钻孔灌注桩施工作业指导书.docx
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钻孔灌注桩施工作业指导书
钻孔灌注桩施工作业指导书一、冲击钻
1、工艺原理
钻孔灌注桩基础是用钻孔机具进行造孔后，在孔内放入钢筋骨架，灌注桩身混凝土而成的。
冲击法钻孔是用冲击式钻机或卷扬机带动冲击钻头，上下往复冲击，将钻孔的土
石砸裂、破碎或挤入孔壁中，用泥浆浮起钻碴，使冲击钻头能经常冲击到新的土或岩石，然后再用抽碴筒（或用筒式钻头）取出钻碴造成桩孔。
2、作业特点及实用范围
a、施工设备简单
b、操作方便
c、适用各种砂类土、粘性土，也适用于碎、卵石层和岩石层。
3、机具设备
根据桥址范围地质情况和工程任务情况，选用下列设备来完成该工程的钻孔灌注桩施工。
钻
机：
冲击钻，功率为40-75Kw
泥浆泵：
3PNL型，功率为22Kw电焊机；BX1—500，功率为15Kw
钻
导
头：
直径1000mm管：
内径300mm
4、施工工艺及注意事项
4.1施工工艺
施工工艺流程（见图1）。
4.2准备工作
钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土，平整压实，场地位于陡坡时，也可用
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枕木、型钢等搭设工作平台。
在浅水中，宜用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。
钻孔场地须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时应考虑施工设备能安全进、退场。
测量定位：
按照设计图纸先定位线路上墩中心里程，然后确定承台中心，准确放出桩位，各桩之间再用钢尺量距复核。
冲击法钻孔时，需设置泥浆循环净化系统，应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。
孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒采用钢护筒，用6mm厚钢板卷制，护筒内径应大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔应比钻头大约40cm。
采用直接挖坑埋设：
开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外。
护筒就位时应认真检查其平面位置及倾斜度，平面位置误差控制在5cm以内。
倾斜度小于1%。
合格后用粘土回填夯实，确
保护筒埋设牢固。
最后把桩位交叉引到护筒外。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地时还应高出施工地面0.5m。
护筒埋置深度应符合下列规定：
岸滩上，黏性土不应小于1m，砂类土应不小于2m。
当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
岸滩上埋设护筒，应在护筒四周回填黏土并分层夯实。
可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
沿全桥墩位处布置40方左右的小泥浆池，每100米左右设置100方左右的贮浆池及沉渣池。
及时将沉渣池内的钻渣清理至弃土场。
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图1
施工工艺流程图
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4.3钻孔施工
4.3.1钻机安装及钻孔
a、安装钻机前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。
钻头与护筒中心偏差不得大于5cm。
b、无论采用哪种方法钻孔，开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
a.钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上或地下水位以上1.5-2.0m。
在冲击钻进中取碴和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及黏度。
b.钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，提钻高度为２～３m，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。
c.钻孔作业应连续进行。
因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，
其他钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。
钻孔过程中应经常检查并记录土层变化
情况，并与地质剖面图核对。
钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。
孔位偏差不得大于5cm。
f.溶洞处理方案
地表下有较多的溶洞。
在小冲程击穿溶洞后，孔内会发生泥浆渗漏，严重时孔内
泥浆瞬间漏光，地表塌陷，桩位处机械设备撤离不及时将倾覆。
钻孔时需对照地质柱状图中溶洞标高及位置、形状，提前作好准备。
方案A：
当地表土层为粘土且厚度大于5米，因溶洞漏浆孔内无泥浆护壁时，粘
土地层段的桩孔短时间内不会发生塌陷，可及时将附近的多个大泥浆池内的优质泥
浆抽入孔内，在往孔内注入泥浆的同时用准备好的挖掘机和装载机把备在墩边足够的片石和黏土进行回填。
一般中型溶洞1～2次回填即可穿过。
方案B：
当地表土层为较厚的砂卵层时，溶洞漏浆孔内无泥浆护壁时，因无粘聚
力的砂卵层桩孔将在短时间内发生塌陷。
可采用钢护筒跟进的方法冲孔至岩层，地表护住后的一般溶洞处理和方案A的处理方法相同。
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方案C：
特大型溶洞、异形溶洞在钻孔桩施工前采用化学灌浆法填充溶洞及附近裂隙，在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。
4.3.2冲击钻孔
a、在碎石类土、岩层中宜用十字型钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中宜用管形钻
头。
冲击法钻孔，钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳和吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。
b、开始钻孔时应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可
进行正常冲击钻孔。
钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。
每次松绳应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。
孔底泥浆比重：
砂黏土应为1.1-1.3，大漂石、岩石层应为1.1-1.4。
黏度：
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：
应大于6.5.
总之泥浆在保证护壁的同时要能及时悬浮钻渣。
c、吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。
钢丝绳与钻头间须设置转向装置并连接牢固，钻孔过程中应经常检查
其状态及转动是否正常、灵活。
主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向应一致。
d、钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更
换修补。
更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。
e、为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇注混凝土强度，应待
邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。
4.3.3清孔
a、钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位垂直度进行检查确认钻孔合格后，应
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即进行清孔。
浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度应满足设计要求，柱桩不大于5cm。
清孔可采用以下方法：
1）、抽碴法使用于冲击或冲抓法钻孔。
1）、换浆法、吸泥法适用于土质密实不易坍塌的冲击钻孔。
b、不论采用何种方法清孔，在抽碴和吸泥时都应及时向孔内新鲜泥浆，保持孔内水位。
c、清孔应达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
钻孔验收合格后，可先静止半小时左右，待悬浮物全部沉淀后再清孔。
采用泥浆泵循环孔内泥浆进行清孔。
当孔底沉碴厚度小于5cm时，吊入钢筋笼。
4.4钻孔异常处理
a、钻孔过程中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。
坍孔不严重时，
可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新
钻孔。
冲击法钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁。
b、钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将旋转钻机的钻头，提到偏斜处进行反复
扫孔，直到钻孔正直。
如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到便斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。
c、发生卡钻时，不宜强提，应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施，使钻头松动后再提起。
d、发生掉钻时，应查明情况尽快处理。
e、发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的孔内。
必须进入
有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。
4.5钻进注意事项：
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a、施工过程中严格根据地质资料控制钻进进尺，及时调整泥浆比重和含砂率。
b、勤放绳，少放绳，严禁大冲程打空锤；勤排碴，保持冲击效率；勤加水，保持孔
内泥浆面标高稳定；填入粘土应适量，粘土过多会增加冲锤阻力不利进尺，粘土投入过少，不利孔壁稳定及悬浮钻碴。
c、每钻进4-6m用与设计孔径一致的检孔器（4-6m长）检查成孔的质量（垂直度、孔径等）。
d、终止钻进采取双控指标（设计孔底标高及入完整基岩深度）：
钻至弱风化灰岩
时，要仔细鉴别钻碴，看是否已至完整基岩面。
经现场监理确认后，再钻入基岩不少于设计深度，然后终止钻孔。
e、注意观察设备运转情况包括冲锤、钢丝绳、钻机，发现问题及时处理。
4.6钻孔事故的预防和处理
4.6.1坍孔
孔口坍塌容易发现，而孔内坍塌则需仔细观察，如孔内水位突然下降，孔口水面
冒细密的水泡；出土量显著增加，没有进尺或进尺甚小；孔深突然变浅，钻头达不到原来的孔深，钻机负荷显著增加等，均表明孔内已有坍塌。
a、坍孔原因
1）泥浆比重或粘度太小，未形成坚实的护壁。
2）施工场地夯填土质量不良。
3）钻机和钻架未支承好，支承面受过大的压力。
4）护筒埋置太浅。
5）埋置护筒不符合要求，护筒周围或底部未用优质粘土分层夯实填筑。
6）开孔时，护筒脚下2～3m范围内未作好造壁处理。
7）护筒直径过小或护筒埋置不够平正垂直，开孔时钻头左右晃动冲击护筒，钻进中钻头碰撞护筒。
8）孔内规定的水位高度不够或未保持好规定的水位。
9）护筒高度不够，孔内涌出承压水，降低水的静压力。
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10）在松软砂层中进尺太快。
11）提住钻头钻进时，放置速度太快。
12）遇易坍孔的流砂层，未及时采取措施。
13）清孔方法不当。
14）补水时水流冲塌孔壁。
15）钻头或钢筋笼碰撞孔壁。
16）补水量过大，经常溢出孔口，浸泡孔口土壤，以致松软坍塌。
17）从终孔至灌注水下混凝土，延误时间过久等。
b、坍孔的预防和处理
1）在松散的粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、
胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁）。
2）如孔口坍塌可回填重新埋设护筒再钻。
或下钢护筒至未坍处以下至少1.0m。
3）孔内坍塌不严重者，可加大泥浆比重继续钻进。
较严重者，可回填砂石和粘土
混合物到坍塌位置以上1～2m，甚至全部回填再钻。
若坍塌埋住钻头，应先清孔，后提起钻头。
4）严格控制冲程高度。
4.6.2钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，一般有护筒底漏浆
和护筒接缝漏浆两种情况，严重漏浆为坍孔的先兆，应及时处理。
漏浆的主要原因是；
护筒埋设大浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，或水头过高等等。
补救的办法是：
加
稠泥浆或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁，护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。
此外护筒内有掉落物也会造成漏浆。
4.6.3弯孔
在钻孔时，由于钻孔方向偏斜产生弯孔，严重者影响钢筋笼的安装和桩质量。
a、弯孔原因
1）钻机座落在软硬不同的土层上，钻进中发生位移和偏沉。
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2）钻孔时遇到较大孤石、探头石或倾斜的岩层。
3）在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头所受阻力不匀。
b、处理方法
弯孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进。
严重时，钻孔应回填砂粘土，冲击钻孔应回填粘土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m，待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进。
不得用冲击钻头直接修孔，以免卡钻。
4.6.4糊钻
冲击钻进时，可降低冲程，降低泥浆调度，在粘土层上回填部分砂、砾石防止吸住冲击钻头。
4.6.5缩孔
地层中夹
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