cfz-1500型冲击反循环钻机钻孔桩施工工法(yjgf11-2000)

'施工技术)’’)年8月**+,-./01+/2,-/3+4-,5,67第"#卷第8期"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+<=!#%’’型冲击反循环钻机钻孔桩施工工法（7>6<##!)’’’）铁道部第十五工程局［中图分类号］/19%"("［文献标识码］?［文章编号］#’’)!;*:（;)’’)）’8!’’**!’"&’())*+,()*-./01’231(./4*15.+6(15-789:!;;<*=*’0*-(’32)>1(./,*’3200(./&’())（?@A7::9B;;;）!"@#%#$%&$’’(&$%)*(’+*",-+&./+01&$&23(0+<=!#%’’型冲击反循环钻机是一种将传统冲击钻进方污水处理及野外深井的开挖钻进。法和反循环连续排渣技术结合在一起的新型钻孔桩施工设C结构、性能及工作原理备。#:::年#月)9日通过了铁道部科技成果鉴定。为了更好（#）结构本钻机由钻架底盘、传动机构、自动冲击机构、地促进该型钻机的推广应用，总结各方的经验，形成本工法。同步卷筒、井底钻具、排渣系统、井口装置、电控系统等组成。:工法特点（)）技术性能本钻机主要技术性能如表#所示。（#）该型钻机使用同步卷筒双绳提引冲击钻头，有利于（"）工作原理从钻机上同步卷筒出来的)根受力相等坚硬地层的钻进和减少冲孔扩孔率。的正反转钢丝绳，经过冲击梁和桅杆的导向滑轮导向，提引（)）该机采用#%’.AB!"’型潜水砂石泵作为反循环排渣孔内的冲击钻头。同步卷筒是冲击反循环钻机的核心部件。设备，实现了泵举反循环连续排渣，钻进效率高，并可用于超电动机通过传动机构驱动曲柄摇杆冲击机构，拉动钢丝绳带深孔的钻进施工。动钻头作上下往复冲击运动，形成瞬时冲击力破碎地层。在（"）该机冲击钻进时，选择护壁的泥浆比重合适，桩孔质)根主钢丝绳间放置由副卷扬提引的排渣管系统，排渣管的量好，孔壁坚实，稳定性好，能避免或减少塌孔，也能较好地下端钻头中心管内，在钻头作上下冲击运动时，排渣管除了克服流砂涌入。随着钻孔进尺间歇下放外一般保持不动，并在冲击的同时，（*）该机操作简便，劳动强度低，适用地层广，尤其适用连续排出破碎过的岩渣，实现连续排渣冲击钻进，从而获得于漂卵石和岩石层的钻进，施工成本低，钻孔效率高。B适用范围［收稿日期］)’’)!’)!’%本工法适用各种复杂地质条件，铁路公路桥梁、港口、码［单位地址］河南省洛阳市红山乡*9#’*#，电话：（’"9:）"8:;*’#，主要完成人：张爱琴，梁统战，徐向英，黄先琪，乔亚宁头、高层建筑的中长桩及超长桩施工，也可用于城市大口径!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!事先标定的“压力!频率”关系曲线，即可得出作用在土压力根据钢弦频率的变化可测得孔隙水压力。计上的压力值。#劳动组织及安全（"）土压力计安装要点根据以往施工经验，土压力计针对具体基坑的监测，成立"$*人监测小组，组长技术绑扎在围护结构的钢筋上，成功的机会不是很大，因为在浇总负责，组员)$"人为技术人员，同时兼职测量员。在仪器混凝土时，难以保证混凝土不包裹土压力计。最好的安装方安装时，人员需求可能会增加，焊接钢筋计时要有电焊工#法还是在围护结构的外面钻孔埋设土压力计，并在孔中注入$)人。安装土压力计、孔隙水压计要钻孔时，需要成孔人与土体性质基本一致的物质，填实空隙。员。!"!孔隙水压计$质量要求（#）孔隙水压计的安装采用单独埋设法或钻孔埋设基坑开挖监测工法要按有关基坑开挖和钢筋焊接的规法。安装仪器前，在选定的位置（一般离开基坑外侧"$%&）范及各种监测仪器说明书的要求进行。钻孔至所需测的深度，再将用砂网、中砂裹好的孔隙水压计%施工实例与效益分析放到测点位置，然后孔内注入中砂，以高出孔隙水压计’()$在基坑施工中，采用一定的监测手段，减少了施工的盲’(%&为宜，最后在孔内填入粘土，将孔封堵好。目性，及时发现施工过程中的异常并预警，保证基坑的安全（)）振弦式孔隙水压计的构造和工作原理同土压力计很施工。通过监测数据的搜集为基坑支护的动态设计提供了相似，只是孔隙水压计多了一块透水石，土体中的土压力、水充分的依据。如省工商银行业务大楼%层地下室超深基坑压力作用于接触面上，经过透水石后，只有孔隙水压力能传施工中，采用基坑监测方法进行信息化施工，确保了基坑的安到弹性原件上，弹性原件的变形引起钢弦张力的变化，从而全并进行动态设计，比原设计节约了支撑造价)’’多万元。万方数据 +##+;<=(铁道部第十五工程局：9>?@’)##型冲击反循环钻机钻孔桩施工工法（ABC>’’@+###）1)较高的钻进效率。护筒下沉应有导向装置，护筒底部应插入河床下不透气层，表!"#$%!&’’型冲击反循环钻机主要性能参数严防护筒倾斜、漏水、变形。施工中一般采用挖坑法埋设。项目性能参数开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，作1个标记钻孔直径!"#$%&’$(点，保持到成孔后，埋设护筒时要将中心引回，使护筒中心与钻孔深度!")#&’##桩中心重合。由于冲击振动比较大，所以护筒周围要回填密适用地层土层、砂层、漂卵石层、岩石层实，对于土质较差的孔口，可在护筒下部浇,#8"的9+#混凝钻头质量!*+$)&,$+冲击频率（!-."/0）,)，1#，1)土，上部用红粘土加水夯填密实，以防护筒底部塌孔。冲击行程!"#$2，#$%)，’$#（1）钻机就位和试机延长桩位前后中心线，用吊车（’#*排渣效率（!",!3）’%#型号不限）使钻机就位。主电机功率!451)（)）冲孔作业!造浆、开孔阶段往护筒内填浆粘土钻孔效率（!".3）土层、砂层：#$)&+$##$)"左右，分别往护筒和泥浆池内注水，使水位至泥浆泵泵漂卵石层：#$+&#$)岩石层：#$’&#$,壳体。开动钻机，使冲击钻头上下往复运动，将护筒内粘土钻机总质量!*’’$（#不含冲头）混成泥浆，然后启动泥浆泵，向孔内注清水，使水在泥浆池和主机外形尺寸."2$%6+$#67$（#工作时）护筒之间循环，直至护筒内与泥浆池内泥浆浓度一致。"正（长6宽6高）)$(6+$#6’$（(运输时）循环钻进本工法主要以反循环为主，当潜水砂石泵未能潜入水中之前或地表漂卵石地层’#"以内，利用泥浆泵正循环(施工工艺钻进。此时要勤观察孔内浮出的残渣情况，如果从孔口浮出()!工艺流程（见图’）的颗粒在)&%""之间，为泥浆浓度合适，如果浮出的碎石子施工准备小又少，说明泥浆浓度不够，影响悬浮残渣能力，影响钻孔效!桩位放样率，需往孔内添加粘土。加粘土时要停开泥浆泵，形成泥浆!后，再开。#下放钢丝绳，接排渣管钻进过程中，操作者要下沉、埋设护筒随着进尺快慢及时放主钢丝绳，防止打空锤。钻机正常工作!开挖泥浆"备制浆粘土、架设泥浆泵时，每冲击’次，冲击梁上缓冲弹簧响’声，如果出现+次响池、沉淀池!声，即为打空锤。在下放钢丝绳的同时，根据进尺大小，每隔钻机就位#$)"，下放钢丝绳#$)"，防止排渣管从钻头中心管内脱出。!冲击成孔当排渣弯头下降到离孔口’"时，需要接换排渣管。接换排!渣管时，钻机停止冲击，泥浆泵继续循环约’&,"/0，待排渣清孔管内粘渣排完后，方可停止。然后在孔口装置上装上弧形!桩孔直径、深度、垂直度验收卡，垫上木板，卡住排渣管上接头支撑盘，拆除弯头与排渣管制作钢筋!的连接螺栓，提升弯头至一定高度，将要接换的排渣管下端"吊放钢筋笼笼、运至孔与原排渣管连接，上端与弯头连接。$反循环钻进当潜水!导管试拼装，安装导管"砂石泵潜入孔内水中后，此时孔壁比较稳定，停止钻进，泥浆并作密封试验循环约+"/0，泥浆泵停止工作，解除排渣胶管与泥浆泵的连!测量混凝"灌注水下混凝土"混凝土拌合与运输，接，开动钻机，进行反循环钻进。由于潜水砂石泵排量比较土面高度并测量其高度!大，一般进行间歇抽渣。%保持孔内水位并经常检查泥浆比拔出护筒、回填重反循环钻进时，孔内水位下降较快，应及时补水。在钻图’钻孔桩施工工艺流程进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位或河水位+"左()*作业过程及要求右。应针对不同的地层采用不同的泥浆相对密度，以保持孔（’）施工准备陆地钻孔要平整场地，以便钻机安装和壁的稳定。一般砂卵石地层泥浆相对密度为’$+左右，岩石移位。水上钻孔，需搭设工作平台。场地布置应根据施工组层泥浆相对密度在’$#)&’$’)内较好。&砂样的提取提织设计，合理安排泥浆池、沉淀池，沉淀池应能容纳+个孔以取砂样的目的是随时掌握地质的变化情况。一般每钻进上的排渣量。根据地质情况准备一定数量的造浆用粘土。#$)"提取砂样’次，从出水口捞取砂样用清水冲洗干净，每（+）桩位测量放线桩位测放时必须复测，误差控制在次提取量为’##:，钻进过程中应对提取的砂样进行编号保)""以内，一般用直径’#""长1##""的钢筋打入土中存，以便成孔时交接。’经常检查钻机是否偏移，钻头是否,##""作为桩的中心，并用红漆在钢筋头上作记号，以防被偏移桩位中心，防止出现斜孔。破坏。（(）清孔在桩深达到设计深度后，应停止钻进，及时进（,）埋设护筒护筒的作用主要是保持孔口稳定和定行清孔，本工法采用换浆法清孔，即用较好的泥浆将孔内含万方数据位，如在陆地上钻孔，护筒周围一定要夯实，如在水上钻孔，有钻渣的泥浆置换出来，操作方法是：将钻头提离孔底#$)"， 5/施工技术第!$卷开启泥浆泵，打反循环，清孔时间视孔径、孔深和钻渣含量而第$节钢筋笼吊放时，应防止碰撞孔壁。钢筋笼接长定。一般!"#深、孔径$%&#含砂卵石较多的孔，反循环清孔时，相邻两节须保持顺直，搭接长度应符合设计要求。约需$&#’(，当孔内泥浆相对密度达到要求后，清孔结束。清"#&灌注水下混凝土孔后准确测量孔深。摩擦桩达到设计孔深即可，端承桩必须（$）拔升导管用力不能过猛，防止拉断导管，同时也防止检查孔底是否达到相应的地层，如与设计不符，应及时与设将导管提离混凝土面，造成断桩事故。计单位联系，妥善处理。（-）在灌注过程中，孔内泥浆要从孔口溢出，应保持流通（)）吊放钢筋笼在桩孔经过检查，桩径、垂直度、深度渠道畅通，防止泥浆乱流。合格后，利用钻架及时吊放事先已制作好的钢筋笼，也可移’质量控制开钻机，用吊车吊放钢筋笼。’#$质量标准（*）安装导管导管安装前，应对导管进行水压密封试（$）钻机出厂质量验收标准。验，试验压力应不小于灌注混凝土时导管可能承受的最大压（-）施工时本工法执行以下质量标准：《地基与基础工程力的$%!倍。吊放导管时，应控制好导管的垂直度，防止卡施工及验收规范》678-"-3*!《；工业与民用建筑灌注桩基础设挂钢筋笼和撞击孔壁，造成塌孔。导管上口设漏斗和储料计与施工规程》67853*"；施工设计图中的说明与具体要求。斗。导管底部距孔底一般为"%!+"%&#，不得大于$#。’#%质量控制措施（,）灌注水下混凝土!设置隔水栓隔水栓比导管内（$）防止塌孔，提高成孔质量!在表层土质量较差的径小-.#，设置在漏斗底口，隔水栓可采用橡皮球或用尼龙情况下，加长护筒长度至/+)#，提高护壁的可靠性。"在袋包扎的砂球。"采用砍球法或拔球法灌注首批混凝土，首松散的杂填土层和流砂层地段成孔时，及时在孔内添加粘土批混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（不小于$#）。（或火碱），加大泥浆相对密度，提高泥浆的粘度，增强护壁效#灌注混凝土应连续进行，严禁中途停止。在灌注过程中，果。#钻架底盘要稳固，防止其发生位移、偏斜，定期检查钻应避免在导管中形成高压气囊，使混凝土灌不下去。$导管头中心与桩孔中心是否一致，发现偏差必须及时纠正。提升时，要保持位置居中。根据导管埋深确定拔升高度，拔（-）采取有效措施，保证钢筋笼和导管的垂直度，杜绝导升后的导管埋深不得小于$#，也不得大于/#。拆除导管一管挂笼。般不宜超过$&#’(。%桩顶灌注标高应比设计标高超灌（!）混凝土强度测试检查预留试块的抗压强度应不低"%&#。&混凝土的灌注情况，应指定专人进行记录。于设计强度，每根桩不得少于$组试块，根据-*9强度判定桩（$"）拔出护筒旱地用的钢护筒，在灌注结束后、混凝身混凝土质量。土初凝前拔出。(效益分析!机具设备实践证明，采用冲击反循环钻机施工钻孔，经济效益和主要机具设备包括0123$&""型冲击反循环钻机、钻机的社会效益比较显著。在同一施工工地，桩径、桩长、地质条件附属设备及配套设备。相同的条件下，钻进效率与旋转钻机相比：在漂卵石层为-%&"施工安全注意事项倍；在基岩石层中为$%/倍。与单绳提升冲击钻相比：在漂"#$钻孔施工卵石层为传统冲击钻的$%&倍；在岩石层中为普通冲击钻的（$）严格按操作规程施工，交接班必须有交接记录。定-+!倍。期检查各部件运转情况，定期加注润滑油，并检查主电机是0123$&""型冲击反循环钻机能适用于各种复杂地层，尤否过热，冲击时最大电流不超过$&"4。其是岩层，成孔质量好，对桩间土有一定的挤密作用，不易塌（-）因事故停钻时，应将钻具提离孔底$+-#，以防泥沙孔，扩孔率小，能提高桩的承载力，效益显著。沉淀后掩埋钻头，如需长时间中途停钻，须将钻具提出孔外。)工程实例（!）下放潜水砂石泵电缆时，要根据进尺的快慢决定下0123$&""型冲击反循环钻机研制成功后，先后在湖北兴放电缆的长度，防止电缆与钢丝绳绕在一起，每接一根排渣山县峡口大桥和西康线柞水县石砰大桥等工地进行了钻孔管，应将电缆和排渣管捆在一起。施工，取得了较好的钻进施工效果。（5）如发现冲击过程中，离合器运转有间歇现象，说明离湖北兴山县峡口大桥的两个桥墩采用钻孔桩基础，桩径合器打滑，应停机进行调整，否则离合器会出现过热现象。$%&#，桩长-5+-/#，其地质条件："+$/%&#为漂卵石层，漂（&）应经常检查钢丝绳磨损情况，防止突然掉钻。石粒径*".#左右，卵石粒径$"+!".#，$/%&+-/#为基岩，层（/）在软弱土层钻孔时，必须注意孔口塌方情况，塌方严状单斜构造，倾角-&:+5&:，单轴抗压强度为/"+,";<=，*9重时，必须将钻机及时撤出，以防止机械坠入孔中。完成$根桩。（)）钻进过程中应随时注意孔内有无异常情况，桅杆是在西康线柞水县石砰大桥&号墩桩基施工，该桩桩径否倾斜，各连接部位螺栓是否松动。$%&#，桩长-*%&#，其中"+$&%!#为漂卵石层，$&%!+-*%&#"#%钢筋笼吊放为灰岩，单轴抗压强度为*"+$"";<=，,9完成$根桩。万方数据 CFZ-1500型冲击反循环钻机钻孔桩施工工法(YJGF11-2000)作者：铁道部第十五工程局作者单位：刊名：施工技术英文刊名：CONSTRUCTIONTECHNOLOGY年，卷(期)：2002,31(6)被引用次数：2次引证文献(2条)1.周晓龙广州星海花园度假村工程松厚砂卵石层的钻孔桩施工[期刊论文]-岩土工程界2005(4)2.夏操僚钻孔灌注桩在排涝闸中的施工及质量控制[期刊论文]-建筑技术开发2013(11)引用本文格式：铁道部第十五工程局CFZ-1500型冲击反循环钻机钻孔桩施工工法(YJGF11-2000)[期刊论文]-施工技术2002(6)'