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1、第一章 桩基础施工方案根据本工程的地质条件，采用冲孔钻机进行桩基施工。桥台的桩基施工必须在桥头填筑、预压完成后，方可进行。本工程桥梁施工分东引桥、西引桥、主桥三部分，东引桥先开始施工，东引桥26#36#墩桩基合计22根，计划投入6台冲孔钻机，35日完成。本桥桩基合计88根，计划投入10台钻机进行施工，3个月内完成，其中主桥墩20#、21#墩各2台，东引桥4台，西引桥2台。其施工工艺详见桩基础施工工艺流程图。1. 测量放样放样前先进行场地平整。项目部测量组根据桩基座标放样图用全站仪放出桩基中心桩，设立护桩，并由总监办对桩基中心桩位进行复测，校核无误后方可开钻。在成桩过程中由项目部测量组多次进行复
2、测、监控，以保证成桩后桩基础的位置满足施工规范及设计要求。2. 护筒制作与安放护筒采用厚度为10mm的A3钢板卷制而成的钢护筒，内径比桩径大20cm，高度为2.5m一节，挖坑埋设，埋置深度不小于2m，下沉过程中严格控制护筒的位置和垂直度，护筒顶面高出地面30cm，高出施工水位或地下水位l.5m，以上以防止杂物、地面水落入或流入井孔内。在施工中，尽量将护筒回收，以节约成本。3. 造浆泥浆是粘土和水的拌和物，由于比重大，净水压力大，泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔隙水渗流，保护孔壁免于坍塌，同时，泥浆还起悬浮钻渣的作用，使钻进正常进行。在钻进过程中不断用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试，
3、根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆的浓度，必要时添加外加剂。泥浆的性能指标见表1。表1 泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pas)含砂率()胶体率()失水率(ml30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)冲击易坍地层1.201.402230495203358114. 钻进成孔1） 钻机就位：首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心，利用护桩检查桩孔的中心位置是否正确，然后调整钻架，使钻架上的起吊滑轮线、冲击锥中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上，其偏差不得大于20mm。钻机精确就位后，固定好钻机，启动卷扬机吊起冲击锥，把冲击锥徐徐放进护筒中准备
4、冲击钻进，冲孔之前，对主要机具及配套设备需进行检查、维修。2） 冲孔前，根据施工设计图纸所提供的地质、水文资料绘制钻孔桩处地质柱状图，挂在钻台上。以供对不同地层选用不同的钻头、冲程及适当的泥浆比重。钻进过程中，经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判断土层，记入施工记录表中，并与地质柱状图土层核对，是否满足承载力要求，作为终孔等的重要依据。3） 钻进，钻机安装就位后，底座和顶端要平稳，不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制，采用小冲程，使最初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。进入正常钻进后，因旧桥与新桥相隔距离较近且淤泥层较深，这减少对旧桥的影响，淤泥的冲程控制在1.5m内,进入岩
5、层后冲程不超过2.0m。钻进过程中及时排渣，并保持泥浆的密度和粘度。同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，填入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样均编号保存，以便分析备查。钻孔作业要连续进行，不得间断,因故必须停钻时，孔口应加盖，并严禁把冲击锥留在孔内，以防埋钻。 桩基施工工艺流程图5. 冲击钻钻进注意事项1） 冲程要根据地层土质情况来定，一般在通过大的土层时，用高冲程，通过松散、砂砾石土层时，用中冲程，在易坍塌或流砂地段用小冲程。冲程过高，对孔底扰动大，易引起塌孔，冲程过小，则钻进速度较慢。为正确提升冲击锥的冲程，须在钢丝绳上进行标志。2） 通过漂石
6、或岩层时，如孔底表面不平整，须先投入小片石将表面垫平，再用十字型冲击锥进行冲击钻进，防止产生斜孔、坍孔故障。3） 要注意均匀放松钢丝绳的长度，否则松绳过少，形成“打空锤“，使钻机、钻架、钢丝绳受到较大意外冲击荷载，遭受损害。松绳过多，容易引起钢丝绳纠缠事故。4） 经常检查泥浆的浓度及排渣情况。泥浆太浓，将吸收大量的冲击能，并妨碍冲击锥的转动，使冲击进尺明显下降，或形成梅花孔、偏孔。5） 冲击锥起吊时要平稳，避免冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生撞人事故。6钻孔事故的预防处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：一 坍孔（一）坍孔原因1）泥浆相对密度不够及其它泥浆性
7、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，孔内水流失而造成孔内水头高度不够。3）护筒子埋置太浅，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） 冲击（抓）锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大造成过大震动。 7） 水头太高，使孔壁渗浆或护筒子底形成反穿孔。8） 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
8、浆（或水），使孔内水位低于地下水位。 9） 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后停顿时间过长。10)吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 （二）坍孔的预防和处理1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，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。冲击钻成孔时投稿粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。a) 汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。b) 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。c) 如发生孔口坍塌，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
9、以上1m2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再进行钻进。d) 严格控制冲程高度和炸药用量。e) 清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供浆（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孔中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，还宜超过1.51.6倍钻孔中水柱压力。f) 吊入钢筋骨回时应对准钻孔中竖直插入，严防触及孔壁。二 钻孔偏斜（一）、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，岩面倾斜处钻进；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
10、未安置水平或产生不均沉陷、位移。5、 钻杆弯曲，接头不正。（二）预防和处理1. 安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。2. 由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。3. 钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。4. 在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。三 掉钻落物（一）掉钻落物原因1. 卡钻时强担强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。2. 钻杆接头不良或滑丝。3. 电动机接线
11、错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。4. 冲击钻头合金套灌注质量差致使钢丝绳拔出。5. 转向环、转向套等焊接处断开。6. 钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。7. 钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换。8. 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。 （二）预防措施1. 开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。2. 经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。3. 为便于打捞落锥，可在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环、打捞杠，或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。（三）处理方法抻钻后应及时摸清情况，若钻锥被除数沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触
12、钻杆和钻锥。打捞工具有以下几种：1. 打捞叉2. 打捞钩四 扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计尝试则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重弃磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可
13、能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率水的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。五 梅花孔（或十字孔）常发生以冲击锥钻进时，冲成的孔不圆，叫做梅花孔或十字孔。(一)形成原因1. 锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。2. 泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。3. 操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。4. 有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸，成孔不圆。(
14、二)预防办法1. 应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。2. 选用适当粘度的相对密度的泥浆，并适时掏渣。3. 用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。4. 出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。六 卡锥卡锥也常发生在以冲击锥钻进时，冲锥卡在孔内提不起来，发生卡锥。(一)原因1. 钻孔形成梅花形，冲锥被窄部位卡住。2. 未及时焊补冲锥形，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥。3. 伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥形脚或锥顶。4. 孔口掉下石块或其他物件，卡住冲锥。5. 在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，
15、以致冲锥被吸住。6. 大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。(二)处理方法 处理卡锥应先弄清情况，针对卡锥原因进行处理。宜待冲锥有松动后方可用力上提，不可盲动，以免造成越卡越紧。1. 当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。2. 卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。3. 用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多交上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。4. 在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。5. 用其他工具，如小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。6. 用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准卡锥一铡或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。7. 使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。8. 用以上方法提升卡锥无效时，
