作为钻孔深度、钢筋笼下放深度、混凝土面位置及导管埋深的测量基准；5)护筒顶面可设置桩位中心的标记，以此可调整钢筋笼位置，使其中心与桩中心一致；6)固定钢筋笼。2、安装冲击钻机。冲击钻进。3、第一次清除沉渣（用掏渣筒或泥浆循环）。施工要点1、钢丝绳冲击过程中平稳，冲击钻头有最大的动能；选择合适的钻头重量一般按冲孔直径每100MM取100~140KG为宜。选择最优悬距,一般可取0.5~0.8M之间。冲击行程和冲击频率。(按桩机的类型确认）2、冲击钻进成孔施工应根据地层情况，合理选择

5、钻进技术参数，少松绳、勤松绳、勤掏渣。3、控制合适的泥浆相对密度。施工时，要先在孔口埋设护筒，然后冲孔就位，使冲击锤中心对准护筒中心。开始应低锤密击，锤高0.4~0.6M，并及时加片石、砂砾石和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下3~4M后，才可加快速度，将锤提高至1.5~2M以上转入正常冲击，并随时测定和控制泥浆相对密度。4、在冲击钻进阶段应注意始终保持孔内水位高过护筒底口0.5M以上，以免水位升跌波动造成对护筒底口处的冲刷。施工注意事项1、冲击钻进应遵守以下一般规定1)应控制钢丝绳放松量，勤放少放，防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过少则不能有效冲击，形成

6、“打空锤”，损坏冲击机具。用卷扬机施工时，应在钢丝绳上作记号控制冲程。冲击钻头到底要及时收绳提起冲击钻头，防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷筒。应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，以免突然掉钻。2）必须保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定；护筒埋设较浅或表土层土质较差者，护筒内泥浆压头不宜过大。3）一般不宜多用高冲程，以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。4）每次掏渣后或因其他原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。5）冲击钻头磨损较快，应经常检修补焊。6）大直径桩孔可分级扩孔第一级桩孔直径为设计的0.6~0.8倍。2、在粘土层中钻进应

7、注意：可利用粘土自然造浆的特点，向孔内送入清水，通过钻头冲捣形成泥浆；可选用十字小刃角形的中小钻头钻进；控制每次进尺不大于0.6~1.0M；在粘性很大的粘土层中钻进时，可边冲边向孔内投入适量的碎石或粗砂；当孔内泥浆粘度过大、相对密度过高时，在掏渣的同时，向孔内泵入清水。3、在砂砾石层钻进应注意：使用粘度较高、相对密度适中的泥浆；保持孔内有足够的水头高度；视孔壁稳定情况边冲击边向孔内投入粘土，使粘土挤入孔壁，增加孔壁的胶结性用掏渣筒掏渣时，要控制每次掏渣时间和掏渣量。4、在卵石、漂石层钻进应注意：宜选用带侧刃的大刃脚一字形冲击钻