最终 毕业论文设计 - 图文(4)

桩基钻进施工过程中，利用其他桩孔的钢护筒和专用泥浆船进行泥浆循环并配备先进的泥浆过滤装置浆渣分离。泥浆船用300t运输船改装，容量150～200m3，全桥配置二条泥浆船，以保证泥浆的储备及便于外运多余泥浆；泥浆循环采用正循环。泥浆循环系统见下图：泥浆循环系统示意图。

图4-3

6、钻机就位

钻机就位前，对钻孔前的准备工作进行检查，确认无误后才能安装钻机。安装钻机时，将底架垫平，保持稳定，使之不产生位移和沉陷。钻头钻尖的中心与钻孔桩中心的位置偏差不大于2cm。

4.2.2钻孔

1、开孔：为防止冲击振动使邻孔坍壁或邻孔刚灌注砼的凝固，待邻孔砼灌注完毕，一般经24小时后，方可开钻。在孔口地质为人工填土时，开孔前在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥浆比重1.3左右。钻进0.5～1.0m，再回填粘土，继续以低冲程冲砸，如此反复二、三次，必要时多重复几次。待冲砸至钻头顶在护筒下超过1m时，方可加高冲程正常钻进。

2、钻孔：钻孔过程根据地质情况，采用不同方法钻进。粘土质、粉质土采用中冲程（0.75m左右），输入较低稠度泥浆，防止卡钻、埋钻；易塌孔的土质采用小冲程（0.5m左右），多投粘土提高泥浆的粘度与相对密度，并填加片石、碎石，

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使之被挤入孔壁。

3、抽碴：冲孔至护筒下4～5m时，用抽碴筒抽碴，每钻进0.5～1.0m抽碴一次，抽至钻碴明显减少无粗颗粒为止，抽碴时应及时补水和粘土，使泥浆比重符合要求，冲孔时每隔3～4h，将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次，把下面的泥浆拉上来，以护孔壁。

4、刃口的补焊：钻头刃口在钻进中不断磨损，每班应进行检查，当冲锤尺寸磨损到小于设计桩径或磨钝时，应及时补焊，以免造成缩径或卡钻事故。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程冲击一段时间，方可用较高冲程钻进。

5、检孔：为保证孔形正直，钻进中，应常用检孔器检孔，检孔器用钢筋制成，直径与钻头直径相同，高度为钻孔直径4～6倍。更换钻头前，必须经过检孔。如检孔器不能沉到原来已钻到的深度，或钢丝绳拉紧时的位置偏移护筒中心，则可能造成了缩孔、弯孔、斜孔等，应及时纠正或回填重钻。

6、终孔检查：当孔底已达到设计标高，可停止冲击，把钻头提到孔外，进行成孔检查（孔径、孔深、倾斜率等检查），符合施工规范要求后方可清孔，在终孔与清孔的间隙时间应保持孔内水头高度。

4.2.3清孔

钻孔达到设计标高，经终孔检查后，即可清孔，清孔标准：设计为摩擦桩，其沉碴厚度不应大于10cm；设计为柱桩，其沉碴厚度不应大于5cm。

清孔采用抽碴法：反循环方式清孔，掏到用手摸泥浆无2～3mm大的颗粒且其比重在规定指标之内时为止。为保证柱桩质量，在安放钢筋笼，下导管后再用吸泥机清孔。清孔时应及时向孔内注入清水或纯泥浆，保持孔内水头，避免坍孔。

清孔后的泥浆性能指标：含砂率不大于2%，相对密度为1.03～1.10，粘度为17s～20s，胶体率≥98%。 钻孔桩钻孔允许偏差表 序号 1 2 3 4 5 项 目 孔 径 孔 深 孔 位 中 心 倾 斜 度 浇筑混凝土前桩底沉渣厚度 17

允许偏差（mm） 不小于设计桩径 摩 擦 桩 群 桩 摩 擦 桩 不小于设计孔深 ≤100 ≤1%孔深 ≤300

表2

4.2.4钻孔事故预防及处理

常见的钻孔（清孔）事故预防处理如下： 1、钻孔偏斜

a、加固桩机底座，使其保持水平，并定时检查，一旦发现倾斜，立即纠正。 b、倾斜过大的岩面（岩面高差超过1m时），需先回填片石，再用冲击钻机慢速钻进。

c、钻孔形成后，经检孔器查明钻孔偏斜的位置，钻机反复扫孔，使钻孔正直。 2、扩孔和缩孔

a、在倾斜岩面和岩性不均的岩层中钻进时，严格按小冲程、慢进尺钻（冲）进，保持钻机在稳定状态下钻进，防止过分扩孔。

b、经常检查钻头磨损状态，加强修补，必要时更换，保证钻孔直径，防止缩孔。在软土中钻进时，要注意控制冲程和进尺速度，充分护壁，防止软土缩孔。 3、卡钻、掉钻处理

在钻（冲）进过程中，卡钻和掉钻应尽量避免，平时做足准备工作，以便在卡钻或掉钻时能及时地迅速顺利打捞。在钻头使用前在其上部安装柔性保险钢丝绳，当卡钻或掉钻时可下放一个或两个钢钩到钻头位置，钩住保险钢丝绳，使钻多点受力，用钻机和其它起重机械拉动钻头。若卡钻很紧，不能拉动时，则采用孔底水下爆破法震动方案打捞出卡钻。此种情况下，要求用测水尺、潜水员下水等多种方法测出冲击钻头在水下的空间位置，钻头与岩壁卡住的部位等情况，然后用测水绳下放炸药到每个卡点位置，在钻头受力的情况下起爆炸药。在操作过程中，应对爆破震动影响进行校核，爆破使用药量应满足本桩和邻桩安全要求。

4.2.5溶洞处理

经过调查，本桥上下游桥梁、码头施工均出现过溶洞。桩基施工溶洞处理的成功与否是关系到整个工程能否按期完成及工程质量的关键所在，而溶洞处理需要解决的关键技术问题就是如何保证成孔过程中不漏浆，或者产生漏浆但不发生坍孔，保护桩孔、人员及钻（冲机）的安全，保证桩孔顺利成孔。积极的方法是做好预防工作，认真研究地质资料，尽可能摸清溶洞的分布情况及特点，并根据溶洞具体情况分别处理。 1、钻冲结合或冲击成孔工艺

钻冲结合工艺成孔，即：先用回旋钻机钻穿覆盖层，再换冲击钻机进行入岩施工。采用此法可充分发挥回旋钻机和冲击钻机的优点，选择回旋钻机施工覆盖层的优点是进尺快、效率高、成孔质量好；选择冲击钻机进行入岩施工主要优点

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有：

a、由于冲机成孔对孔壁产生的挤压作用，使得其孔壁比较密实； b、由于冲击成孔时，冲锤为自由落体运动，能保证桩孔的垂直度； c、冲机冲穿溶洞顶板时即使发生漏浆，能迅速提锤而有效避免埋锤事故的发生；

d、一旦出现卡锤、掉锤等事故时，易于打捞。 2、泥浆循环系统

优质泥浆不但能增加孔壁的稳定性，还可大大提高循环效率，加快钻孔进尺。由于本工程桩孔径大，且设计对桩基础成孔质量要求较高，故钻孔时应优先采用优质泥浆进行施工，以加强护壁效果，并确保清碴满足设计要求。施工时采用反循环清碴，利用泥浆船进行循环。成孔过程中要保证泥浆性能符合要求，每天由试验人员检测孔内及返孔泥浆指标，随时调整泥浆的各项性能指标至合格。 3、岩层冲进及溶洞处理

即使在施工前进行了地质情况勘察，但是仍无法准确把握基岩内溶洞具体情况。施工中，最容易出现的问题是：

a、施工时由于碰到溶洞或与桩位外溶洞相通的裂隙，引起的突然间大量泥浆漏失，并引发塌孔埋钻等事故；

b、溶洞底板倾斜或遇到半边溶洞，施工时易造成斜孔、卡锤，进尺困难； c、进尺时遇到大溶洞，且填充物为软塑性土质或空洞时，若不控制进尺，冲锤一下可进尺数米，极易引起掉锤或卡锤等事故，且因进尺过快，导致护壁质量差，易发生塌孔；

d、由于冲机自身的局限，易产生梅花孔及因机械故障（如钢丝绳断开）引起掉锤等等。其中溶洞漏浆是最容易发生也是最危险的，施工时应采取多种可靠措施来防止出现上述情况，确保施工安全，顺利成孔。

遇到上述问题时的处理方法：

1、首先必须加强对操作人员的管理，施工前对所有施工人员进行详细技术交底，使得每一位操作人员对溶洞处理方案、抢险措施及溶洞分布情况都心中有数，同时要求每一班操作人员在施工过程中须对冲机的钢丝绳、冲锤直径等各项指标进行详细检查。

2、施工时漏水漏浆是不可避免的，也无法预测，其处理关键是：发生漏浆时要及时补浆补水，维持孔内水头，防止桩孔内外产生过大的水头差，并迅速堵漏。为做到这点，施工中应做好以下工作：

①、钻孔前在平台上或用船准备适量的片石、块石、粘土砖及适当数量的袋装水泥，并在现场设置大容量泥浆池（船），准备好大量新鲜泥浆，保证水上桩

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基施工时一但桩孔出现漏浆，可以马上给予足够的填料和补浆。

②、应准备足够的补水补浆设备（如大功率泥浆泵等），以备急用； ③、施工过程中严格控制孔内泥浆质量，利用泥浆堵塞微小裂隙，尽量减少泥浆漏失量。

3、在冲进过程中至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，并选用小冲程进尺，逐渐将顶板击穿，防止卡钻。同时在击穿顶板之前，安排专人密切观察孔内泥浆面的变化，发现漏浆时应马上提锤、补泥浆，抛填片石、粘土砖混合料(重量比1∶1～1∶1.5)，等泥浆面不再下降稳定后，小冲程轻打挤压形成泥石孔壁成孔。若桩孔仍继续漏浆，则改抛片石、粘土砖、袋装水泥混合料（重量比1∶1∶0.2），采用冲锤小冲程继续轻打，慢慢将片石、袋装粘土、水泥挤压到溶洞中，堵塞溶洞通道，如此反复操作，直到不再漏浆为止，转入小冲程冲孔固壁成孔，顺利穿越溶洞。

4、为防止出现卡锤、掉锤、梅花孔等问题，则应做好以下几点： ①、在接近溶洞顶板及溶洞中冲进时，应严格控制冲程，以免不慎掉锤； ②、遇到半边岩及斜面岩时，应在正常进尺前，先用块石及粘土回填至正常孔深以上约1米，再压实冲进，反复直至孔径正常后再进尺，施工中若出现梅花孔亦如此处理；

③、施工时应经常检查桩孔孔径、垂直度、钢丝绳磨损等情况，一有异常立即停止进尺，纠正。 4、灌注桩水下砼

在灌注前应考虑扩孔及填充溶洞的需要，准备较多的材料。灌注时适当加大溶洞区埋管深度（埋管深度取6～10m为宜），以避免浇注砼时，因溶洞护壁塌陷，桩孔内砼充填溶洞，引起砼面急剧下降而使导管口露出砼面，从而产生断桩事故。另外，为减少灌注过程砼的流失，可在钢筋笼相应的位置周围包裹薄铁皮。同时应大力加强砼浇注过程的监控力度，及时发现出现的问题及时解决。 5、特殊的溶洞处理办法

a、方法一：采用“超前钻”技术

对于地质资料显示存在溶洞或土洞的桩孔，先用回旋钻机(SJP300型)配小型钻头钻穿溶洞顶板直至终孔标高，根据钻探地质资料分析溶洞大小及高度，然后补充优质泥浆以及用锯末和粘土加水拌成软塑状的混合物，使其填满溶洞，观察24小时后，若情况正常，再正式开始钻孔或冲孔。若溶洞漏浆较严重，则可抛填袋装粘土、片石的办法处理。

b、方法二：全护筒法

若溶洞范围较大，漏浆严重时，一但发生漏浆，孔内泥浆液面迅速下降，泥

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