冲击钻钻孔作业指导书.docx

冲击钻钻孔作业指导书.docx

《冲击钻钻孔作业指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冲击钻钻孔作业指导书.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

冲击钻钻孔作业指导书

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程

MHTJ-17标段桥梁工程

编号：

MHTJ-17-QLZY01

冲击钻钻孔作业指导书

单位：

中铁六局集团有限公司蒙华铁路

MHTJ-17标段项目经理部

编制：

审核：

批准：

2015年10月15日发布2015年10月16日实施

1．适用范围

适用新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-17标段冲击钻钻孔施工。

2．作业准备

2.1内业技术准备

在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计及专项方案，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉下列技术规程和验收标准。

《新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程项目管理规定》、《蒙西至华中铁路晋豫指挥部工程技术管理交底》、《质量安全管理交底》。

《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010

《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号

《客货共线铁路桥涵施工技术指南》TZ203-2008

《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》Q/CR9212-2015

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后上岗。

2.2外业技术准备

收集工程地质、水文地质、工程数量、测量放样、钻孔桩施工参数、工序验收情况。

由作业队长确认人员、设备、材料、机具、作业环境满足作业要求。

3．技术要求

3.1钻孔桩桩位偏差、桩身倾斜度、桩径及桩长符合设计要求。

3.2钻孔桩检孔器满足《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》，并通过监理检验。

3.3钻孔过程中配制好泥浆，泥浆比重、粘度适当，避免塌孔。

3.4对于设计图纸有扩孔要求的钻孔桩，施工时按图纸要求施做。

3.5在大面积桩基施工前，对首件工程进行评估，通过评估的工艺、工法及管理措施进行总结提炼，并进行持续改进和提升，用以指导标段内同类工程的施工。

4．施工程序与工艺流程

4.1施工程序

施工程序为：

施工准备→测量定位→埋设钢护筒→配制泥浆→安装钻机→钻进→终孔→清孔→三检合格→监理验收

施工过程中，每道工序必须按“三检（自检、复检、专检）”制度执行。

4.2工艺流程

5.施工要求

5.1施工准备

施工前根据墩台位置及现场实际情况，综合考虑钻机移动方便，钻进时不偏沉，有利于材料运输堆放，利于混凝土灌注等因素，合理布置，平整场地。

铲除表层松轻厚土，夯打密实。

钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。

钻孔场地在浅水中时，采用筑岛法。

岛顶面通常高于施工期间可能出现的最高水位的0.5m。

筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。

5.2施工工艺

5.2.1测量放线

场地平整后放线定桩位，测量采用全站仪或GPS测定桩孔位置，定位后根据地质情况，要在每个桩位中心点打入一根φ16钢筋或木质方桩打钢钉做桩位标记，埋设必须牢固。

护桩使用4根φ16钢筋或木质方桩打钉子纵横十字形埋设孔位护桩，护桩必须牢固，施工过程中不得扰动护桩，必要时用混凝土进行固定，如护桩松动重新进行校核埋设。

桩位放线后，由现场监理见证合格后，方可进行埋设护筒。

5.2.2埋设护筒

护筒采用6-12㎜厚钢板制作，并在顶部焊加强筋和吊耳,内径比桩径大30～40cm.护筒的入土深度应根据水文地质情况确定，陆地钢护筒的顶标高应高出地下水位2m，并高出地面0.5m。

钢护筒的埋深为护筒外径的1-1.5倍，但不得小于1m。

对于砂土和粉土等透水地层埋深深度同上，但宜用不透水土换填至护筒刃脚下不少于0.5m，换填直径超出护筒直径0.5m～1.0m。

钢护筒采用挖埋法埋设，人工配合机械挖坑埋设就位，回填黏土并夯打坚实（详见护筒埋设示意图）

护筒埋设完成后，由测量人员进行护筒位置及标高校核，并在护筒上用红油漆做标记，校核完成后向现场施工人员下测量交底。

护筒顶面偏差不大于5cm（尺量），竖向的倾斜度不得大于1％（锤球）。

钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,并要及时处理。

5.2.3钻机就位

钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。

安装时钻机底座平稳，保证在钻孔过程中不发生位移和沉陷。

钻机钻架中心与钻盘中心的连线与钻盘垂直，并与钻孔中心的偏差不大于2cm。

5.2.4泥浆制备

根据现场地形，平地处钻孔桩泥浆沉淀池设在两个墩中间供两个墩使用，泥浆沉淀池大小不小于每两根钻孔桩的排渣量设定，几何尺寸一般情况下为10*6*2.5m,泥浆池与沉淀池体积比例按1:

2设置，边坡1:

1.5，四面及坑底采用塑料布铺设，泥浆池的沉积物采用挖掘机进行清除。

河道内为防止泥浆污染，采用砖砌池壁。

泥浆池四周设置安全围栏：

采用外径48mm、壁厚3.0mm的钢管搭设，钢管上刷红白相间油漆，间隔长度为30cm,围栏从地面起高度1.3m,顶部及中间各设一道横杆，立柱间距2m。

在泥浆排放过程中，必须注意环境保护，泥浆排放一律进入沉淀池，沉淀后的泥浆循环使用。

钻孔桩浇筑完成后，使用泥浆运输车倒运泥浆至附近指定地点，同时要注意环保要求，运输时泥浆运输车车厢需封闭不得遗洒。

（2）黏土原料选用优质黏土，或采用膨润土造浆。

造浆后全部性能指标符合要求，钻进中随时检测，并填写泥浆检测记录。

泥浆性能指标：

比重：

冲击钻使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1-1.3；冲击钻使用实心钻头时，孔底泥浆比重不大于：

黏土、粉土1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石1.2。

黏度：

入孔泥浆黏度一般地层为16～22s；松散易坍地层为19s～28s。

含砂率：

新制泥浆不大于4%

胶体率：

不小于95%。

PH值：

大于6.5。

5.2.5钻进

冲击钻机钻孔在碎石类土、岩层中用十字形钻头，在黏性土、砂砾土层中采用管形钻头。

卷扬机的起重能力满足钻头、钢丝绳和吊具重量以及泥浆吸附作用的要求。

钻孔工地必须有备用钻头，在岩石地层中钻进钻头直径磨损超过15mm时，及时更换补修；更换新钻头前，先验孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。

吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯、无断丝者，安全系数不小于12，钢丝绳与钻头间设转向装置并连接牢固，主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径必须相同，捻扭方向必须一致。

（1）冲击钻开孔施工符合下列规定：

①冲击钻开孔过程中，按照“小冲程、勤松绳”原则进行。

初始底锤密击，当钻孔深度超过钻头全高加正常冲程后，放可进行正常的冲击钻孔。

②为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响已浇筑混凝土强度，采用隔孔钻孔。

（2）冲击钻钻进过程中符合下列规定：

①钻进过程中根据地质情况、钻头形式及重量等确定松绳量，均匀松放钢丝绳。

每次松绳长度控制在3cm-8cm内，严禁打空锤和松绳过多。

②钻进过程中采用泥浆循环法排渣，定时测定泥浆密度，并严格控制泥浆的性能指标，及时清理沉渣；

③钻进中钻头起吊平稳，不得撞击孔壁和护筒，起吊过程中孔口严禁站人。

④发生卡钻时，不要强提，查明原因和钻头位置，采取晃大绳及其他措施，使钻头松动后再提起。

⑤在有倾斜的岩层钻进时，采用小冲程低速钻进，必要时回填片石、卵石或混凝土冲平后再进行钻进。

（3）桩基础施工过程中从桩顶标高位置处开始向下，原则上每2m取样并记录一次，对地质变化点深度要仔细量测，加密取样，力求准确不得缺漏。

判断地质的类型，记入记录，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣用渣样盒存放，渣样洗净、按取样时间（深度）分隔存放于取样盒中晾干，后存放在渣样袋中，一次不小200g，并标识此类土（岩）所在位置，渣样袋贴防水纸条，在上面用碳素墨水书写注明桥梁名称、墩号、桩号、深度、岩性初步判断、取样人、取样时间等内容。

应编号保存，以便分析备查，以便设计地质确认时备查。

钻孔过程记录随时填写，要详细记录地质情况，交接班时应交接清楚。

（4）冲击钻钻孔注意事项

①钻机就位前，对钻孔前的各项准备工作再进行检查。

钻机就位后，平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。

②冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。

③钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录。

因故停钻时，将钻头提出孔外，孔口加护盖。

经常对钻孔泥浆进行检测和试验，泥浆指标不能满足钻孔泥浆要求时，随时采取措施进行处理。

④因故停止钻孔时，保持孔内水头和泥浆指标符合要求。

⑤为正确提升钻锥的冲程，在钢丝绳上做明显标记。

冲击锥起吊平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人员事故，因故停钻时，孔口加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。

5.2.6终孔

（1）钻孔达到设计标高后进行成孔检查，内容包括：

孔位中心、孔径、孔深、倾斜度，并填写终孔检查证，由质量工程师报验经现场监理检查合格后，再进行清孔工作，否则重新进行扫孔。

成孔孔径不小于设计孔径，成孔深度不得小于设计孔深，成孔倾斜度不大于1%。

（2）成孔检查方法：

①成孔孔位中心位置检测恢复孔位中心点，采用尺量测定沿线路方向和垂直线路方向位置偏差。

②成孔孔径、倾斜度检测采用笼式检孔器，以检孔器顺利通过为准。

③成孔深度检测采用测绳直接量测。

孔深沿孔周进行量测。

（3）检孔器有足够的刚度，外径与设计桩径相同，长度为4-5倍的设计桩径，不小于6m，两端制成锥形，锥形高度不小于检孔器半径。

检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器的长度判断其下放位置。

如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。

5.2.7清孔

（1）清孔泥浆采用换浆法，达到以下要求，孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；严禁采用加大钻孔深度的方法代替清孔。

（2）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。

测量方法：

在成孔后测量一次孔深，在混凝土浇筑前再测一次孔深，两次深度相减为沉渣厚度。

孔底沉渣厚度采用刻度精度为2cm的无收缩测绳悬挂4kg-6kg的圆柱形测锤进行测量。

（3）在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。

浇筑水下混凝土前，再次检查沉渣厚度，沉渣厚度不符合要求时进行二次清孔，清孔完成后立即浇筑水下混凝土。

6．劳动组织

6.1劳动力组织方式：

采用作业队组织模式。

6.2施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

表1每个作业工地人员配备表

负责人

1人

技术主管

1人

质检工程师

1人

人

专职安全员

1人

工班长

3人

技术、质检、测量及试验人员

6人

机械工、普工

13人

其中负责人、技术主管、工班长、技术人员、质检工程师、专职安全员必须由正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。

7．设备机具配置

表2主要施工机械设备配置表

机械种类

机械数量

冲击钻机

1台

装载机

1台

挖掘机

1台

自卸汽车

1台

根据现场作业面情况，相应增加机械设备数量。

8．质量控制及检验

8.1质量控制

（1）施工过程中，每道工序必须按“三检（自检、复检、专检）”制度执行。

（2）护筒埋设：

护筒既保护孔口壁，又是钻孔的导向，则护筒的垂直度要保证。

为防止跑浆，护筒周围土要夯实，粘土封口。

在上层土质较差时，将护筒加长至4～6m，提高护壁效果。

在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。

（3）泥浆：

为保证成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度必须严格控制。

泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，配制高质量的泥浆，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。

8.2检验标准

表3钻孔桩钻孔允许偏差

9．安全及环保要求

9.1安全要求

9.1.1特殊工种人员持证上岗。

9.1.2钻机、钻具、起吊设备、卡具等均符合施工要求，并有专人进行检查维修。

9.1.3泥浆池周围设置安全防护栏杆，并作醒目警示。

9.1.4凡不进行施工的孔口，均张挂安全网或加盖脚手板，防止人员或物件掉入孔内。

9.1.5进入施工现场人员必须戴好安全帽，穿好防滑鞋，不准穿高跟皮鞋、拖鞋进入施工现场。

9.1.6夜间施工有足够的照明设施，所有电器设备符合施工现场安全用电规定。

9.1.7施工用电要由专业电工接、拆，一机一闸一箱一漏一锁。

9.2环保要求

9.2.1施工场地经常洒水，保持工地清洁，控制扬尘，杜绝漏洒材料。

9.2.2钻孔桩钻碴采用泥浆车外运。

9.2.3外运土均要按要求做防护，不得沿途漏、洒，造成路面污染。

9.2.4施工和生活中产生的废弃物及时集中处理、运至指定地点弃置。

9.2.5对施工及生活中产生的污水或废水，集中处理，排放到污水排放系统。

10.钻孔事故的预防和处理

10.1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。

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）冲击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。

（10）在松软砂层中进尺太快。

（11）提住桩锤冲进时，提升高度过高。

（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。

10.2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，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）根据现场实际地质情况，护筒埋设深度及位置符合《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》。

（3）护筒埋设完成后对四周进行夯实。

（4）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。

（5）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，先清孔，后提起钻头。

（6）严格控制冲程高度。

（7）吊入钢筋骨架对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

10.3冲孔漏浆

在透水性强或有地下水流动的地层中，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，及时处理。

漏浆的主要原因是；护筒埋设太浅，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石、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。

10.4弯孔

出现弯孔，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。

（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.弯孔处理方法弯孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进。

严重时，钻孔回填砂粘土，冲击钻孔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。

10.5缩孔

地层中夹有塑性土壤（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。

或钻头磨耗严重未及时焊补，钻出小于设计桩径的孔。

遇到这种情况时，可采用上下反复扫孔的方法扩大，或回填砂粘土，待密实后重钻。

10.6梅花孔

梅花孔或探头石（即孔形不圆有局部孔壁凸进）是冲击钻孔经常遇见的事故，其原因是：

泥浆太稠，妨碍钻头转动；转向装置失灵，钻头总在一个方向上下冲击；操作时钢丝绳太松，或冲程太低，钻头得不到充分转向时间，这样就容易在基岩中形成梅花孔。

在非均质地层如漂、卵石层、堆积层等易出现探头石。

当出现以上情况时，一般用强度高于基岩或探头石的碎石或片石回填重钻。

10.7卡钻

钻头在距孔底一定高度卡住，提不上来，但向下可活动为上卡。

在孔底卡住，无法活动为下卡。

卡钻原因：

（1）不规则孔形未处理。

（2）坍孔落石、工具掉进孔内。

（3）长护筒倾斜，下端为钻头撞击变形。

（4）钻头尺寸不一，或焊补超限。

（5）下钻太猛，钻头撞碰在孔内倾倒。

（6）发生卡钻，不宜强提，不可盲动以免愈卡愈紧或造成坍孔埋钻。