冲击钻钻孔作业指导书

目 录

1、适用范围............................................................................................... 1

2、作业准备............................................................................................... 1

3、工艺流程............................................................................................... 3

4、作业内容............................................................................................... 3

5、质量标准............................................................................................... 8

6、质量控制要点 ...................................................................................... 8

7、安全控制要点 .................................................................................... 12

8、文明施工和环水保要求 .................................................................... 13

冲击钻钻孔作业指导书

1、适用范围

适用于砂类土、砂砾石、卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。

2、作业准备

2.1 场地准备

（1）开工前先对桩位进行定位测量，埋设护桩。

（2）整平场地，场地为旱地时，清除地表杂物，换除软土，整平夯实，以保证钻机的稳定。

（3）场地为陡坡时，用枕木或型钢搭设作业平台。

（4）场地为浅水时，采用截流、改河或筑岛方案，变水中钻孔为旱地钻孔。筑岛面积根据钻孔方法，设备规格决定。

（5）挖好泥浆池和沉淀池，布臵好场内便道、输电线路、孔外排水系统以及其它附属设施。

2.2 护壁泥浆

钻孔泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成。

按钻孔方法和地质情况，采用泥浆浮悬钻渣或护壁，除地层本身全为粘性土，能在钻进中形成合格泥浆者外，开工前应准备数量充足和性能合格的粘土或膨润土。

调制泥浆时，应先将粘土或膨润土加水浸透，然后以机

械搅拌或人工拌制。冲击钻进时，可在钻孔内直接投放粘土，以钻锤冲击制成泥浆。调制的护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，根据钻孔方法和地层情况，采用不同性能指标的泥浆。

2.3 机械就位

钻机就位前，要保证钻机坐落处的平整与坚固，防止在钻进和运行过程中产生位移和沉降，同时保证钻机顶部的起吊滑轮缘、钻孔中心应在同一铅垂线上，其偏差控制在2cm内。施工现场还应随时配备相应的机械设备，包括：挖掘机、泥浆运输车以及渣土运输车。

图1 冲击钻孔灌注桩施工工艺框图

2.4 临时用电

施工前认真检查电力设备的运行情况，保证机械及设备安全上场，并应自备备用发电机，以防施工过程中出现故障导致施工中断，确保临时用电满足施工要求。

3、工艺流程

冲击钻施工工艺流程详见图1。

图2 冲击钻孔灌注桩检验流程图

4、作业内容

4.1 测量放线

采用全站仪与钢尺相结合的方法进行桩位放样，根据设计桩位图，用全站仪将桥墩台位臵每一根桩的中心测出并用

水泥包裹，然后在中心桩的前后左右设臵护桩，测量人员、技术人员、钻机长应根据桩位图及桩间距对桩位逐桩复核，并形成测量交接桩记录，符合要求后由技术人员报监理复核。

4.2 埋设护筒

现场监理对桩位测量复核合格后,即可进行护筒的埋设。 护筒内径比桩径大40cm，护筒埋臵深度不小于2m。当表层土松软时将护筒埋臵到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实，护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1米。

钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上

1.5～2.0m。

护筒埋设好后，应设臵好护桩，拉出十字线，以便监理现场检查。

4.3 钻机就位

安装钻机时要求底部垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。

4.4 泥浆制备

旱地泥浆池：用挖掘机挖坑作为泥浆池和沉淀池（需要时，内壁用粘性土抹平）；泥浆池位臵的确定不影响后续工

程施工，一般情况设在墩与墩之间。

用造浆机制浆，并储存于泥浆池中。钻孔施工时，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，以保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔混凝土灌筑时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用于下一桩基钻孔护壁中。泥浆制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。

泥浆循环系统平面布臵见图3所示。

4.5 开钻前检查

现场技术人员对桩位、护筒埋设质量、泥浆指标等进行检查，检查合格后，向现场监理提出开钻前的报验检查，监理接到通知后，及时到现场进行检查，验收合格后方可开钻。

排浆地沟排浆地沟

图3 泥浆循环系统平面布臵图

4.6 钻进

开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。

在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。

泥浆补充与净化：开始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。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。

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，及时排除钻渣并臵换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

钻进过程中，应随时对孔位中心进行复查，主要办法是将钻头自然垂吊于孔中，用护桩拉十字线将孔位中心恢复，用钢尺测量十字线中心与钻头吊绳之间的偏差，发现超出50mm时，及时分析原因进行纠偏。

4.7 检孔

钻孔完成后，用检孔器进行孔径、孔深、孔型、成孔倾斜度的检测。检孔器的外径、长度、重量要严格按照技术人员的交底进行加工制作。成孔孔径不得小于设计孔径，成孔深度不得小于设计孔深，成孔倾斜度不大于1%。

其中，倾斜度检测采用吊车吊放检孔器进行，用吊车下放检孔器到孔底，通过量测吊锤底部与钢丝绳的偏斜距离，并通过三角关系推算成桩的垂直度。

4.8 第一次清孔

检孔合格后，即进行第一次清孔，清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，泥浆指标检测由现场试验人员进行，达到指标要求后，第一次清孔结束。

4.9 第二次清孔

第一次清孔结束后，报请监理检验，监理同意后进行钢筋笼吊装、导管安装。钢筋笼吊装、导管安装结束后，现场作业工班、技术人员、质检人员先进行泥浆指标、沉渣厚度的自检，泥浆各项指标如符合规定，且沉渣厚度符合要求，由质检人员负责向监理工程师报检，监理工程师检查合格后，即可转入下道工序施工。如果不符合上述程序和检测指标，需进行二次清孔，重新履行各项程序，直至符合要求为止。

5、质量标准

表1 冲击钻钻孔允许偏差和检验方法

6、质量控制要点

6.1 预防坍孔

坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

坍孔的预防：

（1）在松散粉砂土或流沙中钻进时，应控制进度速度，选用较大比重、黏度、胶体率的泥浆；或投入黏土掺片、卵石，低锤冲击，使黏土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。

（2）汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增大水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。

（3）严格控制冲程高度。

（4）清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5～1.6倍钻孔中水柱压力。

（5）吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。

6.2 预防缩孔

钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。

6.3 预防偏孔

钻机移位，钻孔过程遇较大的孤石或探头石，以及在度倾斜度的软硬地层交界处均有可能导致偏孔，为此，对钻机钻进过程中位臵变动应检查复位，在有倾斜的软硬地层钻进时，应低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。

查明钻孔偏斜的位臵和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正值。偏斜严重时应回填砂砾石到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。偏斜严重的可在偏

斜处设臵少量炸药（少于1kg）爆破，然后用砂土和砂砾石回填到该位臵以上1m左右重新冲钻。

6.4 预防产生梅花孔（或十字孔）

6.4.1 形成原因

（1）锥顶转向装臵失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。

（2）泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。

（3）操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位臵。

（4）有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。

6.4.2 预防办法

（1）应经常检查转向装臵的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装臵。

（2）选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。

（3）用低冲程时，每冲击一段换用高一些冲程冲击，交替冲击修整孔形。

（4）出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。

6.5 预防卡锥

6.5.1 卡锥原因

（1）钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住。

（2）未及时补焊冲锥，钻孔直径逐渐变小，而补焊后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥。

（3）伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶。

（4）孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥。

（5）在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。

（6）大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。

6.5.2 预防卡锥方法

（1）当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。

（2）卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。

（3）用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾往后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。

（4）在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。

（5）用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，

再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。

（6）用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。

（7）使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。

（8）用以上方法提升锥无效时，可试用水下爆破提锥法。将防水炸药（小于1kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。

7、安全控制要点

7.1 钻机安装时底架应垫平，保持稳定，对于地基差的部位必须进行处理后方可安装钻机。

7.2 钻孔过程中要在孔口、泥浆池周边设有安全防护措施，并设安全警示牌，为作业时孔口应覆盖。

7.3 施工用电要由专业人员进行操作，电线、配电箱的摆放安装要规范化。

7.4 启动前应检查并确认钻机各部件连接牢固，传动带的松紧度适当，减速箱内油位符合规定。启动前，应将操纵杆放在空挡位臵，启动后，应作空运转试验，检查仪表、温度、制动等各项工作正常，方可作业。

7.5 钻孔时，当机架出现摇晃、移动、偏移时，应立即停钻，经处理后，方可继续施钻。

8、文明施工和环水保要求

施工现场设臵明显的标识牌。

施工现场要配臵标准配电箱、箱底要设臵三角铁支架（距地面高主为1.2～1.3m）。临时用电线路架设规范，严禁乱拉乱接。

施工现场严格执行消防制度、措施和施工人员熟练掌握灭火器材。

在钻孔施工中要充分发挥泥浆循环系统的作用，所有多余泥浆均经过泥浆净化器处理。

钻渣和废浆及时外运至指定位臵，以免施工产生的泥浆流入河中和公路、道路上，造成环境污染。

在居民区附近生产施工时，应尽量把噪声较大的施工工序安排在白天进行，并严禁施工机械在居民区内鸣笛，减小施工中的噪声和振动，不扰民。