锦赤铁路桥梁钻孔灌注桩施工方案

锦赤铁路桥梁钻孔灌注桩施工方案内容摘要：

应控制钻机及钻架的稳固可靠性，保证位置准确。 钻机安装完成后，应进行试运转，并检查下列各项，若不符合要求应进行调整、加固。 钻机平台、钻机及钻架稳定牢固，不产生位移及沉降。 钻架垂直及机身水平，钻架上的起吊滑轮组与转盘中心应在同一铅垂线上。 应对钢护筒的位置及直径进行复查，钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于 5cm。 电力及机械系统运转正常。 钻机就位后，应测量护筒顶、平台标高，用于钻孔过程中进行孔深测量参考。 制浆池出浆循环槽水塔沉淀池沉淀池制浆池泥浆池闸门泥浆泵制浆池 沉淀池 泥浆池泥浆泵钻机 护筒 出浆槽进浆管进浆管泥浆循环系统布置示意图 桥梁钻孔灌注桩 施工方案 新建锦州至赤峰铁路综合 X 标段 Page 12 of 33 钻孔 一 般规定 无论采用哪种钻机钻孔，其钻孔的孔位必须准确，确保初成孔壁竖直、圆顺、坚实。 钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚 ～。 在冲击钻进中取渣和停钻后，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粘度。 钻孔时，起、落钻头的速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。 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。 钻孔过程应做好下列工作 ① 经常检查并记录地层土质情况 ，并与设计地质剖面图进行核对，旋转钻与旋挖钻成孔应根据地质变化采用不同的钻速和钻压。 当钻孔地质与设计明显不同时，应及时向监理工程报告，并请设计单位派员进行现场核查或变更。 ② 经常观测泥浆面标高，保持孔内泥浆压力，定期测定泥浆的各项指标，并做好检测记录。 ③ 经常注意检查钻机位置，保持其正确和平台稳固。 ④ 随时测定孔深、孔径及斜度，若出现异常现象，应及时停钻并采取有效措施处理。 ⑤ 终孔时必须经过设计和监理人员到现场进行确可。 钻孔过程和成孔检查 各施工单位应自制专门的探孔器，对钻孔过程和成孔的孔径、孔深及斜 度进行检查和验收。 一般陆上钻孔桩检孔方法宜采用自制 钢筋 笼式验孔器，特殊情况下也可采用超声波检测。 禁止采用吊线或其它目测手段判断孔径、孔深及斜度。 钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深及斜度进行检验，填写钻孔检验记录，并应符合下列要求： ① 桩位允许偏差：群桩为 100mm,排桩为 50mm。 ② 孔径：不小于设计桩径。 ③ 钻孔斜度： 1％。 桥梁钻孔灌注桩 施工方案 新建锦州至赤峰铁路综合 X 标段 Page 13 of 33 旋转钻机成孔 正、反循环旋转钻机适用于黏性土、砂类土、碎石类土及岩石层，但反循环旋转钻机不适用于碎石、卵石直径大于钻杆内径 2/3 的地层。 可按地质条件、钻孔直径及 深度选择钻机及钻头。 旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机，应在同一垂直线上，保持钻孔垂直。 开钻前应在护筒内存进适量泥浆，开钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。 当使用反循环钻机钻孔，应将钻头提高距孔底约 20cm，待泥浆循环畅通方可开始钻进。 钻进速度应与泥浆排量相适应。 并应保持护筒内应有的水头，对不同的地层采用不同的钻速钻压、泥浆比重和泥浆量。 在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时，宜采用低速、轻压钻进，同时应提高孔内水头和加大泥浆比重。 在粘质土中钻进，由于泥浆粘性大，钻头所受阻力也大，易 糊钻。 宜选用尖底钻锥中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。 在砂类土或软土层钻进时容易坍孔，宜选用平底钻头，控制进尺，低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。 在卵石、砾石类土层中钻进时，因土层软硬不均，会引起钻头跳动，钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象，易使钻机因超负荷而损坏。 宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量的方法钻进。 在岩石中钻进时应根据岩石的特性、风化程度、钻机的扭矩和提升能力选择适当的钻具和刃齿、压重块、钻进参数及泥浆指标。 无论正、反循环旋转钻孔时，须采取减压钻进，即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重 块重力之和扣除浮力后的 80％，这样可使钻杆维持竖直受拉状态，使钻头竖直平稳旋转，避免或减少断钻杆及斜孔、弯孔和扩孔现象。 泥浆补充与净化：开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失应予补充。 每钻进 2m 或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与设计资料核对。 测量：钻进过程中应经常测量孔深，并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。 达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。 潜水钻机钻孔，应按钻孔孔径和地质情况选择钻 头，钻头切削方向应桥梁钻孔灌注桩 施工方案 新建锦州至赤峰铁路综合 X 标段 Page 14 of 33 与主轴旋转方向一致。 应按土质软硬控制进尺，并应采用控制主机电流在低于额定电流情况下进行减压钻进，钻机运行时发现不正常现象应立即停机检查，找出原因，消除故障。 冲击钻孔 在碎石类土、卵石类土、岩层及岩溶地区中宜用十字形钻头及五翼型钻头；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及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。 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转向装置并 连结牢固，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，捻扭方向必须一致。 钢丝绳要有足够的长度，即以卷扬及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。 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，冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中宜采用大冲程，在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程，在通过高液限粘土，含砾低液限粘土时，宜采用中冲程，在宜 坍塌或流砂地段宜采用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。 钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤，勤取碴，使钻头经常冲击新鲜地层。 每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。 钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（或施工水位） ～，并低于护筒顶面 以防溢出，取碴时应及时补浆。 护筒底脚以下 2m～ 4m 范围内土层比较松散时，应认真施工。 一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。 在砂及卵石类土等松散层钻进时，可按 1∶ 1投入粘土块和小片石（粒径不大 于 15cm），用钻头以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。 必要时须重复回填反复冲击 2～ 3 次。 若遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石比例，按上述方法进行处理，力求孔壁坚固稳定。 在通过漂石和岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石、卵石，将表面垫平，再用钻头进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔等事故。 桥梁钻孔灌注桩 施工方案 新建锦州至赤峰铁路综合 X 标段 Page 15 of 33 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。 为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待 邻孔混凝土抗压强度达到 后方可开钻。 冲击钻孔的排碴可采用取碴筒取碴，也可将胶管沉入孔中采取换浆排碴，也可二者同时采用。 取渣后应及时向孔内添加泥浆以维护水头高度，投放粘土自行造浆。 冲击反循环钻孔 ① 冲击反循环钻孔适用于杂填土层，粘土层，砂、卵砾土层，岩石等，在较大卵石、漂石层中施工成孔效率较其它方法高。 ② 应设置满足钻孔要求的泥浆池及泥浆处理系统。 ③ 钻孔时若采用自动冲击时，应控制钢丝绳的放绳量，应做到勤放绳，少放绳；若采用手动冲击时，应在钢丝绳上做记号控制冲程。 ④ 钻孔过程中应勤检查、勤修补钻头及其它易损，并备有钻头及易损件。 旋挖钻成孔 旋挖钻机适用于各类粘性土、砂土地层、砂卵石层及软弱岩石地层，应根据不同的地质选用不同的钻头。 不宜用于易坍塌的饱和砂层。 钻机安装后调整好桅杆的垂直度和钻机的水平度，在钻孔过程中钻机提钻甩渣复位后，应检查钻头是否对中。 在砂粘土和砂土中钻进，直接用旋挖筒成孔和取渣。 在砾石和砂卵石层中钻进，应先用螺旋钻头将其松动，再用旋挖筒取渣。 旋挖钻机不能自身造浆，应直接向孔中补充新浆，泥浆指标要求与旋转钻成孔相同。 钻至设计标高后，旋挖筒取渣时间要相对延长，但不能加压，既保证能取尽钻碴，又要能避免超钻。 岩溶地区钻孔桩施工措施 岩溶地区钻孔桩一般采用冲击法成孔。 施工中应依据岩溶发育程度及溶洞填充物情况选择护筒跟进、粘土加片石冲击造壁、预压浆堵漏填充等措施，一般是三种方法综合采用。 每根桩开钻前，应对施钻人员进行地质、安全技术交底，并将地质柱状桥梁钻孔灌注桩 施工方案 新建锦州至赤峰铁路综合 X 标段 Page 16 of 33 图交钻机班，便于施工过程中对穿顶板、斜面开孔、处理探头石等采取相应有效的措施。 护筒跟进应依据溶洞大小，层数、填充物情况采取： ① 单护筒分段成孔，接高护筒下沉 ，再冲孔，再接高护筒下沉，反复进行至终孔标高。 ② 大护筒内套小护筒，应在开钻前根据溶洞情况拟定护筒层数，确定各层护筒的直径及壁厚。 粘土块加片石冲击成孔 ① 钻至离溶洞顶部 1 米左右时，准备足够的小片石 (粒径为 10～ 20cm)和粘土，粘土要做成泥球 (15～ 20cm 大小 )，对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。 ② 钻至离溶洞顶部 1 米左右时，在 1～ 范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。 ③ 对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，应有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水 ，然后根据溶洞的大小按 l∶ l的比例回填粘土块和片石，进行冲砸堵漏，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。 如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。 ④ 对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥的溶洞，进入溶洞后也应向孔内投入粘土块、片石混合物 (比例 1∶ 1)，冲砸固壁。 ⑤ 钻头穿越溶洞时要密切注意主钢丝绳的情况，以便判断是否歪钻。 若歪钻应按 1∶ 1的比例回填粘土块和片石或填充素混凝土至弯孔处 以上，重新冲砸。 预注浆 ① 根据地质情况选择合适的工程地质钻机，每根桩补钻 1～ 4 个地质钻探孔作为注浆孔，并补充了详勘地质资料。 ② 选择注浆机及相应注浆设备。 注浆压力一般为 ～。 ③ 注浆液一般采用粘土水泥浆或纯水泥浆，其配合比由试验确定。 ④ 注浆孔布置一般在钻孔桩中心及桩侧四周一定范围内，当钻探发现地质异常时，尚需增加注浆孔。 ⑤ 钻孔压浆应先深溶洞后浅溶洞，并按每根钻孔中心位置先外后内的顺序桥梁钻孔灌注桩 施工方案 新建锦州至赤峰铁路综合 X 标段 Page 17 of 33 进行。 ⑥ 注浆施工一般自上而下孔口封闭分段注浆即当钻至漏浆地层，封闭注浆钻探孔的孔口进行注浆，当浆液终凝后继续向下钻进，再次发现漏浆地层重复第一次注浆步骤，直至设计孔底。 钻孔异常处理 钻孔中发生坍孔后，应查明坍孔 位置和原因，依据现场的泥浆指标、护筒埋深、护筒内外压力差、钻进速度、地质、水文情况进行分析处理。 坍孔不严重时，可采用提高泥浆性能、适当提高护筒内泥浆标高、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填至坍孔处以上 1～ 2m，待回填物密实后重新钻孔。 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制止坍孔。 钻孔中发生弯孔和斜孔时，一般可将旋转钻机的钻头，提起到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。 如发生严重弯孔、探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。 发生卡钻、掉钻、埋钻时，不宜强提。 应查明原因和钻头位置，采取有效措施，进行处理。 在处理过程中，应继续泥浆循环，清除沉淀；保持护筒内泥浆面标高，待钻头松动后方可上提。 在有安全措施防护条件下可采用潜水作业处理。 发生缩孔时，应调整泥浆指标反复扫孔，扩大孔径。 发生糊钻时，应清除钻头泥包，调整泥浆指标和向孔内投入适当砂。 发生漏浆时，应调整护筒内外压力差，加大泥浆浓度，和向孔内投入粘土块和小石冲击堵漏。 注意事项 钻孔采用冲击、钻进方式，开钻时，先要慢速轻钻，钻进过程中要注意的事项： 经常检查护筒是否发生偏移和下沉，有问题要及时处理； 对成孔的孔位、孔深、孔径、倾斜度进行检查，有问题及时纠正； 经常对泥浆的各项指标进行检验，及时调整，保证泥浆稠度适当、水位稳定，有损耗、漏失，立即补充，以维持孔内水头差，以防坍孔； 对钻渣做取样分析。