冲击钻钻孔施工方案

中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案1冲击钻钻机钻孔施工方案一、编制依据及目的1.1编制依据1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）2、《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-20003、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）4、《施工图设计文件》1.2目的明确桥梁桩基冲击钻钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。二、适用范围适用于吕梁环城高速公路第六合同段内五家庄大桥、东西滩中桥芦则咀大桥、雁则咀大桥的桩基施工。三、施工流程主要施工流程见下图：中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案2图1冲击钻钻机钻孔桩施工工艺框图四、施工方法及工艺要求第六合同段桥梁桩基工程采用的冲击钻成孔，在每1个墩设置泥浆沉淀池，泥浆车运至指定弃渣场，钢筋笼统一在钢筋加工场加工成型，运至现场拼接、吊机下放钢筋笼，导管法连续灌注水下砼。在同一墩位连续钻孔时，保证施工的钻孔中心距离5m以内任何桩的混凝土都已浇筑24h以后，方可开钻。定桩位埋设护筒钻机就位钻孔第一次清孔测孔深、沉淤下钢筋笼下导管第二次清孔测沉淤安放隔水球浇筑砼泥浆补充泥浆处理制作钢筋笼配制砼中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案34.1施工准备⑴进行场地勘探调查，对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，采取清除、移位、保护等措施妥善处理。⑵平整场地，以便钻机安装和移位。对不利于施工机械运行的松散场地，采取硬化、加固等措施，场地采取有效的排水措施。⑶用全站仪等准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度，测好的桩位必须复测，误差控制在5mm以内。⑷架设电力线路，配备适合的变压器或柴油机。⑸确定科学合理的钻孔方法和设备。4.2钢护筒埋设钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒采用5mm厚钢板卷制，内径应大于钻头直径20～40cm，拟采用2.5m高。钢护筒分节加工，顶部和底部各1m范围作加强箍。每节护筒连接采用坡口焊。钢护筒的埋设必须认真进行，护筒底部及四周应用粘土填筑，并分层夯实处理，护筒顶高出地面0.3m左右，并在顶部焊加强筋和吊耳。钻进过程中经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。4.3泥浆制备泥浆选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案4卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。4.4钻机就位钻机就位前，应搭设工作平台，工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。就位完毕，作业人员对钻机就位自检。4.5钻孔钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。钻孔过程中坚持减压钻进，钻具的主吊钩始终承受部分钻具的重量，使钻杆始终在受拉状态下进行工作，钻压最大不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。钻机钻进过程中加强护壁，防止塌孔。中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案54.6终孔、清孔桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，采用检孔器检查孔径，检孔器直径比桩径小10mm，长度6米的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。满足设计要求后约请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。用抽碴筒多次从孔内抽取钻碴，并同时向孔内注水以减少泥浆比重到1.2～1.4。当抽碴筒抽出泥浆中无2～3mm大的颗粒时则证明抽碴清孔已到目的。如当沉碴含沙较重时，可采用冲孔换浆的方法进行清碴。沉碴厚度不得大于200mm。清孔后的沉碴要满足设计要求，经监理工程师签认后方可终孔。4.7钢筋笼加工制作钢筋在加工场统一加工，根据孔深，分段制作，最长节段为20m；在钢筋场加工时采用对焊连接，并在钢筋笼外侧等间距绑扎三排方木进行加固处理，防止在运输过程中及吊安过程中钢筋笼变形；钢筋笼分节下放，下放钢筋笼时，节段间采用焊接连接。为使钢筋均匀对称于桩孔，在钢筋骨架上焊接定位钢筋，每2m左右沿圆周等距离焊四根，上下层错开布置。采用吊车起吊下放钢筋笼，钢筋笼下到标高后，用4根φ16钢筋将钢筋笼焊在钢护筒上，以防止钢筋笼下沉或上浮。4.8二次清孔钢筋笼安装完毕，检查孔底沉淀情况，为了满足高速公路对桥梁基础沉降的严格要求，沉碴厚度不超过200mm。若孔底沉碴厚度不满足这一要求，利用水封导管采用气举法进行二次清孔。中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案64.9灌注水下混凝土1、首批灌注混凝土的数量公式（例桩径D=1.5）V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为30-40cm，H1表示混凝土桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土的最小深度（导管底口到混凝土面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到混凝土面的高度，保证导管埋入混凝土中的深度不小于1m。h1=Hwrw/rC=11*68/24=31.17mVr1.5=3.14*(1.5/2)2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1=3.14*(1.5/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17=2.23m3确定首批灌注混凝土的数量后，应对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批混凝土，首批混凝土灌注时导管埋深必须严格控制在1～3m之间。2、开阀打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。3、水下混凝土浇灌桩基混凝土由拌合站集中拌制，采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案7水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；施工过程中导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大的埋管深度（应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处），并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量，通知拌和站按需要数量拌制，以免造成浪费。中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案8在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5m以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。在灌注混凝土时，施工单位在浇筑现场制作混凝土试件每根桩应留取不小于二组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。试件应规定进行养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、入模含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录，并填写“钻孔桩内浇筑水下混凝土记录表”。4、灌注混凝土测深方法灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。采用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径15cm左右，重量不小于6-9kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案9土表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。5、泥浆清理孔桩混凝土灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一孔桩施工。废弃的泥浆，为了保护当地的环境，经过沉淀处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。4.10桩头处理采用人工配合风枪凿除至桩顶设计标高。五、钻孔桩常见事故的预防及处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：5.1坍孔1)泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。2)由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。3)护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。4)在松软砂层中钻进进尺太快。5)提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。6)水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。7)清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水），使孔内水位低于地下水位。8)清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案10停顿时间过长9)吊入钢筋骨架时碰撞孔壁2、坍孔的预防和处理1)在松散粉砂土中钻进时，应控制进尺速度，选用相对较大密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。2)发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。3)如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。4)清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。5)吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。5.2钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。1、偏斜原因1)钻孔中遇有较大的孤石或探头石。2)在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。3)扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。4)钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。中铁二局吕梁环城高速项目经理部冲击钻钻孔施工方案115)钻杆弯曲，接头不正。2、预防