冲击钻机成孔施工作业指导书

1、冲击钻机成孔施工作业指导书（黄鑫 王庆伟）1 编制依据 1.1 交通部部颁公路工程技术标准（JTG B01-2014)； 1.2 交通部部颁公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015)； 1.3 交通部部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）； 1.4 交通部部颁公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）； 1.5 交通部部颁公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）； 1.6 业主和监理单位的文件规定；1.7 工程项目设计图纸。 2 适用范围适用于卵石层，岩石层钻孔时采用。3 工艺流程图冲击钻机成孔工艺流程图4 施工要求目前常用的冲

2、击钻机有其所有部件装在拖车上，包括电动机、传动机、卷扬机和桅杆等，整体牵引。冲机钻孔是利用钻机的曲柄连杆机构，将动力的回转运动改变为往复运动，通过钢丝绳带动冲锤上下运动。通过冲锤自由下落的冲击作用，将卵石或岩石破碎，钻渣随泥浆（或用掏渣筒）排出。冲锤有各种形状，但它们的冲刃大多是十字形的。 4.1 测量放样在开工前应对桥梁中心位置桩，三角网基点桩、水准基点桩及其它测量资料进行核对、复测。4.2 护筒加工与埋设护筒多次周转使用，一般选用5mm厚钢板；水中墩护筒需用振动夯打入，故选用10mm厚钢板。护筒顶面应高出施工平台30cm以上。4.3 冲击钻机就位冲孔钻机安装时可以用吊车就位，并用全站仪精确

3、测量并固定，然后安装经监理工程师检查合格的冲锤，完成冲孔作业的钻机安装工作。4.4 泥浆池和泥浆调制4.4.1 泥浆池的开挖、造浆、排渣泥浆池采用挖掘机开挖，人工整修，挖出的土用于钻机平台土方及便道填筑。根据本标段实际情况，考虑文明施工，泥浆池采用逐孔修建，泥浆池分沉淀池和净浆池，泥浆池的大小设置根据每孔基桩出渣量及泥浆量来布置的。因此，回旋钻机成孔的泥浆池要比冲击成孔的泥浆池大。4.4.2 泥浆调制泥浆池中首批泥浆使用粘土造浆，泥浆比重应达到1.151.20。4.5 钻进4.5.1 冲孔钻机安装完成后，既进行冲孔作业。钻孔时，在护筒底以下1-2m要反复加黄泥、片石进行低冲程，慢速，使初开孔坚

4、实，竖直能起导向作用，避免碰撞护筒，钻锥在孔中能保持竖直稳定时，可适当加速钻进，最后在护壁口形成坚固密实的护壁后方可开始冲击钻进。4.5.2 在冲击的过程中要根据不同的地层加入适量的黄泥、片石，选择适当的冲程以提高冲击效率，在冲击过程中，孔内浆面应高出地下水或河面1m以上，冲孔过程中每一班必须除渣，除渣时必须保持孔内的水面高于水面或地下水面1.5-2.0m，以防坍孔。4.5.3 因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。4.5.4 在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时，应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防止塌孔。4.6 清孔4.6.1 终孔应迅速清孔，对冲击钻机成孔，捞

5、渣后采用正循环进行清孔，利用泥浆泵向孔内注入优质泥浆，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。4.6.2 清孔时务必注意始终保持孔内水头高度，提管时避免碰撞孔壁。清孔后，泥浆指标应满足：相对密度1.031.10 ；粘度：1720Pa·s ；含砂率：2% ；胶体率：98% ；沉淀厚度应满足：符合设计要求，当设计无要求时，直径1.5m的桩30cm，其他不大于500mm。4.6.3 清孔后用检孔器测量孔径，检孔器可在工地自行制作，报经监理工程师审批。4.6.4 在吊入钢筋骨架后，灌注水下砼之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超规，则应进行二次清孔，直至符合要求。4.6.5 二次清孔可

6、采用16cm洗井管。4.6.6 砂层地质情况下，用反循环法清孔时易坍孔，务必引起高度重视。4.6.7 不得用加深孔底深度的方法代替清孔。4.6.8 检孔器要求结实且不易变形，检孔器的外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm(不得大于钻头直径)，长度为外径的4-6倍，用检孔器测量孔径、倾斜度等。5 劳动力组织工程以机械冲孔桩为主，每处安排5名冲孔机械操作者，在机械开挖至桩的扩孔部位时，经过设计、监理、甲方等单位确认孔底，采用机械运渣，每处安排人。劳动力组织一览表序号职务人数职 责 分 工职 责 分 工1施工负责人1全面负责施工质量、安全和进度2技术员1负责施工技术质量和施工记录3质检2全面负责质量的检

7、测4测量2负责工地的施工测量，放样5试验2确保提供准确详细的施工数据序号职务人数职 责 分 工职 责 分 工6电工1负责现场施工用电的连接7专职安全员1负责现场安全检查、督导8钻孔作业工3负责钻孔9混凝土工3负责混凝土灌注6 机械与周转材料配备原材料的质量必须符合现行有关标准的规定，进行逐批检验，对钢材料及水泥按批量及厂家检验其出厂合格证和进场试（复）验报告单。对砂及水泥观察，并做出记录，要求合格率100%。机械与周转材料配备一览表序号机械名称规格型号数量备注1砼拌和站150型1套2轮胎吊车25t3冲击钻机1套4砼运输车大型混凝土罐车4辆以上5发电机（备用）1台6电焊机2套7导管2套8运渣车2

8、台7 质量控制与检验7.1 质量控制措施7.1.1 测量放线，根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，并设护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。7.1.2 钻孔护筒坚固耐用，不漏水，为避免护筒底悬空，造成塌孔、漏水、漏浆、护筒底应坐在天然的结实的土层上（或夯实的粘土层上），护筒四周应回填粘土并夯实，护筒平面位置的偏差应不超5cm。7.1.3 泥浆的性能指标要符合规范要求。7.1.4 钻进过程中，要确保泥浆水头高度高出孔外水位0.5m以上，泥浆如有损失、漏失，应及时补充，并采取堵漏措施。钻进过程中，每进2-3m应检查孔径、竖直度，在泥浆

9、池捞取钻渣，以便和设计地质资料核对。7.1.5 终孔检查合格后，应迅速清孔，清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。7.2 质量检验钻（挖）孔灌注桩成孔质量标准项 目规定值或允许偏差钻（挖）孔桩孔的中心位置（mm）群桩:100 单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度()钻孔：<1 挖孔：<0.5孔深（m）摩擦桩：不小于设计 规定支撑桩：比设计深度超深不小于0.05钻孔桩沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计规定。设计未规定时，对直径1.5m的桩，200；对直径>1.5米或桩长>40m 或土质较差的桩，300支撑桩：不大于设计规定；设计未规定时50清孔后泥浆指标相对密度

10、：1.03-1.10;粘度：17-20Pa-S;含砂率：<2%；胶体率：>98% 7.3 冲击钻孔质量通病及处理方法7.3.1 桩径不圆，呈梅花形主要原因:1）冲击时钻头的转向失灵；2）泥浆粘度过大，冲击转动阻力太大，钻头转动困难；3）冲程太小，钻头转动时间不充分或转动很小。处理方法:1）经常检查转向装置的灵活性；2）调整泥浆的粘度；3）用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。7.3.2 钻孔倾斜主要原因:1）冲击中遇探头石、漂石等，使钻头受力不均匀；2）基岩面形状较陡；3）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。处理方法:1）发现石头后，应回填碎石，或将钻机稍移

11、向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进；2）遇岩石时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入岩石层后采用高冲程钻头，若发现孔斜，应回填重钻；3）经常检查，及时调整。7.3.3 钻头被卡，提不起来主要原因:1）钻孔不圆，钻头被孔狭窄位卡住（叫下卡）；2）冲击钻头在孔内遇到大的探头石（叫上卡）；3）石头落在钻头与孔壁之间；4）孔径收缩卡住钻头；5）上部孔壁坍落物卡住钻头；6）在粘土层中冲程太高，泥浆粘度过高，以致钻头被吸住；7）放绳太多，冲击钻头倾斜，顶住空壁。处理方法:1）钻孔不圆，钻头向下有活动的余地，可将钻头向下移动并转动至孔径较大方向提起钻头；2）使钻头上下活动，脱离

12、卡点；3）使钻头上下活动，让石头落下；4）在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔壁；5）用打捞钩或打捞活套助提；6）用泥浆泵向孔内送性能优良的泥浆，替换孔内粘度过高的泥浆；7）使用专门工具将顶在孔壁的钻头拨正。7.3.4 钻头脱落主要原因:绳端或绳卡松脱或转向装置与顶锥的联结处脱开。处理方法:用打捞钩或打捞活套打捞；勤检查更换易损坏部件。7.3.5 孔壁坍塌主要原因:1）冲击钻头或淘渣桶倾倒，撞击孔壁；2）泥浆密度偏低，起不到护壁作用；3）孔内泥浆面低于孔外水位；4）遇到流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快。处理方法:1）探明坍塌位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到坍孔位置以上12

13、m，等回填物沉积密实后重新钻进；2）按不同地层土质采用不同泥浆相对密度；3）提高泥浆面；4）用粘土回填，待孔壁稳定后采用低速重新钻进。7.3.6 吊脚桩主要原因:1）清孔后泥浆密度过低，孔壁坍塌或孔底涌进泥沙，或未立即灌注砼；2）清渣未净，残留沉渣过厚；3）沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁，使孔壁土坍落孔底。处理方法:1）注意泥浆浓度，做好清孔工作，达到要求后，立即灌注砼；2）注意泥浆浓度，及时清渣；3）注意孔壁，不让重物碰撞孔壁。7.3.7 流砂（冲孔时大量流砂涌塞孔底）主要原因:孔外水压力比孔内大，孔壁松散，冲孔时大量流砂涌塞孔底。处理方法:流砂严重时，可抛碎砖石、粘土，用锤冲入流砂层，做成

14、泥浆结块，成坚厚孔壁，阻止流砂涌入。8 安全与环保要求8.1 安全要求8.1.1 钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固，钻架应加设斜撑或缆风绳。8.1.2 钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。挪移钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。8.1.3 钻头提到接近护筒底缘时应减速、平稳提升，不得碰撞护筒和钩挂护筒底缘。8.1.4 孔使用的泥浆，宜设置泥浆循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。泥浆池周围应加以围护，夜间应设置照明设施，防止人、物滑入泥浆池。8.1.5 钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架

15、上，不得滞留孔内。8.1.6 对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。8.1.7 采用轮胎式起重机进行起重吊装应保证的措施：8.1.8 起重机吊运同一重物时，钢丝绳应保持垂直，各台起重机升降应同步，各台起重机不得超过各自的额定起重能力。8.1.9 吊起重物时，应先将重物吊离地面10cm左右，停机检查制动器灵敏性和可靠性以及重物绑扎的牢固程度，确认情况正常后，方可继续工作。作业中不得悬吊重物行走。8.1.10 起升或降下重物时，速度要均匀、平稳，保持机身的稳定，防止重心倾斜，严禁起吊的重物自由下落。8.2 环境保护措施8.2.1 泥浆处理制定有效的预防措施，防

16、止施工中泥浆溢出泥浆池，在河流、水道、灌溉或排水系统中淤积。施工中的临时排水系统合理安排，泥浆应循环使用，多余的泥浆排入沉淀池，澄清净化后再排入排水沟，减少污染。8.2.2 造浆池和沉淀池的工后处理钻孔结束后，泥浆池和沉淀池中往往会存积剩余的水和泥浆，对此，我们将把遗留的泥浆沉淀、净化、通过现场设置的排水系统将积水排出。污染物如膨润土残渣，用挖掘机彻底挖除运输至指定地点。净化处理后的造浆池和沉淀池用无污染的土质回填平整，尽可能达到周围土的原始自然状态，从而避免日后雨水浸泡后地表凹坑不平。8.2.3 防止水土流失防止从施工中开挖或冲刷产生的材料在任何河流、水道、灌溉或排水系统中产生淤积。施工中的临时排水系统合理安排，尽量避免水土流失及水文状态的改变。8.2.4 生态保护施工造成植被破坏的面积要严格控制，除了不可避免的工程占地、砍伐以外，不得再发生其他形式的人为破坏。8.2.5 空气污染的预防在整个施工期间，对施工场地及施工便道应经常洒水，使尘土飞扬减到最低程度。在运输容易起尘的细料和松散材料时，应在运输期间加以覆盖或适当洒水喷湿。8.2.6 生产、生活垃