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1、冲击钻孔施工作业指导书1 适用范围适用于 xxx 标段桥梁桩基工程施工。2 作业准备2.1 内业技术准备a.会同设计、监理完成现场交接桩和施工技术交底工作。组织测量部门进行桥梁中线贯通和各控制点的闭合复测，对施工人员进行专项培训等。b.熟悉和分析施工现场的水文、地质等资料，熟悉设计图纸，向作业队施工人员进行技术、安全、质量、环保交底，确保施工过程中的工程质量和人身安全。c.熟悉施工现场环境，摸清施工范围内的地下管线、地下构筑物、危险建筑等分布情况。d.按照混凝土强度的设计要求，做水下混凝土配合比、施工配合比，满足钻孔桩灌注混凝土的要求。2.2 外业技术准备a钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面
2、尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。施工场地或工作平台的高度应考虑施工期间可能出现的高水位，并高出其上 0.51.0m。b根据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。确定桩位中心，以中心为圆心，以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好。经驻地监理工程师核查、批准后开钻。3 技术要求3.1 钢护筒的一般要求a.用钢板制成的埋设护筒，应坚实不漏水；护筒入土较深时，宜以压重、8振动、锤击或辅以护筒内除土等方法沉入。b.冲击钻护筒内径应大于钻孔 40cm。c.护筒顶端高度宜高出地下水位 2.0m;护筒处于旱地时，其顶端还应高出地面 0.3m
3、。d.护筒的埋设深度：旱地或浅水处，粘质土中不小于 1.0m，对于砂类土应将护筒周围 0.51.0m范围内图挖除，夯填粘质土至护筒底 0.5m 以下；在深水河床为软土、淤泥、砂土时，护筒底埋置深度应不小于局部冲刷线下 1.01.5m。当软土、淤泥层较厚时应尽可能深入到不透水层粘性土内 1.01.5m。3.2 泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：泥浆比重：冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为 1.11.3；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不大于：砂黏土为 1.3；大漂石、卵石层为 1.4；岩石为 1.2。黏度：一般地层 1822s，松散易坍地层 1928s。含砂率
4、：新制泥浆不大于 4%。胶体率：不小于 95%。PH 值：大于 6.5。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。清孔应达到以下标准，泥浆比重：如在孔壁较稳定的地层中，比重不大于1.15；孔壁不稳定的砂土中控制在 1.181.22，含砂率小于 2%，黏度 1720s，灌注水下砼前孔底沉渣必须为 0（测锤和孔底岩面撞击有清脆感），摩檫桩沉渣不大于 20cm，严禁采用加深孔的方法来代替清孔。94 施工程序与工艺流程施工顺序：施工准备钻孔清孔钢筋笼制作安装、安装声测管安装导管砼灌筑
5、。4.1 护筒施工1）护筒的作用护筒有固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水、避免其流入孔内，保护孔口不坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力（水头），以保护孔壁免于坍塌等作用。2）护筒的制作钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下，一般采用厚 412mm 的钢板制砼备制运输 灌注水下砼平 整 场 地 水中墩筑岛围堰桩 位 放 样制 作 护 筒检测钻机和设备下沉、埋设护筒钻 机 就 位钻 孔安装钻机设备测量钻孔深度、斜度、直径备 制泥 浆测量砼面高度检测吊装钢筋骨架测量沉淀厚度钢筋骨架制作、运输钢筋骨架检查安装导管导管拼装试压第一次清孔二次清孔10作。为增加刚度，防止变
6、形，可在护筒上下端和中部的外侧各焊接一道加劲肋。钢护筒在深水、复杂地质及大孔径等条件下，一般需要通过设计计算确定。3）钢护筒埋设钢护筒埋设工作是冲击钻机施工的开端，护筒平面位置与竖直度准确与否、护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水，对成孔、成桩的质量都有重大影响。埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于 50mm，埋设中保证钢护筒斜度不大于 1%。设计另有要求时，必须满足设计要求并严格保持护筒的竖直位置。a.旱地或岸滩埋设护筒当地下水位在地面以下超过 1m 时，可采用挖埋法。当桩位处的地面标高与施工水位（或地下水位）的高差小于 1.52.0m 时，宜采用填筑法安设护筒。b.在水深小于
7、 3m 的浅水处埋设护筒一般采用围堰筑岛，筑岛顶面应高出施工水位 1.52.0m;也可适当加高护筒顶面标高，以减少筑岛体积，然后按旱地埋设护筒的方法施工。4.2 钻机安放待护筒埋设好后，安装冲击钻机，将钻机对位，安装好钻架，对准桩孔中心。采用长护筒时，每次护筒跟进后，钻架应按变更后的护筒底中心重新对位，要反复核对中心位置，以免造成打坏护筒或斜孔。根据钻头重量及安全系数确定钢丝绳直径，并注意要有出厂合格证，检查钢丝绳的质量，要求优质柔韧，无死弯和断丝。钢丝绳要有足够的长度，即以卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高，滚筒上要留有 7 圈以上的富余量，绳尾必须锚固在滚筒上。钢丝绳与钻头的连接宜采用钨金套
8、，也可采用转向套连接。4.3 泥浆调制与循环系统设置钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成，对于黏结性好的岩土层，11可采用清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆进行护壁，泥浆性能指标中的泥浆比重及黏度需根据现场地质情况确定试验参数。4.4 钻孔施工冲击正循环钻进适用于大卵石层中钻孔和岩溶地区钻孔。冲吸反循环钻机钻进适用于杂填土层、粘土层、砂卵砾石层、风化及微风化基岩等地质条件。1）开孔开孔前应在护筒内多加一些粘土块，如土质疏松，还要混入一定数量的小片石，借钻头冲击力把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒刃脚
9、。为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固，应待邻孔混凝土达到2.5MPa 抗压强度后，方可开钻。2）钻机正常钻进时，应注意以下事项：a.开始钻孔时，宜采用小冲程，使成孔坚实、竖直、圆顺，对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击，冲程以 2.03.0m 为宜。但在下列情况时，应采用 2.0m 以下的中低冲程：在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下 2.03.0m 范围内钻进时；在停钻投泥重新开钻时；当遇到局部砂层或溶洞时；在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时。b.钻孔时应对不同的地层采用不同的冲击方法，以保证钻孔质量和钻孔的顺利进行。c.在取渣后或因其他
10、原因停钻后再次开钻，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。d.钻机正常钻进时要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层中每次可松绳 58cm，在密实坚硬土层每次可松绳 35cm;应注意防止松绳过少，形成打空锤使钻机、钻架及钢丝绳遭受损坏，松绳过多，则会降低钻进速12度，严重时会使钢丝绳缠绕而发生事故。e.应在钢丝绳上用油漆标注长度标志，以便正确控制冲程。3）取渣破碎的钻渣部分和泥浆一起挤入孔壁，大部分靠取渣筒清除孔外，故在冲击一定时间后，应将冲击锤提出，换上取碴筒取碴。4.5 成孔检查在成孔过程中、终孔后及浇筑混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当
11、钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，再直接用测绳及测孔器测；若孔内存在地下水，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。冲孔到设计标高时施工单位要立即检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度，用测绳测量孔深并记录，钻孔完成后应用检孔器检测孔径，检孔器用钢筋制作，高度为钻孔直径的 46 倍，直径与钻孔桩直径相同。用测壁(斜)仪或钻杆垂线法检查倾斜度，合格后方可清孔。4.6 清孔当钻孔深度达到设计标高，其孔深和孔径满足设计要求后，就可以进行清孔。1）清孔的方法a.抽浆法清孔：抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，
12、操作要注意，防止坍孔。b.换浆法清孔清孔分两次进行，第一次，钻孔深度距设计孔底标高 1 米左右时，将泥浆13池中的泥浆全部放掉，向孔中投入约 10m3粘土重新造浆替换原来的泥浆；孔深达到设计孔底标高后，钻头在孔底 1.5 米范围内上下缓慢活动，泥浆继续循环约 2小时，并适当加入清水降低泥浆比重。泥浆指标满足要求，相对密度 1.051.1，粘度 1720s，含砂率2%之后，再将钻头提出，下检孔器，检查合格后，即可下钢筋笼和砼灌注导管，然后进行第二次清孔。第二次清孔时，先将砼灌注导管插入孔底，然后盖上闷头，接上泥浆管，开动泥浆泵，让泥浆循环，直到孔底检测沉淀厚度满足规范要求。4.7 钢筋笼加工及吊
13、放吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。4.8 混凝土灌注水下混凝土工程一般采取直升导管法施工。用直升导管法浇筑水下混凝土时，混凝土拌合物是通过导管下口，进入到初期浇筑的混凝土（作为隔水层）下面，顶托着初期浇筑的混凝土及其上面的泥浆或水上升。为使浇筑工作顺利进行，应尽量缩短浇筑时间，坚持连续作业，使浇筑工作在首批混凝土初凝以前的时间内完成。水下混凝土塌落度应采用 1822cm，细骨料宜采用河砂，粗骨料宜采用卵石，其粒径可采用 23cm。灌注混凝土开盘后，首批连续入孔混凝土量，必须满足导
14、管底节埋入混凝土深度不小于 1.0m，并不宜大于 3.0m。水下混凝土应连续灌注，不得中间停顿。在灌注中，要根据灌注速度提升导管，但导管埋入混凝土的深度，应控制在 2m6m。水下混凝土灌注面，宜高出桩顶设计标高 1.0m，以便清除浮浆，确保混凝土质量。5 施工要求5.1 取渣14一般在密实坚硬土层纯钻进尺小于 510cm/h、松软地层纯钻进尺小于 1530cm/h 时应进行取渣；或每钻进进尺 0.51.0m 时取一次碴，每次 45 筒，或取渣至泥浆池内含渣显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待钻进 45m 后再取渣，正常钻进每班取渣应不少于一次。取渣后应及
15、时向孔内添加泥浆以维持水头高度。投放粘土自行造浆时，一次不可投入过多，以免粘钻头、卡钻头。5.2 钻孔事故的预防及处理a.坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出碴量显著增加而不见进尺，钻机负荷明显增加等。坍孔的预防和处理如下：在松散粉砂土和流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。汛期水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头。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。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂（或粘土）混合物到坍孔处以上 12m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入，严防触及孔壁。b.斜孔斜孔的预防和
