冲击钻技术交底

中铁十七局集团兴泉铁路XQNQ-4标

技术交底书

编号：

工程项目桥梁工程合同号XQNQ-4标

分项工程名称钻孔灌注桩

施工单位中铁十七局集团兴泉铁路项目经理部里程赤头坂大桥

交底日期2017-4-22 交底地点分部会议室

交底内容：

1目的

为确保工程质量和施工安全，规范现场施工管理及作业程序和过程控制标准，指导施工人员在冲击钻钻孔作业过程中严格按设计要求、规程、规范及质量验收标准进行施工。

2 适用范围

适用于兴泉铁路XQNQ-4标段二分部赤头坂大桥冲击钻钻孔桩施工。

3冲击钻钻孔施工方法及工艺要求

3.1施工工艺流程

本桥所有地质情况均适合采用冲击钻钻机钻孔，吊车配合钻机安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土，其施工工艺流程见图3-1。

3.2.1 施工准备

在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。

（1）场地平整

先沿设计铁路线路方向使用推土机将其推平，然后在其上铺填废弃石渣料，并碾压密实，即构成钻机平台。钻机场地的宽度为15.0m(含两侧的施工临时道路、排污水沟)。

（2）钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实，确保钻机底座下土坚实，防止产生不均匀沉陷。

（3）场地为浅水（水塘中、水渠边）时，可用筑岛方法或用围堰方法，根据现场情况经济比较而定，变水中施工为旱地施工。

（4）桩位测量放样

根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据钻孔桩中心坐标值，用坐标法或极坐标法放样钻孔桩中心点，并打入标桩，桩位中心点的放样误差应控制在5mm范围内。在距桩中心约2.0m的安全地带设置“十”字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。护筒埋设好后，要对桩位进行复测，并测定护筒的高程。

（5）埋设护筒

护筒用6mm的钢板制作，其内径应比桩孔直径大20cm。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒顶部应高出施工水位或地下水位不小于2.0m，且高出地面0.5m；宜埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。在护筒安设后，以桩位放样所设的“十”字形控制桩在护筒口上用丝线“十”字交叉，在“十”字交叉点挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置，如果十字控制桩被破坏或松动,应用全站仪复测。护筒就位后，其外侧开挖缝

分层回填捣密。

施工准备

埋设钻孔护筒

搭设作业平台

桩机就位

钻孔

成孔检测

清孔

安放钢筋笼

安放导管

浇筑水下砼

拔出导管、护筒

基桩检测

图3-1钻孔桩施工流程图

（6）泥浆池建造

泥浆池设置于两墩台之间，每间隔2墩台设置一个。泥浆池统一设置在便道的另一侧，尺寸为4*6*4m，泥浆池内侧用24砖砌围护后安装隔离网，并在隔离网上悬挂安全警示标志。

（7）泥浆备制

在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，应使用泥浆护壁。泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。开工前要准备足量的粘土或膨润土，在黏

性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。当泥浆性能指标不符要求时，可掺入碳酸钠、氢氧化钠或膨润土粉末，以提高泥浆性能。

泥浆性能指标，应按地质情况确定，应符合下列规定：优质泥浆（稳定液）的固壁和悬浮钻碴效能高，其各项指标如下：冲击钻泥浆比重不宜大于：砂黏土为1.3，大漂石、卵石层为1.4。入孔泥浆粘度一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s。根据钻孔方法和地层随时调整泥浆性能指标，以防坍孔。施工中注意泥浆的排放回收，防止污染环境。

3.2.2 钻孔

3.2.2.1 安装钻机

钻机安装主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。

（1）钻机就位后用枕木支垫牢固，然后检查钻机钻头中心及桩位，确保在同一铅垂线上，要求垂直度偏差不大于1%。

（2）钻机平台、钻机及钻架稳定牢固，不产生位移及沉降。

（3）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。

（4）电力及机械系统运转正常，备好造泥浆粘土和泥浆池。

3.2.2.2钻进

（1）利用钻头不断地提钻头、落钻反复冲击孔底土层，把土层中的泥砂、石块挤向四壁、打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆中，利用泥浆泵将钻渣吸出孔

外，重复上述过程冲击钻进成孔。

（2）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。

（3）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。

（4）钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。应在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样，并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装袋保留。一般每2m取个土样，并在每一种地层中至少取一个样，当至设计图纸要求的孔深前1m时，每0.5m 取一个土样。在每个取样钻孔桩钻进完毕后清孔前找设计人员进行地质核对，并由设计地质人员签字确认，所取土样要进行拍照留存。当其它没有取样的桩孔所处地层与设计图纸标识的地层不相符时，应通知现场监理工程师和设计地质人员到场，进行地质核对，确定终孔深度。

孔径、孔深、孔位、倾斜度达到表3.2.2的质量标准，并经监理工程师确认后，方可进行清孔。

表3.2.2 钻孔检查项目及质量标准

项次检查项目质量标准检查方法

1 孔位偏差(mm) ≤50 全占仪测量

2 孔径(mm) 不小于设计笼式检孔器

3 倾斜度(%) 1 钻机自有斜度测控仪

4 孔深(m) 符合设计要求测绳、钢尺量测

3.3 清孔

清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。（1）抽浆法清孔：终孔后停止进尺，一边利用钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆，把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔外，一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆，使孔底钻碴清除干净。

抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。

（2）换浆法清孔：终孔后停止进尺，稍提钻头离孔底10～20cm空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻碴较多的泥浆换出。直至孔底钻碴清除干净。

（3）浇筑水下混凝土前孔底沉淀厚度应满足表3.3的要求，并经监理工程师确认，否则应采用气举法或反循环法进行二次清孔。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

表3.3 清孔检查项目及质量标准

①孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm的颗粒。

②泥浆比重不大于1.1。

③含砂率小于2%。

④粘度为17~20。

⑤浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应符合设计要求，设计无要求时，柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm。否则应进行二次清孔。（本桥全部为柱

桩）。

⑥柱桩在浇筑水下混凝土前应用射水或射风冲射钻孔孔底3~5min，将孔底沉淀物翻动上浮，然后立即浇筑水下混凝土。射水（风）压力应比孔底压力大0.05MPa。

4 质量控制及检查

4.1质量控制

钻孔桩钻孔质量控制点包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、泥浆指标(包括密度、黏度、含砂量、胶体率和pH值)。

4.1.1桩位控制

为确保桩位质量，采取精密测量方法，即用全站仪定位，护筒埋设完，再次进行复测。采用护桩“十”字交叉架校正护筒中心同桩位中心，保持一致。

4.1.2桩斜控制

埋设护筒采用护筒内径上下两端“十”字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。钻进过程中利用旋挖钻机自有的斜度控制仪进行经常性的校核调整孔斜，保证孔斜率小于1%。发现孔斜过大，立即采取纠斜措施。

4.1.3桩径控制

根据地层情况，合理选择钻头直径，对桩径控制有重要作用。在软塑粘性土地层，为防止缩孔而造成缩颈现象，以及在砂层、砾石等松散地层，为防止坍塌掉块而造成超径现象，均应使用较大比重和黏度的泥浆。

4.1.4桩长控制

各桩钻孔前对护筒口高程与设计桩底高程要正确换算，确定钻孔桩的桩

长。同时根据钻孔取样会同监理工程师一起验证桩底地层情况，确定每墩第1根桩的桩长。机具长度丈量要准确。

4.1.5桩底沉渣控制

土层、砂层或砾石层钻进，一般用泥浆换浆方法清孔。合理选择泥浆性能指标，换浆时，返出钻孔的泥浆比重应小于1.10，才能保持孔底清洁无沉渣。孔底淤积厚度，严格按清孔标准规定执行，防止沉渣过多而影响桩长和灌注混凝土质量。

4.2质量检测

4.2.1成孔质量检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后、灌注混凝土前，均需要由专职质量检查员对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

（1）孔位检查

钢护筒埋设完，在桩开孔前采用全站仪定位检查。所有桩孔孔位应符合表3.2.2的要求。

（2）孔径、孔形检查

孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，采用与桩孔直径一致的笼式检孔器进行检查。检测时，将笼式检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。所有桩孔孔径应符合表3.2.2的要求。

（3）孔深和孔底沉渣检查

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤采用锥形锤，锤底直径15cm，高20cm，质量6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。所有桩孔孔深和孔

底沉渣厚度应分别符合表3.2.2和表3.3的要求。

（4）成孔竖直度检查

加工检孔器检查，在检孔器圆心拴测线，用重力下放，测量测线距孔口中心点的距离。在圆心处拴一根测绳，利用自重边放，边测测线距孔口圆心的距离，既能测出偏测距离也能判断出倾斜的方位。所有桩孔竖直度应符合表3.2.2的要求。

钢护筒埋设完，在桩开孔前采用全站仪定位检查。所有桩孔孔位应符合表3.2.2的要求。

（2）孔径、孔形检查

孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，采用与桩孔直径一致的笼式检孔器进行检查。检测时，将笼式检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。所有桩孔孔径应符合表3.2.2的要求。

（3）孔深和孔底沉渣检查

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤采用锥形锤，锤底直径15cm，高20cm，质量6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。所有桩孔孔深和孔底沉渣厚度应分别符合表3.2.2和表3.3的要求。

（4）成孔竖直度检查

加工检孔器检查，在检孔器圆心拴测线，用重力下放，测量测线距孔口中心点的距离。

在圆心处拴一根测绳，利用自重边放，边测测线距孔口圆心的距离，既能测出偏测距离也能判断出倾斜的方位。

所有桩孔竖直度应符合表3.2.2的要求。

4.2.2 清孔泥浆检查

清孔完成1h后，在桩孔底部以上0.5m处取孔内泥浆，用比重称、黏度计和含砂量计测定泥浆的比重、黏度计和含砂量。所有桩孔在清孔后的泥浆比重、黏度计和含砂量均应符合表3.3的要求。

5﹑放置钢筋笼

1）、钢筋笼采用吊车整体吊装到孔内，钢筋笼上口达到护筒上方时，用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上。钢筋笼起吊和移位时必须考虑变形控制。为了保证钢筋笼起吊时不变形，宜用两点起吊。第一吊点设在骨架下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之二之间。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架与地面或平台垂直，停止第一吊点起吊，用劲形骨架固定。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放，慢放入孔，入孔后应徐徐下放。若遇阻力应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落﹑碰撞和强行下放。

2）、两节钢筋笼连接时应保证垂直，特别是搭接处，不得倾斜。连接处主筋搭接长度控制在10d(d为主筋直径),同时不应过大以保证笼长；焊接时电流不应过大以防烧坏主筋，焊缝要饱满平整，无焊渣；对接段箍筋间距10cm,且保证间距均匀。钢筋笼下放完毕后保证位于孔中央，钢筋项至护筒顶距离严格按照测量交底长度控制。

6﹑灌注混凝土

1﹑灌注砼前应将其它辅助机具如储料斗、漏斗等准备好。

2﹑导管吊装前先应试拼，并进行水密性试验，试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。吊入孔内时，其位置应居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。

3、导管下放完成后，再次检查孔底沉碴厚度，不符合要求时，应进行二次清孔，清孔至孔底

沉沉厚度满足要求，及时快速灌注混凝土。

4、初灌漏斗的容量与首盘混凝土量必须满足水下混凝土的灌注高度高出导管底1m。砼灌注应连续进行，每斗砼灌注时间间隔尽量缩短。灌注首批砼时，导管下口至孔底的距离控制在30cm～50cm，且使导管埋入砼的深度不小于1m。

5、灌注开始后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，灌注过程中应经常用测深锤探测孔内砼面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深控制在2～6m。

6、使用的测绳应经过校定，当砼浇至钢筋骨架底部时为防止钢筋笼上浮，应使导管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以减小砼的冲击力；孔内砼面进入钢筋骨架1～2m后，适当提升导管减小导管埋置深度。

7、灌注的桩顶标高应比设计高出0.5~1m,以保证砼强度，多余部分在进行下一步施工前凿除。全部砼灌注完成后,拔除钢护筒,清理场地。

见签到表见会议签到表交底人审核人

注：监理抽查。