钻孔桩施工流程及钻孔事故预防和处理Word文档下载推荐.docx
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6在现场准备好配置海水泥浆的原材料，随时可以调整泥浆的指标，钻进过程中，要保证泥浆的质量，每1～2小时测一次泥浆的粘稠度，相对密度、胶体率等参数（检测方法附后），根据泥浆成份的变化分析孔内、护筒脚等情况的变化，以作出相应的处理措施。
7钻进过程中，严格控制孔内的水头，密切监控涨、退潮情况，据此及时动态调整泥浆面位置，确保孔壁压力，孔内的泥浆面比海水高出约2m，保证钻孔安全。
如果发现泥浆面逐渐下降时，要立即用水泵补水入护筒，以免因水头不够而发生坍孔事故。
8接钻杆时须将钻杆稍提升30cm左右，先停止钻头回转，再送风数分钟，将孔底钻渣吸尽，再进行拆装钻杆工作，以免钻渣沉淀而发生埋钻事故。
9钻孔过程中如遇特殊情况需停钻时，应提出钻头，并增加泥浆比重和粘度，保持孔壁稳定。
10钻杆螺栓要紧固并拧好锁紧螺帽，采取有效措施，防止螺母、螺栓、施工工具及其它钢构件等掉入孔内。
11坚持分地层控制钻速和钻压的原则。
钻进参数应根据地层的地质情况控制钻进速度和转盘转速。
对于淤泥质土层，应采用低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免发生先扩孔后缩孔现象，对于亚粘土层，采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进的方法钻进；
对于粘土层采用中等钻速大泵量、稀泥浆钻进；
对于砂层，采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或局部坍孔，并充分浮渣、排渣，以防埋钻现象；
对砂砾层，采用轻压、低档慢速、优质浓泥浆钻进，确保护壁厚度以及充分浮渣。
钻机在不同的地层中应选择不同的钻压和钻进速度，不同地层的钻进参数可根据下表选用。
不同地层钻进参数表
地层
钻压（kN）
转数（rpm）
钻速（m/h）
淤泥、淤泥质粘土
＜150
10～20
1.5～2.5
粉细砂
200～400
粗砂层
5～10
1～2
护筒底口地层
0.5～1
12钻孔施工中采用加扶正圈导正、全孔减压钻进的防斜措施，扶正圈直径比设计桩径小20cm，扶正圈的位置放在离钻头腰带5～6m处，必要时也可每钻进20～30m，加一个扶正圈，以保持钻具的导向性。
三、入岩取样
a、当钻机钻进速度明显变慢时，此时是进入强风化岩层的标志，应由项目部和监理办进行验证，并记录该起始点，即记录进入强风化层标高。
b、进入强风化岩层后，至少每钻进1m，即用气举反循环进行清孔、泥浆净化器分离钻渣，并对钻渣进行判断，记录钻渣情况。
c、项目部认为进入中风化岩层，即启动中风化判岩程序，由设计、监理、施工单位进行集体判岩，确定中风化岩层标高，并予以记录。
d、确定进入中风化岩层后，由设计代表根据地质钻探资料情况特别是岩层倾斜情况等，确定终孔标高。
同时，每进1m，即采用气举反循环进行清孔、泥浆净化器分离钻渣进行判岩，对中风化判岩结果进行复核。
e、进入强风化后，特别是到达岩层交接面，应减慢进程，以避免斜孔。
如发生孔偏斜，可抛入石块纠偏，待孔施工正常后，要求及时进行彻底清孔，再进行判岩手续，对纠偏、清渣等过程应进行记录，并确认，以抛入石块产生的石渣影响正确判岩。
f、判岩一孔一判，不以相邻钻孔入岩深度作为入岩标准。
g、判岩结果由项目部质检负责人、技术负责人、项目经理签字认可，监理办结构专监、总监签字认可，并加盖项目部和监理办公章。
钻渣以适当的方式保存。
四、清孔及沉渣厚度确定
钻孔深度达到设计标高后，用灌注桩孔径检测系统进垂直度的检查，并经监理工程师验收合格签认后，在泥浆池加入海水，适当降低海水泥浆浓度，进行清孔作业。
清孔主要目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，清除护筒内壁泥皮，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。
a、终孔深度的确定
采用回旋钻钻进、气举反循环清孔的方法，以确定终孔深度，即孔底标高H0，监理办和项目部应对此标高进行记录并书面确认。
b、一次清孔
终孔后，经监理认可同意后及时进行清孔，清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头，防止塌孔。
经检测孔底沉渣厚度满足设计及规范要求，孔内泥浆指标符合要求后（循环时间控制在2～4小时，循环满足2个循环以上），确定一清后孔底标高H1，监理办和项目部应对此标高进行记录并书面确认。
c、二次清孔
在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前，进行孔底沉渣的厚度的测量，若沉渣厚度超出设计规定值5cm时，要进行二次清孔。
在导管内接一根内径4cm的钢管，底部加一沙包，导管顶端密封，预留进风管及出浆管，用空压机进行吹砂清孔。
风管距离导管底约7.0米，送风量约为25m3/min，风压控制在1.2Mpa左右。
由于桩径较大清孔时可摇动导管，改变导管在孔底的位置进行清孔，直到孔底沉渣厚度不超过5cm。
确定二清后孔底标高H2。
则沉渣厚度为ΔH=H2-H0，监理办和项目部应对此标高进行记录并书面确认。
成孔后的孔深应不包含钻尖部分。
d、沉渣厚度测量方案
用测锤测定沉渣厚度。
测锤一般用圆钢加工制作，底直径约为13～15cm，高度约为18～20cm，重量3～5kg，测绳采用全钢丝测绳，测绳使用前必须用钢尺复核校正。
测量时，将测锤慢慢地沉入孔内，凭人的手感探测沉渣顶面的位置，其施工孔深和测量孔深之差，即为沉渣厚度。
沉渣清除后，测锤在基岩层面上的感觉与其它层面上的感觉完全不同，可避免实际操作中的无端争议。
五、成孔检查
提钻后，立刻进行成孔检查。
用智能钻孔超声检测仪测量孔径、深度等参数，确认符合要求后，准备沉放钢筋笼和下导管，浇筑砼。
序号
检查项目
对定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
2
孔的中心位置
群桩
滩涂区
100
用GPS、经纬仪检查纵、横方向
海上区
100（不同向）
排桩
50
3
孔径
不小于设计桩径
查灌注前记录
4
倾斜度
0．5％
5
孔深
符合图纸要求
6
沉淀层厚度（mm）
嵌岩桩
50或符合设计要求
7
清孔后泥浆指标
相对密度
1.03～1.10
查清孔资料
粘度
17～20Pa.s
含砂率
<
2%
胶体率
>
98%
注：
对于大直径桩，清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检查检验的平均值
六、钻孔过程中孔内事故的预防和处理
a、钢护筒变形
（1）产生的原因
钢护筒下沉时钢护筒周围产生不均匀土压力使钢护筒底口产生局部变形。
（2）预防措施
增加钢护筒的刚度；
在钢护筒底口设置加强钢板。
（3）处理措施
应根据变形程度采取回填块石至变形部位，再改用冲击锤冲击成孔；
或采取水下切割等办法校正；
严重变形的钢护筒应拔出重打。
b、斜孔
①地质原因：
相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较快，在硬岩层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软地层方向。
②设备因素：
如提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上，钻杆刚性差，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。
③操作不当，钻进参数不合理。
①必须使钻进设备安装符合质量要求。
②根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。
③通过软硬不均地层时采用轻压慢转。
④钻进砂层时要特别注意控制泥浆性能及钻头转数。
将扫孔纠斜钻头下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速来回转动钻具，并上下反复串动钻具。
下放钻具时，要严格控制钻头下放速度，借钻头重锤作用纠正孔斜。
c、掉钻及孔内遗落铁件
（1）产生原因
①由于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻，致使钻杆螺栓或刀齿脱落。
②钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重，使接头脱落、断裂或钻杆断裂所至。
③卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
④由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。
①避免孔斜。
加强接头连接质量检查，加强钻杆、接头连接质量检查，对焊接部位进行重点检查。
②根据钻进情况定时提钻检查,重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。
每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中。
③钻进施工时要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。
④维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提,因此保持泥浆性能是关键。
同时,作好孔口的防护工作,钻具接长时要特别注意，避免向孔内掉入铁件。
⑤准确记录孔内钻具的各部位部件。
①首先准确判断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。
打捞要及时，不可耽搁，以免孔壁不牢，出现塌孔。
②在打捞过程中,杜绝强拔强扭,以避免扩大事故。
③打捞上来后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脱打捞工具。
④对于孔内遗落的铁件，采用电磁打捞器打捞。
⑤分析事故产生原因，避免以后再出现类似事件。
d、扩孔
①砂层钻进泥浆性能差（如粘度太小、含砂量大等）,不能起到护壁作用。
②孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。
③在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。
④在非稳定层段（如砂层）钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失稳。
⑤孔壁失稳坍塌。
①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。
②采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。
①若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。
②大扩孔采用粘土回填。
e、缩孔
①钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径较小的孔。
②砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差（如粘度太小、含砂量大等）,不能起到护壁作用。
③由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。
在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。
④孔壁失稳坍塌。
①及时修补磨损的钻头。
②保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。
③采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。
④在软塑状亚粘土层采用小钻压、中等转数钻进成孔，并控制进尺。
在粘性土层中钻进每钻进一个钻杆回次重复进行扫孔。
缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者异常困难的迹象。
当发现钻孔缩径时，可通过提高泥浆性能指标，降低泥浆的失水率，以稳定孔壁。
同时在缩径孔段注意多次扫孔，以确保成孔直径。
f、坍孔
a、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。
b、由于除渣后未及时补充泥浆（或水），或潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂粒等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
c、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸蚀泡软，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。
d、在松软沙层中钻进进尺太快。
e、提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。
f、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
g、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，使孔内水位低于地下水位。
h、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。
i、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
①地层原因；
②施工经验不足；
③钻孔施工过程中泥浆比重偏小。
①选用优质护壁泥浆，选择合理的钻进参数如泥浆性能指标、钻压、钻速等，增强泥浆护壁功能。
在易塌孔地层中钻进时，应适当加大泥浆的比重和粘度来稳定孔壁。
②由具备丰富施工经验的技术工人参与施工，强调以预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。
③根据地层状况不同选择相应的钻进方法。
当出现坍孔问题时，主要的表现是扭矩突然增大或钻具出现跳动。
此时应迅速将钻头提离孔底，以免出现埋钻的事故，之后应测量坍孔后的孔深与实际的钻孔深度的差距，尽快查出坍孔程度，以便制订进一步治理措施。
坍孔范围较小时，可通过增大泥浆黏度及比重的办法稳定孔壁；
当坍孔严重时，应尽快回填，采用粘土并加入适量的碱和水泥，回填高度应高于坍孔处2～4m，待其固化后，提高泥浆比重快速穿过该地层。
f、糊钻
①地层原因：
由于地层中存在塑性粘土层，粘度大，在钻头转动过程中粘在钻头上；
②钻孔施工时进尺太快，钻压过大；
③钻孔施工过程中泥浆性能指标较差。
①钻孔过程中控制好钻压和进尺速度；
②严格控制泥浆性能指标；
出现该事故的主要表现为钻进进尺缓慢、钻机回转阻力增加，甚至不进尺出现憋泵现象。
一旦出现该事故时，应将钻头提离孔底，加大泵量、调稀泥浆，向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，以便可顺利超钻，清除钻头上泥包和检查钻头的状况。
继续钻进时，应控制钻进速度、用较大的泵量，加快孔底切削物的排出，减少泥包钻头情况的再次发生。
同时，使用优质泥浆，提高泥浆的护孔效果。
g、漏浆、窜水
由于该地地层从上至下，地层的状态是以流塑状粘性土和松散、中密的砂性土为主的，而钢护筒的下入深度不可能将所有不稳定的都隔离，因此，在上部可能存在漏浆、窜水。
在施工中应严密注视孔口泥浆面的变化情况、钻进过程的进尺和钻机动力变化情况，及时发现问题，及时调整泥浆和钻进参数。
当见到护筒外水面冒出气泡或浑水，就意味着漏浆已经发生。
仅有少量气泡或浑水冒出时，表示漏浆轻微，增大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进行泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面至不在下降时方可钻进。
如果漏浆得不到控制，则需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。
当气泡或浑水大量涌出，漏浆严重时，停止钻进，加震护筒或回填粘土用钻头在孔底捣实；
如果回填土量实在太大，可再加入大量水泥或其他外加剂，在尽量保持泥浆质量的同时，密切注意护筒内外自然形成的水位差（严重的漏浆使护筒内外贯通，水头消失），随护筒外水位的涨落往护筒内加入或抽出泥浆，保持护筒内外自然形成的水位差，尽可能消除护筒脚处动水压力，避免水流夹带泥砂颗粒。
在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。
h、钻杆折断
钻杆折断常发生在正、反循环回转钻进时。
一旦发生折杆，钻机的负荷立即减轻，驱动机械的运转噪声减小，钻进速度接近于零，即使提钻时再钻进也无效，则证明确系发生了折杆故障。
（1）折断原因
①．钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。
②．钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。
③．地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。
④．孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。
（2）预防和处理
a．不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁措施。
b．钻进过程中应控制进尺速度。
遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。
c．钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。
不合要求者，及时更换。
d．在钻进中若遇异物，须经处理后再钻进。
e．如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将钻杆打捞上来。
并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。
七、钢筋笼制安
1、墩粗直螺纹套筒连接
①加工前准备
a.操作工人应经考核合格后持证上岗。
b.钢筋先调直后再下料，切口端面要与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。
c.厂家提供套筒应有产品合格证；
两端螺纹孔应有保护盖；
套筒表面应有规格标记。
②直螺纹丝头加工
a.按钢筋规格调整好滚丝头内孔最小尺寸及涨刀环，调整剥肋挡块及滚压行程开关位置，保证剥肋及滚压螺纹的长度。
b.加工钢筋螺纹时，采用水溶性切削润滑液；
当气温低于0℃时，应掺入15%-20%亚硝酸钠，不得用机油作润滑液或不加润滑液套丝。
c.操作工人应逐个检查钢筋丝头的外观质量，检查牙型是否饱满、无断牙、秃牙缺陷，已检查合格的丝头盖上保护帽加以保护。
③直螺纹丝头的加工检验
经自检合格的丝头，由质检员随机抽样进行检验，以500个同种规格丝头为一批，随机抽检10%，进行复检。
加工钢筋螺纹的丝头牙型、螺距、外径必须与套筒一致，并且经配套的量规检验合格。
螺纹丝头牙型检验：
牙型饱满，无断牙、秃牙缺陷，且与牙型规的牙型吻合，牙齿表面光洁为合格品。
④直螺纹接头的连接及检验
a.连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣干净、完好无损；
b.连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套筒。
c.接头连接完成后，应使两个丝头在套筒中央位置互相顶紧，标准型接头安装后的外露螺纹不能超过2p。
2、钢筋笼加工
钢筋笼在后场采用长线台座法加工制作。
钢筋笼须分成多节才能进行运输、拼装。
钢筋笼分节长度按9-12m控制。
钢筋笼分节时，保证每个断面的接头数量不大于总数量50%,相邻断面的间距按1.5m设置。
桩基钢筋笼最后一节的分节长度将根据成孔后的标高进行加长或截短调整。
钢筋笼制作结束后进行螺旋筋的盘绕，每节钢筋笼接头断面错开2.0m的范围内暂不布置螺旋筋，等到施工现场钢筋笼沉放时二节钢筋笼连接好之后，再进行绑扎。
各分节钢筋笼加工好之后，进行焊接加固，焊接部位包括：
主筋和加强箍连接部位、二根并排布置的主筋之间、以及三角撑和加强箍之间。
钢筋笼制作好之后，在钢筋笼分解之前，进行声测管的安装。
声测管的总长度按顶标高+5.8m（与护筒标高一致）,底标高与设计桩底标高相同考虑,声测管的分节长度跟钢筋笼的分节情况一致。
为了保证在钢筋笼现场对接时声测管能够准确对准位置，钢筋笼内的每根管道对准安装位置，用铁丝将管道与钢筋绑扎，每3m左右绑扎一道，并设置定位钢筋，管道与钢筋笼的绑扎要牢固，同时让管道可以在一定的范围内移动。
钢筋笼垫块使用等强度混凝土预制垫块，竖向间距为2m，横向沿圆周布置4个。
为防止垫块在钢筋笼运输过程中破损，垫块待钢筋笼下沉安装之前进行安装。
3、钢筋骨架的运输
制好后的钢筋骨架存放在平整、干燥的场地上，按每个骨架的各节次序排好，并在每个节段上挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等，以便使用时按顺序装车运出。
钢筋笼必须在加工现场经质检部与监理验收合格后方可运送到安装现场。
后场及码头上的起吊采用25T汽车吊，钢筋笼不另外设置吊耳，采用四点吊，吊点的位置设置在二头第二道加劲箍和主筋连接位置，为了防止起吊时钢筋笼变形，吊点位置尽量靠近加强箍筋位置。
前场起吊采用起重能力为50T的多功能作业船。
每节钢筋笼的顶口位置沿圆周对称设置8个吊耳，吊耳采用Q345钢板制作，吊耳分二层布置，每层各4个，二层吊耳之间的距离为60cm。
上层吊耳用于钢筋笼起吊使用，下层吊耳待钢筋笼下沉到孔内后用吊钩临时挂在钢护筒上，进行钢筋笼对接。
钢筋笼各节钢筋笼之间连接接头的拆开应按照现场沉放的先后进行顺序进行反向方向拆分，拆分后的钢筋笼在运输之前，用塑料套筒将直螺纹位置套上，防止在运送过程中破坏丝牙。
钢筋笼运输时，按照拆分的顺序进行。
钢筋笼在后场用吊车吊上平板车上，使用专用台座固定，台座构造基本同钢筋笼制作台座。
到码头后，再用汽车吊将钢筋笼逐节吊至驳船上，在驳船上按现场施工先后顺序有序堆放。
4、钢筋笼接长及沉放
当超声波检测孔壁合格后进行钢筋笼接长和沉放，运用多功能作业船上的50T吊机直接起吊接长或下放钢筋笼。
运输钢筋笼的方驳靠在吊机一侧平台就位好后，钢筋笼接长时按照每节上面的标识牌至上而下依次进行。
吊机吊起吊架并通过卸扣将吊架下的四根钢丝绳用卸扣拴在钢筋笼顶口上层的四个吊耳上，另外副钩在钢筋笼底口拴扣，平吊抬起钢筋笼到一定高度（能满足钢筋笼直立的高度）后，松开底部卸扣，将钢筋笼竖立成垂直状态，将竖立垂直的钢筋笼吊至成孔桩位置，将第一节钢筋笼下沉并使用挂钩将其固定在护筒上。
再按照第一节钢筋笼竖立办法将第二节钢筋笼吊立垂直，进行二节钢筋笼对接。
第一节钢筋笼直接吊入安装孔内固定，对准位置后旋上螺纹接头，连接声测管道，盘上螺旋钢筋。
另外，在钢筋笼下沉过程中，用气割割除加强箍处的内撑；
当钢筋笼下沉到顶口的下层吊
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