冲击钻钻孔桩方案设计

屏蔽车场1-7轴钻孔桩施工方案

一、工程概况

屏蔽车场1-7轴地处回填区，根据相邻地质勘探资料，本工程设计采用钻孔灌注桩基础，桩基类型为摩擦-端承桩，桩端支撑岩为中风化砂砾岩。要求保证桩全长进入全风化泥质粉砂岩或全风化花岗片麻岩不小于17m，且桩底进入强风化泥质粉砂岩或强风化花岗片麻岩不小于1.5m，本工程共计直径1.6m钻孔灌注桩31棵，设计孔深为21m，桩净长为18.5m。

二、施工方案选定

本工程桩基全部采用冲击钻成孔，泥浆护壁,孔口埋设钢护筒，清孔采取二次清孔方案。导管法4灌注水下混凝土，辅以吊车配合，边灌注边拆卸导管。

冲击钻适应岩层变化多，容易保持桩径，机身相对小，比较适合现场环境。

三、冲击钻孔灌注桩施工工艺流程及施工方法

1、冲击钻孔灌注桩施工工艺流程

桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻孔→钻孔检查→清孔→成孔检测→吊钢筋笼→沉渣检查→安装导管→灌注水下混凝土→成桩检查。

施工工艺流程图：见下页

钻孔灌注桩施工工艺流程图

2、桩位放样

使用全站仪及水准仪，准确测设钻孔桩桩位及标高，并设护桩，以便检查复核。桩位放样完成后向监理报送测量结果，经监理审核复测合格后，方可进行下步工作。桩位复测要求埋设护筒前复测一次，埋好护筒后开钻前再复核一次，并做好记录。

3、准备工作

3.1护筒制作埋设

钢护筒采用4mm钢板卷制焊接，径比桩径大40cm，护筒高2米，

护筒外侧设三道ф22钢筋作为加强肋以保证护筒刚度，护筒顶端设出浆口和吊环，顶面高出地面30cm左右以防地表水流入，并高出地下最高水位1.5m以上以保证水头压力。埋设时，保证护筒竖直，倾斜度不大于1%，顶面水平，护筒中心位置准确，偏位不大于5cm，护筒底端要埋入密实土层中，周围夯填粘土并密实。

3.2 泥浆

3.2.1 泥浆的主要性能有：相对密度、粘度、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度（PH值）。泥浆配比选用膨润土与水按照1：（8-10）的比例进行均匀搅拌，配置成胶体溶液，将此溶液加水至粘度在28-30s 即可。

3.2.1.1 相对密度：泥浆的相对密度是泥浆与4℃时同体积水的质量之比。泥浆的相对密度增大时，在钻孔中对孔壁的侧压力也相应增大，孔壁也越稳定，悬浮携带钻碴的能力也越大。然而，相对密度过大的泥浆，其失水量也加大，孔壁上的泥皮也增厚，这就增加了泥浆原料的消耗，而且会给清孔和灌注砼造成困难。

3.2.1.2 粘度：粘度是液体或混合液体运动时，各分子或颗粒之间产生的摩擦力。粘度大的泥浆，产生的孔壁泥皮厚，对防止翻砂，阻隔渗漏有利，对悬浮携带钻碴的能力强。但粘度过大，则易“糊钻”，影响泥浆泵的正常工作，增加泥浆净化的困难，进而影响钻进速度。粘度过小，钻碴不易悬浮，泥皮薄，对防止翻砂、渗漏不利，护壁不牢，易塌孔。

3.2.1.3含砂率：含砂率是泥浆所含的砂和粘土颗粒的体积比。泥浆

含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损泥浆泵。

3.2.1.4 胶体率：胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度，以百分比表示，胶体率高的泥浆，粘土颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能力高，否则反之。

3.2.1.5失水率：失水率又叫失水量或渗透量，是泥浆在钻孔受外水头压力差的作用下在一定时间渗入地层的水量以m1/30min为单位。

3.2.1.6酸、碱度：以PH值表示，PH值等于7为中性泥浆，小于7为酸性，大于7为碱性。

3.2.2 根据钻孔方法和土层情况，调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆性能指标可参照下页表

泥浆性能指标要求

3.2.3 泥浆的制备

3.2.3.1 粘土的选择及普通泥浆的调制

粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。经过试验，具有下列特征的土，可符合上述要求作为调制泥浆的原料。自然风干后，用手不易掰开捏碎；用刀切开时，切面光滑，颜色较深；水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指搓捻，感觉砂粒不多。

3.2.3.2泥浆的调制

制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。冲击成孔时，将粘土原料投入孔底，利用冲击钻头上下冲击，搅拌成泥浆。若采取人工搅拌则先将粘土加水放入制浆池浸透，然后用人工搅拌。

3.2.3.3泥浆的循环和净化处理

泥浆循环系统主要由泥浆池、高压泥浆泵、出浆管和进浆管四大部分组成。泥浆从导管至孔，经由孔口出浆管进入泥浆池，经过沉淀池，再由泥浆泵将泥浆经由进浆管送回孔底。含碴泥浆再从孔底上翻至孔口，经出浆管进入泥浆池。通过泥浆循环，孔底的钻碴即可在泥浆池中沉淀下来，再人工将钻碴清除，达到清碴的目的。

3.2.3.4泥浆池

泥浆池设置在桩位附近，以便泥浆循环，泥浆池的设置满足钻孔要求为原则，泥浆池包括沉淀池和泥浆池。泥浆池容量大小由钻孔所需泥浆的方量的1.5倍考虑。泥浆池设置如下图：

钻孔桩

4、钻机就位

钻机就位前，于孔口填筑钻机平台，平台要平整，牢固，钻孔过程中不发生钻机倾斜，或沉落。钻头采用吊锤定位，定位误差不大于10mm。垂直度采用钻机自动测定，并通过线锥或全站仪校核，垂直度偏差小于1%。

5、钻孔

钻孔采用泥浆护壁，土质不良时（砂土层，散松土层）可在泥浆中加入适量膨润土和碳酸钠，以增加泥浆黏度及护壁能力，开孔前投入粘土注水，以小冲程反复冲击，钻孔泥浆应始终高出地下水位1.0米至1.5米，保持一定的水头压力，并低于护筒顶面0.3m，防止泥浆溢出，掏渣后及时补水。

开始钻孔时，应以小冲程钻孔；以保证孔的位置正确，防止偏斜。通过钻至不易塌孔的亚粘土层时，可采用大冲程，通过（钻至）砂土，砂砾层时，宜采用小冲程。当接近岩面时，宜采用小冲程。当出现提升钢丝绳绊动，钻头不稳时，可能是岩面，倾斜，应停止钻孔，在孔投入碎石和小片石，以小冲程钻进。