冲击成孔施工技术交底

一、冲击成孔施工工艺流程

    定桩位→埋设护筒→钻机就位→冲孔→第一次清孔→测孔深、沉渣→下钢筋笼→下导管→第二次清孔→测沉渣

二、操作要点

   1、施工准备 

钻孔场地应根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，须作准备工作如下：

a)首先确定钻孔桩位：按照基线控制网及桥墩设计坐标，采用全站仪或GPS精确放出桩位。

b)钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者，应平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。

c)钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。如有困难，可用排架或枕木搭设工作平台。

d)钻孔场地在浅水时，宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。

2、泥浆制备 

采用膨润土泥浆护壁,钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内水头高出地下水位2m以上，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。

3、埋设护筒 

钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒,护筒采用δ＝10mm钢板由专业厂家制作,加工成型后运至施工现场；护筒内径大于桩径40cm以上。埋设时护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，同时高出施工地面0.2～0.3m。护筒埋置深度：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。埋设护筒时需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%。

4、钻机就位及钻孔 

钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在冲击中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工员需对钻机就位情况进行自检。

钻孔:

开始时先在孔内灌注泥浆，泥浆比重等指标根据土层情况而定。如孔中有水、可直接投入粘土，用冲锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m，以防溢出。护筒底脚下2～4m范围内一般比较松散易坍孔，按1：1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击钻锥，小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，要重复回填反复冲击2～3次力求孔壁坚实。

冲程根据土层情况分别调整，在通过土层中时，采用高冲程（100cm），在通过松散砂、砂砾石或卵石土层时采用中冲程（75cm），在易坍塌或流砂地段用小冲程，并提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时，先投入粘土、小片石将表面垫平，再用钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔。

冲击钻进过程中注意均匀地松放钢丝绳的长度。在松软土层每次可松绳5～8cm，在密实坚硬土层中每次可松绳3～5cm，防止松绳过少，形成“打空锤” ，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大荷载而遭损坏。松绳过多，则会减少冲程降低钻进速度，甚至使钢丝绳发生纠缠。

钻孔作业应分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，交时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位情况进行检测，不符合要求时，应及时改正。每钻进1m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，及时排除钻渣并置换泥浆，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.

钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将冲锥起吊至桩顶护筒部位,以防止塌孔埋锥。

当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。

5、清孔

采用反循环方式清孔,清孔时注意事项：清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于10㎝。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。不采用加大孔深的方法来代替清孔。

三、常见事故的预防及处理

1、坍孔

坍孔的特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。

坍孔原因

泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；由于出渣后未及时补充泥浆或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔；在松软砂层中钻进进尺太快;水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，或清孔泥浆吸走后未及时补浆,使孔内水位低于地下水位；清孔时间过久或清孔停顿时间过长；吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

坍孔的预防和处理

在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆；发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻；如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m～2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；清孔时应指定专人补浆，保证孔内必要的水头高度；吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

2、钻孔偏斜

偏斜原因

钻孔中遇有较大的孤石或探头石;在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进;扩孔较大处，冲锥摆动偏向一方;钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

预防和处理

安装钻机时确保要钢丝绳、护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

    若遇倾斜岩层冲击面不平或或者粒径大小悬殊的砂卵石层时，先投入粘土、小片石将表面垫平，再用钻锥进行冲击钻进以防斜孔.

3、梅花孔（或十字孔）

形成原因

锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击;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;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，改换不了冲击位置;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。

预防办法

应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置;选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣;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;出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。

4、卡锥

原因

钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住;未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥;伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶;孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥;在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住;大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。

处理方法

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;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;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;在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻;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;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;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。

四、安全及环保

    坚持“科学施工，安全生产”的原则和“安全第一，预防为主”的方针，全面落实施工安全保证措施。

钻机的布局要合理，且装有安全装置，操作者严格遵守操作规定，操作前要对钻机及其他设备进行检查，严禁带故障运行。机具设备如千斤顶、滑车、钢丝绳等应进行检查，不符合安全规定的严禁使用。

对电器设备的外壳要进行防护性接地，接零或绝缘。

每个作业班组需安排专人负责电器安全工作。在没得到专职电工同意的情况下，严禁私自接电。加强用电安全知识教育，定期检修电器设备。

夜间施工时，现场必须有符合操作要求的照明设备。

工人进入工地时必须配戴安全帽，不准穿高跟鞋、拖鞋等，不准随意离岗，观看与自己无关的工序。高处作业必须佩戴安全带，安全带要拴在牢固的地方，而且要高挂低用。

    施工废水需经过过滤、沉淀或其它方法处理后方可排放，生活污水按有关要求进行处理，不得直接排入农田、河流、渠道和鱼塘。施工机械的废油废水需集中加以处理，不得超标排放。施工营地和施工现场的固体废弃物应集中堆放，再由当地环保部门运至指定地点。

五、施工中注意事项:

为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。