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1、洛阳黄河公路大桥钻孔灌注桩施工工艺-卵石层中 1.4 米冲击造孔目录第一章总则第二章开钻前准备工作第三章钻孔第四章清孔第五章钢筋笼制作及安放第六章水下混凝土填充第七章事故的防止及处理第八章技术安全第一章总则第 1 条洛阳黄河公路大桥全桥为 67 孔 50 米予应力钢筋混凝土梁，除两岸桥台采用沉井基础处，其余 66 个桥墩均采用钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩工作量大，在卵石层中钻孔深达 30 余米。经过一年多的施工实践，使我们初步挖掘了一些冲击钻孔的规律性，但还不能说完全占有施工的主动权。第 2 条根据地质钻探资料，钻孔灌注桩基础处在第四纪石英岩、石英砂岩的卵石层中，自河床面以下 6 至 8 米（个
2、别为 10 米）为细砂、粉砂层，以下则为紧密卵石层粒径有达40 至 50 厘米，有些钻孔夹层厚 1 米以内的砂层或卵石近代胶结层，在施工过程中应根据水文及地质变化情况，采取相应措施，保证钻孔的顺利进展。第 3 条一根钻孔灌注桩的工艺过程可以分为下述五个阶段，每个阶段的技术作业要点是：第 1 阶段 护筒下沉一一要求位置正直，护筒不漏不破。第 2 阶段 刃脚下造壁处理一一使护筒底部与卵石层紧密结合，具有稳固的过渡孔壁；钻进中保持孔内水头，防止坍孔，这是顺利钻进的关键措施之一。第 3 阶段 卵石层中冲击造孔一一正确掌握清碴、投土、冲击钻进的作业循环。及时更换钻具，勤检查，勤探孔，防止人身和质量事故。
3、第 4 阶段 终孔清孔一一保证孔底标高符合设计要求，调好孔内泥浆，尽量减少沉淀，并快速下好钢筋笼，做好填充水下混凝土的准备工作。第 5 阶段 钻孔中填充水下混凝土一一充分准备，统一指挥，保证灌注水下混凝土质量，不出断桩事故。第二章开钻前准备工作第 4 条开钻前应规划和布置场地，测放桩位和水平标点，安装墩位平台、钻架、卷扬机及起吊设备，备好出碴、修钻等设备。做好施工组织安全和技术交底以及思想政治工作，指定专人负责记录。第 5 条护筒制作及下沉外径 1.86m，内径 1.7m 钢筋混凝土护筒按设计制作，每节高 2m（或 2.5m） ，经检验合格后，才能送往工地。检查标准：上口（或下口）直径误差不得
4、超过 10mm，顶面水平高差不大于 15mm，混凝土须达到设计强度，筒身应外光内实，保证不漏水。下沉方法：可用空气吸泥机吸泥加压重，反拉等方法帮助下沉到进入卵石层 0.5m 左右（吸泥管上划尺寸，以吸出多量卵石时吸泥机头标高作为卵石土层面标高） 。在水位有变化、受冲刷的河床中，护筒两刃应下沉到进入卵石层 1.5 至 2m，并须进行围护，预防水流冲刷后护筒内加高的柱压力使刃脚发生渗漏，不能保持孔内水平，而造成漏沙坍孔的严重事故。吸泥下沉注意事项：吸泥管要吊放正中，防止偏吸；开风时防止机头反击撞破护筒吸泥过程中及时补水，保持水位高出外面水位 1.5m 以上，避免翻砂。当出现翻砂时，须注意河床凹陷范
5、围，防止危及平台基桩。用压重、反拉帮助护筒下沉时，要对称加载，以免引起倾斜，要随吸泥及时加载下沉，避免大量翻砂。护筒下沉完毕，四周应及时回填。表面填粘土一层并加夯实，防止积水渗入。护筒接高要求顺直，当下节位置平正时才能对接施焊。焊缝应不漏水。护筒顶面中心与设计桩位偏差，在顺桥方向及横桥方向上均不得超过 50mm，同时其斜度不得大于 1%。下沉完毕，应进行测量，做好竣工记录。第 6 条护壁泥浆。冲击式钻进，在孔中投入散碎粘土，利用钻头冲击造浆。选择造浆粘土的指标：调成比重为 1.30 纯泥浆时，其胶体率不小于 90%（当料源有困难时，允许在85%以上） ，泥浆粘度为 18 至 22 秒，粘土中不
6、含未风化的大结块。钻进时，孔中泥浆比重不宜小于 1.30 至 1.35，在卵石层中可适当加大泥浆稠度（比重宜为 1.4 至 1.6）以增强悬浮钻碴能力。第 7 条钻机（卷扬机、钻具）及钻架应安放在稳固的基础上，确保在施钻过程中不发生位移和下沉，以免出现斜孔弯孔等事故。安放钻架起吊钻头对护筒顶面中心位置误差不应大于 20mm，钻进中定期校核，有变动时，应重新调整。第三章 钻 孔第 8 条护筒刃脚以下的护壁处理，要仔细施工，从刃脚到以下 2m 左右，泥浆造壁要反复冲砸坚实，保证在钻进整个过程中不坍不漏，可按下述步骤进行：吸泥达到刃脚时，先投粘土 1.2 至 1.5m3，钻深至刃脚以下 0.5m；回
7、填粘土块和小片石（粒径不大于 0.15m）按 1:1 混合，填到刃脚以上 0.1 至0.2m，顶面应抛平；用钻头小冲程反复冲砸，钻进到护筒刃脚以下 0.8m；再次回填粘土与小片石的混合物约 0.9m 至 1.0m，顶面应抛平，以防钻头打坏筒壁；一般按上述方法，逐步加深，反复冲砸 2 至 3 次，必要时，填土、石冲砸宜多重复几次。第 9 条在滩地上的钻孔，如果充分了解地质钻探资料，并且护筒下沉时翻砂量不大，刃脚不空的情况下，可以采取“浓泥浆、低冲程、不投片石、一次冲砸”的护壁处理，可按下述步骤进行：护筒内投散碎粘土 2 至 3m3，泡发松散，粘土上层可略垫一层片石，避免吸钻；用低冲程 1 至 1
8、.5m 冲砸拌浆，边冲边加粘土，使泥浆浓度尽快变稠，达到比重在1.5 至 1.6 左右；发现泥浆过稠，钻进缓慢时，进行清碴换浆；钻深到刃脚以下 1m 左右，清碴，投粘土 1.0 至 1.5 m3 重复冲砸拌浆；在刃脚以下 2.0 至 2.5m 后，才改用较高冲程，正常钻进；发现失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水和加投粘土。第 10 条十字型钻头冲击造孔。整个钻进过程中，孔内应经常保持有稳定性良好、稠度适当的护壁泥浆，在正常情况下，一般按钻进累计 1m1.5 m3 左右，并随时补水，保持孔内水位高出地下水位（或河中水位）1.5 至 2.0m，使孔内有稳定的超压，以防坍孔。钻具-钻头的刃口直径应
9、严格保持在 1330 至 1360mm 范围以内，3.5 吨以上钻头限为 1340 至 1370mm。弧刃部分不能有突出的台阶形，钻头直径磨耗小于规定限度时，应即用耐磨焊条补焊，钻头上应焊有 32mm 钢筋环 4 个，并用 28 短钢丝绳围绕 2 至 3 道以备掉钻后容易打捞。（注）为了保持有一定的扩孔率，钻头直径与钻进速度有关。当钻进速度较快时，采用 1340 至 1370mm（3.5 至 3.8 吨钻头） 。在一个钻孔钻进中，不可时时改变钻头直径的检查标准，以免造成卡钻。钢丝绳的破断拉力不得小于 30 吨（24 至 28mmD 型 637+1 麻心）长度应保证钻头下到孔底后，卷扬机滚筒上仍
10、有 4 至 6 圈（并加备用 6 圈） ，绳尾应锚固在滚筒上。转向滑轮、起重滑轮宜有滚珠轴承，轮径不小于绳径 18 至 20 倍。冲程一一起落钻头应平衡，以防冲撞护筒及孔壁，严防“打空锤” ，发生掉钻事故。见下表：使用范围 冲程 目 的1 在护筒中及深到护筒刃脚下 3m以内 小冲程 1.01.5m 防止钻头倾斜打坏护筒及孔壁，并造成坚实孔壁2 在砂层及含砂成分较大的卵石层中 中小冲程 12m 并加大泥浆稠度 反复冲砸，做成坚实孔壁，防止坍孔3 停钻后再次开钻时 由小冲程逐渐过渡到正常冲程 避免卡钻4 正常钻进 45m 取得较大的冲击能和大的冲击频率5 接近卵石胶结层及通过胶结层时 中等冲程 2
11、3m 增加护孔率，防止卡钻6 抛石回填重钻时 中等冲程 23m 修园孔径扩大孔径7 最大冲程 不得超过 6m 防止卡钻、吸钻冲坏孔壁、孔形不园等清碴、投土一一正常钻进中，每 3 至 4 个班或进尺达 2m 清碴一次，每班开始，应测孔深并了解和掌握孔内情况，当泥浆内含砂量增大或钻进速度显著减慢时，也应取碴。用取碴桶清碴，使浆内含碴显著减少，无粗颗粒，比重降到 1.2 至 1.25 为止，清碴时必须同时补水或回浆，保持孔中水位。清碴后测孔深一次，并进行检孔后投土（按累计进尺每 1m 投 1.5m3） ，然后开钻，投土次序可如下：在 4 小时内投放 1.5 至 2.0 m3，使泥浆比重较快增加到适于
12、正常钻进；以后各班随钻进陆续投土。清碴、投土数量均应在班报表中详细记录。检孔一一检孔器外径 1.4m，长 6m，用 25mm 园钢制成，钻进中应经常检孔，接近及通过卵石胶结层应加强检孔，更换钻头前，一定要检孔，应将检孔器检到孔底才允许放入新钻头，禁止用加重的检孔器冲击强插等方式检孔。如发现弯孔、斜孔或孔径过小，应立即停钻，抛石回填到卡住检孔器的标高以上 0.5至 1.0m 处，重钻。不准用钻头修孔以防卡钻事故。 （一般抛填用粒径不大于 200mm 片石，如多次抛填重钻无效时，可改抛粒径不小于 150mm 大卵石） 。每班应检查卷扬机、钻具及起吊设备，对大绳和钨金套钢丝绳的磨耗情况，要做到心中有
13、数，及时更换。特别注意检查钻头上方 20cm 处及大绳和钨金套连接处，上下滑车转向处及上滚筒处的钢绳磨损情况，发现压扁、死弯、乱股情况严重者，应立即更换，便 换标准：637+1 钢丝绳，每米断丝 20 丝，619+1 钢丝绳，每米断丝 10 丝。连接钻头的钨金套（即锚环）短钢丝绳，应特别注意，退出钻头外面检查断丝情况，发现断丝数超过 10 丝立即更换。大绳与短绳有两种连接方式：搭接；用 8 个钢绳卡子交错夹紧，第一个卡子的座版应安在长绳这一方，其余交错安装。扣接；大绳和短绳绳头做成套圈，应各安装一个“梨形环”用不小于 42mm 的卸环连接，两个绳头套圈用 4 至 5 个钢绳卡子夹紧，卡子的座版
14、应安在长股的一方。应规定专人负责卷扬机加油及检查工作，发现异常情况，应立即进行处理。第 11 条关于在一个桥墩同时两孔开钻的规定；第 1、4 号和第 2、3 号桩位，不得同时施钻；一孔钻进时，邻孔不得下沉护筒。（注）上游孔距 3.7m 的钻孔为 1 号、4 号、下游为 2 号、3 号。第 12 条终孔孔深应是钻到预计标高以专用测铊测出孔深 4 点的平均数。第 4 章清孔第 13 条终孔时清孔的作用在于：使沉淀层厚尽量减小；使孔底标高符合设计要求；并且在设计孔底标高处有足够的混凝土断面；尽可能提高孔底的承载力；同时也为了填充混凝土时保证质量，不出故障。清孔方法及清孔标准：比设计孔底标高超钻 0.
15、5 至 1.0m。用取碴桶清碴到无粗颗粒，孔底泥浆比重为 1.20 至 1.25 并测孔深。投碳酸钠干重 150 至 160 公斤（按孔中泥浆重 1.52） ，用钻头搅拌均匀。一次投粘土 1.5 至 2.0m3，用钻头小冲程反复冲砸拌浆到终孔时标高并略有钻进，此时要求孔内泥浆比重不大于 1.35，并测孔深。终孔到灌注混凝土前，由值班技术人员，会同处、队质量检查人员进行检查，合格后填写钻孔桩水下混凝土灌注前检查证 （见附表） 。泥浆比重用活盖取样罐（内径 132mm，高 200mm，上口开直径 50mm 孔，带杯状活盖，重 7 公斤）吊到孔底提取带碴泥浆，经过 1mm 筛孔网过滤后，用 1002
16、 型泥浆比重计在现场测出泥浆比重，实施时应注意到泥浆内的含砂量影响比重值的变化颇大。因此，必须做到临近终孔标高前的一两次清碴应力求彻底。投土换浆应用低冲程搅拌，避免产生新的钻碴。应根据泥浆比重及清碴程度两个指标来评钻孔底质量。测量终孔标高专用测铊为园锥形密封的铁盒，高 200mm，底 140mm，内配装铁砂，使整个重量为 3.7 至 4.0 公斤，悬挂于标准测深绳上（测铊比重为 3.5 至 4.0） 。测深及取样都要缓慢下放，不宜上下猛烈冲放，影响测量的正确性。第五章 安放钢筋笼第 14 条 钢筋笼应根据设计图纸，在平直台位上分节制作、预拼，做好工地焊接标记，吊放时“对号入座” ，滑架内应装有临时支撑，保证刚度。经质量检查合格，特别是钢筋笼的直径不得小于设计图规定尺寸，才可吊装。所用钢筋，应有产品合格证明文件，钢筋的加工、工地焊接应按部颁铁路桥隧工程混凝土钢筋混凝土及砌石工程施工技术规则的有关规定办
