冲击钻技术交底.docx
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冲击钻技术交底
技术交底书
单位：
中铁十四局集团有限公司川口至大河家公路CD-SG13项目部
主送单位
桩基施工队
交底内容
冲击钻孔桩施工
工程名称
韩家咀中桥GK71+143中桥
交底日期
2014年6月6日
韩家咀中桥及GK71+143分离式立交
冲击钻孔桩施工技术交底
为加强韩家咀中桥及GK71+143分离式立交桩基施工工程质量，加快施工进度，特编制冲击钻孔桩施工施工技术交底书。
望认真学习，施工过程中严格执行。
一、工程概况
1、韩家咀中桥
桥梁左线起终点桩号ZK47+123.66-ZK47+162.34，长度38.68m；右线起终点桩号YK47+128.66-YK47+167.34，长度38.68m；桥梁在ZK47+127～ZK47+159（YK47+139～YK47+161）横跨干枯河流，地貌类型为河流阶地地貌区，地质情况依次为种植土、松散卵石、稍密卵石。
桥梁上部结构采用2-16.0m装配式预应力（先张）空心板梁，共计36片；下部结构桥墩采用双柱式墩，桩径采用1.2m。
基础采用钻孔灌注桩，桩径采用1.4m；桥台采用桩接盖梁形式，交角120度。
韩家咀中桥左线
序号
墩号
桩径（m）
桩根数
桩长（m）
延米数（m）
1
0
1.4
3
18
54
2
1
1.4
2
20
40
3
2
1.4
3
18
54
合计
8
148
韩家咀中桥右线
序号
墩号
桩径（m）
桩根数
桩长（m）
延米数（m）
1
0
1.4
3
18
54
2
1
1.4
2
20
40
3
2
1.4
3
18
54
合计
8
148
表1-1韩家咀中桥桩基参数表
2、GK71+143分离式立交
桥梁起终点桩号GK71+103.9-GK71+182.1，长度78.2m；地质情况依次为种植土、松散卵石、稍密卵石。
上部结构采用2-35.0m预应力箱梁，共计6片，先简支后连续，下部结构采用柱式墩、台，桩基础，桩径为1.8m，柱式墩直径1.6m。
K71+143分离式立交
序号
墩号
桩径（m）
桩根数
桩长（m）
延米数（m）
1
0
1.8
2
20
40
2
1
1.8
2
20
40
3
2
1.8
2
20
40
合计
6
120
表1-4GK71+143分离式立交桩基参数表
二、施工方法
冲击钻主要工序包括：
场地平整、测量放样、护筒埋设、冲孔、排渣、成孔、清孔、钢筋笼制作与安装、砼灌注及护筒拆除、凿除桩头等，流程图见图1-1。
图1-1冲击钻施工工艺流程图
1.1、平整场地
对场地进行夯实平整、清理杂物，以免发生不均匀沉降。
1.2、测量放线
开孔前，进行桩位放样，在桩位外设置引桩，桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。
钻机就位时，确保垂直度偏差不大于1%。
1.3、泥浆制备
泥浆池布置在桩位附近，尺寸为10.0×8.0×1.5m，泥浆循环利用，采用三级沉淀。
四周设置栏杆密目网封闭，悬挂“泥浆池危险，请勿靠近”标识牌。
泥浆指标：
相对密度1.2～1.4，黏度22～30s，含砂率小于4%。
1.4护筒埋设
护筒是重复使用的设备，要求坚固、便于安装、拆除、不漏水，每节高度2m，用10mm钢板制作。
护筒内径大于钻孔桩设计直径，使用冲击钻机护筒内径比钻头大约40cm。
护筒顶端高度，除满足施工要求外，应高出地面30cm、地下水位、常水位1.5m以上，使护筒内水能产生15KPa以上的静水压力，以起到保护孔壁不致坍塌等作用。
护筒埋置深度符合下列规定：
岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m；当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，水中筑岛上，护筒埋入河床面以下1m以上。
护筒埋设要求准确、稳定、不变形、底部不漏水，能保证孔内水头稳定，形成静水压力，保护孔壁不坍塌。
其埋设可采用挖埋法，埋设单护筒，埋设时，护筒中心线对准测量标定的桩位中心，并严格保持护筒的竖直度，其偏差均应控制在规范规定的范围之内，经检测符合要求后，分层对称夯实护筒四周黏性土。
也可采用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
护筒埋好后，平面偏差不超过5cm，倾斜度不大于1%。
为了便于泥浆循环，在护筒顶端预留40×20cm的出浆口。
1.5钻机就位
钻机就位前，应先检查各项准备工作是否做好，包括机具设备的性能是否完好，地下管线是否需要迁移等，此外还应根据桥梁布置图及勘察设计单位提供的地质资料绘制钻孔地质剖面图，挂在钻机台架上，以便在钻孔中对不同的土层调整钻进速度和合适的泥浆指标。
钻机定位要准确、水平、垂直、稳固,不得产生位移和沉陷。
冲击钻安放定位时起重滑轮缘、固定钻机中心和护筒中心三者应在一条竖直线上，顶端用缆风绳对称拉紧。
1.6冲击钻成孔
根据基桩的直径及工程地质情况，采用5~8T冲击锤。
在钻机驱动钻锤冲击的同时，利用泥浆泵，向孔内输送泥浆（当钻进一个时期，检查孔内泥浆性能如果不符合要求时，必须根据不符情况采取不同的方法予以净化改善）。
冲洗孔底携带钻渣的冲洗液沿钢丝绳与孔壁之间的外环空间上升，从孔口回流向泥浆池，形成排渣系统。
在护筒下1m范围内，宜慢速冲进。
冲孔作业必须连续，并作冲孔施工记录，经常对冲孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终要保证，有效地防止了孔壁坍塌，埋冲锥头的现象发生，确保了冲孔桩的成孔质量和成孔速度。
冲进过程中，每进2～4m检查成孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对；根据实际地层变化采用相应的钻进方式，以确保成孔质量。
冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2㎝，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。
1.7检孔及清孔
成孔后对孔径、钻深、孔底沉渣厚度、垂直度等逐项进行检查并记录钻孔记录和检查表。
孔位偏差不大于5cm、孔深不小于设计、斜度不超过1%、清孔后孔底沉渣不大于10cm。
1.8钢筋笼吊装
钢筋笼在加工场统一加工制作，根据钢筋骨架设计长度的不同，采用分节制作和安装。
钢筋笼内设支撑，起吊时采用两点吊法以保证钢筋笼不变形，保证钢筋笼的整体顺直度及主筋焊接接长时的对位度，钢筋连接采用帮条焊，焊缝长度不小于10d。
1.9、声测管安装
按照图纸要求在桩基内设置声测管，声测管采用φ57×3.5mm钢管，接头采用φ70×6.5mm钢管长8cm，底部采用80×10mm钢板焊接封闭。
韩家咀中桥每根桩基布置3根，GK71+143分离式立交每根桩基布置4根。
具体布置见图1-2
图1-2声测管结构示意图
将φ57×3.5mm声测管，底部采用80×10mm钢板焊接封闭。
钢筋笼分节加工制作时，将声测管按照图纸要求绑扎在钢筋笼内，绑扎牢固，避免下方过程中上浮或错位，在钢筋笼下方过程中进行焊接对接，焊接时不得烧穿声测管，防止水泥浆或泥浆进入封堵声测管，声测管距离桩基底部10cm，外漏桩顶50cm，破桩时应注意声测管保护，防止碎渣封堵声测管。
灌注混凝土前应将声测管内灌满水。
1.10水下砼灌注
钢筋笼安装完毕后灌注水下砼前，须再次量测沉渣厚度，合格后方可灌注水下砼，否则须进行二次清孔。
砼采用拌和站拌和，砼运输车运至现场，砼严格按施工配合比计量配料，确保砼的塌落度及和易性，砼塌落度控制在要求范围内。
砼灌注采用导管法，导管直径30cm，使用前须做水密、承压和接头抗拉试验，确保导管密封不漏水。
初始漏斗储量根据桩径大小由计算确定，确保首批砼灌入后导管埋入砼内不小于1.0m。
整个水下砼灌注过程中导管底口埋入砼顶面深度宜为2-6m。
水下砼灌注完成后须保证砼顶面标高高于设计标高1.0m以上。
钻孔及水下砼灌注过程中安排专人负责填写好钻孔记录及水下砼灌注记录。
灌注时采取吊筋加粗及减慢灌注速度措施防止钢筋笼骨架上浮。
1.11成孔要点
应根据泥浆补给情况控制钻进速度，每钻进4～5m验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处应验孔，成孔中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等情况，应停止施工，采取相应措施后再进行施工。
开冲时，应稍提冲头，在护筒内反复造浆，开动泥浆进行循环，待泥浆均匀后以低挡慢速开始冲进，使护筒脚处有牢固的泥皮护壁。
冲至护筒脚下1.0m后，方可按正常速度钻进。
冲进过程中必须保证冲孔的垂直。
在冲进过程中，应注意地层变化。
在土夹砾（卵）石层中冲进时，宜采用良好的泥浆、大泵量，低挡、慢速。
冲进过程中，要随时观察孔内水位及进尺变化情况，钻机的负荷情况，以便判断塌孔或漏浆。
冲进过程中，对于地层交界处软硬不匀，颗粒粒径大小悬殊，采用低速慢冲，上下反复扫孔，并随时注意冲孔垂直度检测。
经常检查机具的运转是否正常，发现异常应立即向技术人员报告；润滑部位每班检查一次。
上下冲时发现阻力大的易缩径孔段，应采取上下来回反复扫孔以保证孔径达到要求。
当满足设计要求并达到设计孔深时，经值班质检员判定并经监理认可后允许终孔。
终孔后，首先进行清孔，根据泥浆质量及井内沉渣多少由质检员确定清孔时间及措施。
清孔结束后，由质检员会同监理检查孔径孔深及沉渣厚度，作好记录，填写相应表格。
三、钻孔事故的预防及处理
1、坍孔
1.1坍孔的原因
①泥浆比重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；
②由于护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔；
③在松软砂层中钻进，进尺太快；
④由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；
⑤水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；
⑥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过久；
⑦吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
1.2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，选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆；
②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；
③如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1～2米，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；
④清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。
供水管最好不直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。
不宜使用过大的风压，不宜超过1.5~1.6倍钻孔中水柱压力。
如坍孔严重须按前述方法处理；
⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。
2、钻孔偏斜
2.1偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石；
②在有倾斜度的软硬地层交界处，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钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；
⑤钻杆弯曲，接头不正。
2.2预防和处理
①安装钻机时要使底坐水平。
冲击钻起重滑轮缘、固定钻机中心和护筒中心三者应在一条竖直线上；旋挖钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。
②钻机、接头应逐个检查，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。
③在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进。
或回填片、卵石冲平后再钻进。
④用检孔器检孔，查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。
偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。
3、掉钻落物
3.1掉钻落物原因
卡钻时强提、操作不当使钢丝绳接头不良或滑丝、钢丝绳与钻头联结钢丝绳卡数量不足或松弛等、操作不慎落入扳手撬棍等物。
3.2预防和处理
经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和连接装置；检修时在护筒上设防护。
4、扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，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。
若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。
缩孔原因是由于地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。
可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。
5、钻孔漏浆
在透水性强或地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆，也可能由于水头过高使孔壁渗浆。
为防止漏浆，对于冲击成孔可加稠泥浆、倒入粘土或回填土掺片、卵石，反复冲击增强护壁，对于旋挖成孔可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放入钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。
6、导管坠落
6.1坠落原因
①上下两节导管连接不牢，螺丝未拧紧，或者连接螺丝吐丝失效；
②拆卸导管时，最上一节导管在工作平台处未卡紧；
6.2预防和处理措施
上下两节导管连接前用水将联接螺丝处的泥浆、砼碎屑冲洗干净，检查螺丝的磨损程度，对于磨损严重的剔除不用，将螺丝拧紧，确保上下导管连接牢固；拆卸导管时，最上一节导管用二片式卡盘固定在工作平台处，二片式卡盘用插销锁住，防止意外张开，导管坠落。
如果发生导管坠落，立即用强力磁铁将其吸上，如无效，可迅速安排重新下放导管，导管底部插入砼内2m~4m，将导管内泥浆抽出，重新灌注水下砼。
7、混凝土卡管
7.1卡管原因
①砼拌合物有大块异物（如受潮水泥块、石头、砖头）；
②砼前后间隔时间太长或砼坍落度太小；
③导管水密气密性不良，导管中间渗有泥浆、空气。
7.2预防和处理
①砼下料时，安排专人值班卸料，如发现有大块异物，立即清除，不得落入导管内；
②前后两盘砼间隔时间不得超过半小时，砼坍落度控制在18~22cm范围内；
③导管下放时，逐节检查水密气密性，连接处加设橡皮条。
④如果发生砼卡管，则尽可能采取措施使砼顺利下料，如实在无法下料，则采取二次下放导管法，抽干导管内的泥浆，继续灌注。
8、导管无法提出
8.1原因
前后砼间隔时间太长，导管底口附近砼已凝固，与导管粘结在一起。
8.2预防和处理
缩短前后砼的时间间隔，尽可能连续灌注，等待砼过程中，上下活动导管，不可长时间不活动导管。
如果发生导管无法提出，则应慢慢转动导管，再用吊车将其拔出。
9、导管破裂
9.1原因
导管已凝固在砼里，强力拔出时，强度不够，断裂。
9.2预防和处理
如发生导管无法拔出，应慢慢转动，用起重设备将其慢慢拔出，如果不慎将其拔断，只能采取二次下放导管法，重新灌注水下砼。
10、钢筋笼上浮
10.1原因
砼灌注到钢筋笼底时灌注速度过快，造成钢筋笼被砼顶出。
10.2预防和处理
加大吊筋直径，将吊筋与钢护筒焊接，当出现钢筋笼上浮时，减缓混凝土灌注速度，吊车上下快提慢放导管，使得钢筋笼下沉。
四、质量要求
项目
允许偏差
孔的中心位置（mm）
群桩：
100；单排桩：
50
孔径（mm）
不小于没计桩径
倾斜度
钻孔：
小于1%；挖孔：
小于0.5%
孔深
摩擦桩：
不小于设计规定
支承桩：
比没汁深度超深不小于50mm
沉淀厚度（mm）
摩擦桩：
符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，≤300mm；
对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩，≤500mm
支承桩：
不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度：
1.03~1.10；粘度：
17~20Pa·s；含砂率：
＜2%；胶体率：
＞98%
钻、挖孔成孔质量标准
接头型式
接头面积最大百分率（%）
受拉区
受压区
主钢筋绑扎接头
25
50
主钢筋焊接接头
50
不限制
注：
1.焊接接头长度区段内是指35d（d为钢筋直径）长度范围内，但不得小于500mm，绑扎接头长度区段是指1.3倍搭接长度。
钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时，宜采用双面焊缝。
双面焊缝困难时，可采用单面焊缝。
钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。
接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。
钢筋接头采用帮条电弧焊时，帮条应采用与主筋同级别的钢筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。
帮条长度，如用双面焊缝不应小于5d，如用单面焊缝不应小于10d（d为钢筋直径）。
加工钢筋的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
弯起钢筋各部分尺寸
±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸
±5
升级会员 