长江公路大桥第一合同段交底资料主28号墩钻孔作业实施细则1.12.doc

四川公路桥梁建设集团有限公司 湖北荆岳长江公路大桥第一合同段交底资料冲击钻成孔施工1、方案概述1.1、桥区水文情况历年最低水位为+15.56m，历年最高水位为+34.95m，多年平均水位为+23.36m。具体每月的水文情况见下表：多年平均水位表月份123456水位(m)165515991707196923242468月份789101112水位(m)27277263125282399210718161.2、桥区地质情况北塔基础覆盖层厚度为8.413.0m,上部主要为松散状细砂，下部含卵石、砾石粗砂，卵石、砾石直径13cm，厚4.36.0m。基岩面较为平缓，高程1.40.91m，强风化厚度为013.5m,中风化厚度为023.2m，微风化带顶面高程3.2737.07m。1.3、北塔基础设计情况北塔上游承台范围内微风化基岩表面埋置较下游承台浅，北塔上下游承台内桩基分别采用44m（除1#、13#桩外）和51m（除15#、16#桩外）两种桩长，桩底标高分别为：-37.29m、-44.29m。上游承台内，受f2断层影响的13#桩长采用51m，以穿越断层，避免桩尖持力层整好落在断层上；另一受f2影响的12#桩仍采用44m桩长，桩端上距断层约13m。1#桩上部基岩性状较差，且在高程-66.31-68.47m有溶洞揭示，桩长采用51m，桩端上距溶洞约14m余。下游承台内15#、16#桩采用66m桩长，桩底标高为-59.29m，避免桩端落在岩石破碎不宜直接作为持力层的c类岩上。每个桩孔的地质情况见28号主墩各桩地质柱状图。1.4、钻孔方案概况在已搭设的钻孔平台上，用ape400液压振动锤插打钻孔用钢护筒，钢护筒作为钻孔钢平台的支承；护筒内覆盖层泥沙采用气举吸泥法将其部份抽除。护筒内覆盖层吸至基岩顶面上1.52.0m处。基岩成孔施工采用13台冲击钻同时作业（先期完成承台周边基桩）；分两批完成，第一批上游7个孔，下游6个孔。 冲击锤为十字冲锤，直径3.0m，自重1114t，卷扬机为15t中速卷扬机,卷扬机自重为11 t，采用正循环工艺出渣，利用邻近的未施工桩位的护筒作循环泥浆池。清孔采用空气吸泥法进行，并利用“黑旋风”泥沙净化器（zx-200型）净化泥浆。2、 钻孔施工流程3、钻孔顺序和钻机布设3.1、钻机的布设原则 考虑到可能会在第一批外围孔成桩后下双壁钢围堰，因此钻机工作位置不得与双壁钢围堰位置发生冲突。 钻机的位置便于共用泥浆循环用护筒。 第一批钻机的位置不妨碍先导孔的钻勘。3.2、具体钻孔顺序和钻机布设位置详见28号北岸主墩钻机布置图4、 泥浆的制备和循环4.1、黄泥的选择在选择黄泥时，野外鉴定时具有以下特征：自然风干后，用手不易扳开捏碎； 干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；用刀切开时，切面光滑，颜色较深； 用水浸湿后有粘滑感，加水和成泥后容易搓成直径小于1mm的细长泥条。黄泥的试验室指标如下：塑性指数大于25，小于0.005mm的粘粒含量大于50。4.2、泥浆的制备根据现有设备，采用钻孔内造浆。具体方法如下：将钻头提起距孔底1.2m左右进行小冲程反复造浆。4.3、钻孔泥浆参考性能钻孔方法地层情况膨润土泥浆性能指标相对密度粘度（s）胶体率（%）失水率ml/30min静切力（pa）酸碱度ph冲击钻一般地层1.0-1.2516-2295301-2.58-10易塌地层1.25-1.619-2895305-78-10比重采用泥浆比重计进行测量，粘度采用工地标准漏斗粘度计测定，静切力采用静切力测量仪测定，含砂率采用含砂仪测定，胶体率采用量杯进行24小时泥浆静置试验测定，失水率采用虑纸平板玻璃测定。为了控制泥浆比重，需及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，并根据需要适时向孔内投碎粘土。5、泥浆循环利用邻近的未施工桩位的护筒作循环泥浆池。在相邻的施工桩和未施工桩的护筒壁上低于距平台顶标高为22.00m位置处设置一道直径426mm的连通管，钻孔泥浆通过振动筛分离粒径较大的颗粒，通过泥沙分离器过滤细砂。最后进入泥浆护筒内，再通过泥浆泵回到钻孔内。循环用泥浆含砂率不大于8，废泥浆用泥浆船运至指定排放处进行处理。具体布置见28号主墩冲击钻泥浆循环布置图。在浇筑砼前，准备好泥浆泵和输送管，将泥浆抽到未钻孔的护筒中，以便循环使用。6、 钻 进6.1、准备工作6.1.1覆盖层气举吸泥工作护筒内的表面覆盖层（厚约1113m），采用吸呢管进行吸取作业，以加快钻孔进度。吸取终止位置为基岩顶面上2m。吸取前，先根据护筒的打入记录，反算出大致基岩标高，并测出吸取覆盖层前的河床标高。在吸取过程中，用测绳进行测量，吸泥管长度作为辅助丈量工具。由于覆盖层为细砂，因此在用测绳进行测量的过程中，应至少测护筒内的四个方向的深度，确保覆盖层面基本平整，便于后续的钻孔施工。 在吸泥管上端安装弯头管，在弯头管末端安装软管，软管和弯头管之间采用螺栓法兰连接，并用绳具固定好软管的方向。吸泥管在吸泥时采用12台27m3同时向储气罐供气，再通过风包进入吸呢管内。吸呢管离泥面高度为1020cm，并在吸呢过程中，沿护筒内壁不断移动吸呢管。 开始时，应“先水后气”，即先向孔内供水，然后经进气管送入压缩空气进行清孔。停止清孔时，“先气后水”，即先断气后断水。 清孔中用200qj10-175/10型井用潜水泵保持孔内足够的水头高度。 当孔底沉淀较厚时，可加大送气量，并摇动吸呢管。 清孔过程中如发现风压出现异常需加大时，应查明原因：看是否浓泥浆和石块等堵塞出风口，不得随意加大风压，避免胶质风管炸裂伤人。6.1.2钻机的就位工作钻机就位前，先检查焊接在护筒上的牛腿焊缝是否存在缺陷，安装时钻机的机座用水平尺操平，保证护筒上的钢牛腿为钻机的主要受力构件。钻机对中采用钻机臂杆的转向滑车上吊垂球，利用护筒口的放样点，测线进行复核。钻机就位后在平台上设置限位钢板块。并注意检查臂杆和机座的连接销子是否存在局部磨损缺陷。钻头使用前必须检查尺寸及锤齿，冲锤修补必须采用耐磨焊条进行。钻机在钻进过程中，应随时检查机座是否发生位移，冲锤是否在孔中心。如果钻机机座不稳，会发生扩孔、偏孔、斜孔等不良现象。6.2、开孔固口钻机开始钻进时，由于基岩（灰质白云岩）其上的覆盖层大部分已经被吸掉，护筒刃脚由于河床底面不平，存在护筒局部刃脚与基岩接触，部分刃脚与基岩未接触，刃脚与岩面间存在细砂覆盖层，因此开孔时应采用粘土加片石进行小冲程、高频率反复冲碾，使该部位的孔壁稳固。并在钻进45m后才开始出渣。如固孔不好，则极易出现漏浆等现象。6.3、冲程参考规定中冲程(cm)低冲程(cm)大冲程（cm）冲程高度10020050100400500使用范围松散砂、砂卵石粘土、砂粘土、基岩注：冲程最高不超过6m，表中数据仅作参考。6.4、卷扬机放松绳参考规定每次松绳高度58cm35cm备注使用范围紧密砂、砂卵石、砾石、粒径较大卵石松散砂、砂卵石应特别注意避免松绳过少造成打空锤。6.5钻进 钻孔时要眼看钢丝绳回弹和回转情况，耳听冲击声音，借以判别孔底情况。 冲击过程中，要勤抽渣、勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。 每工作班必须检查钻头的直径及磨损情况。钻头直径磨耗不应超过1.5cm，应经常检查，及时用耐磨焊条补焊。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用小冲程冲击一段时间，方可用大冲程钻进。 升降钻锤时须平稳，钻锤提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。 因故停钻时，孔口应加护盖。严禁钻头留在孔内，以防埋钻。 钻孔时，为防止邻近孔壁被振动坍塌和影响邻孔已灌注砼的凝固，应待邻孔砼灌注完毕达到一定强度后，方可开钻。6.6、钻孔记录 钻孔前应绘制钻孔地质剖面图，以便根据不同土层选用适当的钻进速度和泥浆。钻孔记录必须全过程连续、如实填写，不得伪造、涂改。并及时交由现场监理签字认可。 钻孔作业应分班连续进行，交接作业班必须明确，应经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，随时改正；应经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判明土层，并记入记录表中，以便与设计地质剖面图核对。 7、 换浆清孔 清孔采用换浆法进行，并利用泥沙分离机净化泥浆。清孔时，保持钻头在孔底的小冲程运动，以防止钻碴沉淀。自平台上向桩孔内接入泥浆泵管，直至孔底。用泥浆泵抽取泥浆池内经沉淀净化的泥浆泵入孔底，再用排渣系统彻底清孔，吸出孔底沉渣，维持冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小于4%的新泥浆或清水，直至孔内全部换为新鲜泥浆。一次清孔完成后，用泥浆检测设备检测泥浆指标，要求相对密度1.031.10；粘度1720pa.s；含砂率98。8、 各种意外情况的应对8.1坍 塌当钻孔过程中（尤其是在全风化破碎岩层内）如发现发生小面积坍孔时，应立即制浆，提高泥浆的比重，钻孔过程中如发现大面积坍孔时，则尽快回填，采用粘土并加入适量的碱和水泥，回填高度高于坍孔处24m，待其固化后，提高泥浆比重快速穿过该地层。8.2、缩孔和扩孔缩孔是主要是由于冲锤补焊不及时，严重磨损的锤更是容易造成锤径偏小的问题，因此每个作业班必须根据情况，至少检查锤两次。扩孔主要是钻锤摆动较大或者土质松散底层局部出现垮塌造成的。因此钻机安装时必须经过试运行，保证机座平稳，采用优质的泥浆做好孔壁的稳固。钻孔过程中，每工作班都应使用自制钢筋笼检孔器进行桩孔检测。8.3、十 字 孔造成原因：泥浆相对密度和粘度过高，造成锤转动不灵活；操作时，钢丝绳太松或者冲程太小，钻头转动时间不充分。有非均匀地质，如卵石层出现探头石等。在使用小冲程时，每冲击一段就换为大冲程。出现十字孔后，用片卵石和粘土混合回填后，再进行冲孔作业。为保证孔形正直，钻进中应经常用钢筋笼检孔器检孔，最终成孔采用超声波测壁仪进行检测。8.4、偏 斜 孔遇有孔身偏斜、弯曲时，应分析原因，进行处理，一般可在偏斜处应回填粘性土反复钻孔，使钻孔正直。偏斜严重时，采用水下回填，待沉积密实后再钻进。检查时，可将冲锤缓缓从孔口放下，当发现起吊绳出现偏斜时，根据孔的偏斜方向。8.5掉钻及其它铁器 各钻孔作业组必须准备电磁铁，以吸取掉入孔内的零星铁件。 经常检查钻具、铁丝绳和联结装置。 冲击钻上必须焊接打捞环或捆绑打捞绳，各作业组必须备有打捞钩。8.6卡钻主要原因：未及时补焊冲锤，钻孔直径逐渐减小，而补焊后的冲锤大了，又采用高冲程进行冲击，极易发生卡钻现象；伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锤脚。大松绳太多，冲锤倾倒，顶住孔壁。解决方法：针对不同的原因，采用不同的方法进行解决。对冲锤尺寸必须每班尺寸进行检验；用辅助冲击物冲击探头石；用打捞钩等将倾倒的冲锤拨正后提出。8.7渗漏处理原因：水头过高，水柱压力过大，导致穿孔；在砂层中，稀泥浆向孔壁渗透；解决方法： 严格按施工设计要求设置水头高度；并注意在钻孔期间复测护筒周围的河床高程。如出现较大冲刷时，抛填砂袋等进行防护。9、 检孔手段主桥桩径为3.0m1.8m，采用超声波孔壁测量仪对成孔直径、孔形和倾斜度进行测定。10、 成孔质量标准桩位平面误差不大于5cm，倾斜度不大于1,且不大于50cm。沉淀厚度不大于5cm。11、机具选择序 号名 称规 格单 位数 量备 注1中速卷扬机jm-15台132十字冲锤直径3.0m个141个备用3空压机40m3台24空压机27m3台25发电机250kw台26发电机315kw台17泥浆泵4pn台138风 包个59吸泥管直径299mmm16055节10储气罐12m3个111泥沙净化器zx-200型台212、人员安排12.1、钻孔作业组人员安排：钻进时人员每班按4人进行工作，两人负责操纵卷扬机，1人负责加黄泥、补水、协助出渣并兼作记录，一人负责补焊钻刃。12.2、钻孔工作人员安排序号工 种人员安排工作内容1现场负责人范家奎全面管理2现场技术负责顾建波现场技术管理技术人员陈学锋、邓应波现场值班，资料收集3现场协调康中华现场协调4工 长唐明刚现场劳动力组织5安全人员宋俊杰、吴志辉、桑运波安全管理6测量人员昝坤德、何忠、王成现场测量7钻孔作业人员104人钻孔工作8起 重 工6起重吊装工作9电 焊 工26焊接、氧割10机 电 工6电路、电器、机械管理与维修11机操人员6机械操作13、工期主墩26个孔，共分两批完成，每批孔安40天计，共需80天完成。14、安全规定上班必须正确佩戴安全帽和穿着救生衣。 搞好安全用电、各机组开孔前应仔细检查配电箱及电缆各部分是否绝缘良好，电器是否运行良好，用电采用“零”接地施工。