钻孔施工工艺的制作方法

【技术领域】

本申请涉及建筑施工工艺，特别涉及一种钻孔施工工艺。

背景技术：

桥梁工程中，桩基是建造桥梁的基石，由于桥梁工程中的桩基孔具有长度长，直径大的提点，因此，对钻取桩基孔的施工方案提出了严格的要求。

【申请内容】

本申请的目的在于提供钻孔施工工艺，降低成孔难度，提高成孔质量。

本申请的目的是通过以下技术方案实现：一种钻孔施工工艺，包括以下工艺流程：

步骤1、桩位放线，确定桩中心点，便于钻孔的开挖

步骤2、制备泥浆，用于后期的孔壁保护；

步骤3、钢护筒打设；

步骤4、钻具安装及调试，将钻机、钻杆及配重拼装在一起，调整钻机中心，接通辅助设备，试运行以确定钻具的运行情况；

步骤5、钻进成孔，s51：护筒内钻进：采用气举反循环工艺，钻头沿护筒顶口钻进，钻头位于护筒顶口的转速大于位于护筒底口的转速；

s52：护筒外钻进：更换钻头，根据地层情况选择钻进参数，钻至各层交界处时，降低钻头转速，并且每钻进一层需进行扫孔，时刻检测和控制泥浆性能指标；

步骤6、清孔，检测孔深、孔径、垂直度等各项指标，采用清孔设备进行清孔。

进一步的，所述步骤2的护筒采用27-32mm钢板卷制而成，用十字交叉法做好保护桩，保护桩使护筒中心与桩位中心一致，护筒埋置后平面位置偏差≤5cm，倾斜度偏差≤1％，护筒埋入土中深度≥15m，并高出水面0.5-1.0m，护筒上设溢浆孔，护筒的内径比钻孔桩的设计桩径大10cm。

进一步的，所述步骤4中，钻头离孔底20-40cm时，接通通辅助设备。

进一步的，泥浆由膨润土、纯碱和水制成，通过搅拌形成泥浆胶体。

进一步的，当钻头钻进至护筒底部2m时，降低钻头钻进速度。

进一步的，钻头在护筒外钻进时，扣除钻头所受浮力，钻压不得超过钻具重力之和的80％。

进一步的，所述步骤6清孔包括刮除护筒壁上的泥皮。

进一步的，所述步骤6清孔中，将钻头提离孔底约30～50cm，补充泥浆，用膨润土提高泥浆粘度，开动空气压缩机进行反循环清孔。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：通过提供一种新型的钻孔施工工艺，降低成孔难度，提高深桩基孔在钻取过程中桩基孔的稳定性，保证深桩基孔的成孔质量。

【附图说明】

图1是本申请流程图。

【具体实施方式】

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。在本申请描述中，轴线方向与高度方向一致。

请参见图1，本申请提供一种钻孔施工工艺，可应用于桥梁工程中的桩基孔的钻取，包括以下工艺流程：

步骤1，桩位放线，确定桩中心点，便于钻孔的开挖。具体的，利用水准仪利用水准点对需要打桩的位置进行定位，定位完成之后需要利用具有标示性的线条进行标识，随后将标识位置上报监理部门，监理部门对桩为中心进行复测，监理复测的频率为100％，监理对桩位中心点确认合格之后，施工单位可据此设置桩中心点；采用冲击钻成孔辅以人工进行初步挖孔。

步骤2、埋设护筒，用以1.定位钻孔，2.保护孔口，以及防止地面石块掉入孔内，3.保持泥浆水位(压力)，防止坍孔；4、桩顶标高控制依据之一；5、防止钻孔过程中的沉渣回流。用经过检验校核的测量设备，复核设计单位提供的钻孔桩坐标，符合要求后，测放出各桩桩位，定出各桩位中心位置并作好护桩，钢护筒采用27-32mm钢板卷制而成，用十字交叉法做好保护桩，保护桩使护筒中心与桩位中心一致，护筒埋置后平面位置偏差≤5cm，倾斜度偏差≤1％，护筒埋入土中深度≥15m，并高出水面0.5-1.0m，护筒上设溢浆孔，护筒的内径比钻孔桩的设计桩径大10cm。

步骤3，制备泥浆，用于孔壁的保护，钻孔泥浆拟采用淡水制作的不分散、低固相、高粘度的优质泥浆。泥浆的制备在护筒内进行，钻进过程中，泥浆通过净化器使直径在0.074mm以上的颗粒筛分到储渣池内，处理后的泥浆通过连接管流入钻孔孔内，钻渣通过运渣车运至指定地点处理，泥浆是由膨润土、纯碱和水拌制而成，其配置比例应根据水质、膨润土性质试验确定。制备过程中先将水与膨润土混合，通过高速率搅拌形成泥浆胶体。实际配置中是在制浆池中装置高压水泵，经过自吸、反喷多次循环而形成均质泥浆。膨润土颗粒在水中充分分散后即往溶液中加入纯碱，以调整泥浆比重、粘度及ph值。泥浆指标控制坚持分地层控制的原则，在钻孔过程中要经常捞取钻孔中土样，和设计部门提高的地质资料相比照，根据不同的地层，采用不同的泥浆指标。

步骤4、钻具安装及调试，根据桥址区地质特点和实际施工需要，采用的钻头形式有两种：双腰带四翼式刮刀钻头、楔齿型滚刀钻头。首先采用四翼式刮刀钻头，根据实际地层情况和钻进情况若在即将进入岩层后刮刀钻钻进困难熟读缓慢，则改用用滚刀钻头。包括将钻机、钻杆及配重拼装在一起，并接通辅助设备，检查钻具的运行状态。具体的，试利用150t履带吊将钻头、风包钻杆及配重拼装在一起，在钻机就位后将其吊入孔内固定。检查钻杆，并安装接长钻杆，将钻头下放离孔底20-40cm时，接通供风及泥浆循环管路，开动空压机，开启供风阀供风，在护筒内用气举法使泥浆开始循环，观察钻杆、供风管路、循环管路、水龙头等有无漏气、漏水现象，并开动钻机空转。

步骤5、钻进成孔，包括：s51：护筒内钻进：采用气举反循环工艺，钻头先沿护筒顶口以正常速度向下钻进，钻头钻进至护筒底部2m时，降低钻头钻进速度；

当钻进至护筒底口时，检查护筒内泥浆指标，满足要求后可向下钻进成孔，钻进到护筒底口部位时(底口上下各2m左右)，使用气举反循环，小气量、轻压、慢转钻进成孔，每小时钻孔深度控制在0.3～0.8m左右，需特别注意不要让钻头碰挂护筒底口。如钻进过程中发现钻头摩擦护筒，不得强行钻进，可根据护筒倾斜情况适当调整钻机位置。

s52：护筒外钻进：钻头钻出护筒后，更换钻头，根据地层情况选择钻进参数。特别是各地层交接层部位要注意控制进尺，小气量、轻压、慢转钻进成孔，并且每钻进一层要注意扫孔，以保证钻孔直径满足要求；要随时检测和控制泥浆性能指标，以确保孔壁的安全。钻孔时减压钻进，扣除钻头所受浮力，钻压不得超过钻具重力之和的80％，并保持重锤导向作用，保证成孔垂直度和孔形。

钻机在各地层中根据以下钻孔指标进行钻进：对于淤泥质土层和亚粘土层，采用中速、泥浆、大泵量钻进的方法钻进；对于粘土层采用中等钻速大泵量、稀泥浆钻进；对于砂层，采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或局部坍孔，并充分浮渣、排渣，以防埋钻现象；对砂砾层，采用低档慢速、浓泥浆钻进，确保护壁厚度以及充分浮渣。

步骤6、清孔，钻孔达到设计高程后，对成孔情况进行检测，检测孔深、孔径、垂直度等各项指标，并报请监理工程师检查验收，验收通过后立即进行清孔。清孔的目的是要清理孔内钻渣，尽量减少孔底沉淀厚度，保证钻孔桩的承载力。

成孔后采用专门准备的一套气举反循环设备进行清孔。首先确定空压机供气压力p：

根据p＝γs·h0/1000+δp

γs——泥浆比重，一般取11.5kn/m3；

h0——混合器沉没深度；h0＝l2≥2(l2+l3)/3，近似2/3桩长。h0≥2×135/3≈90m

δp——供气管道压力损失，一般取0.05～0.1mpa；

p＝11.5×90/1000+0.1＝1.135mpa，所以选择供气压力为1.2mpa的空压机。

终孔后，经监理设计代表认可同意后及时进行清孔。清孔前在锤头上焊接钢丝刷，在钢护筒区域上下提升钻头扫孔，刮除孔壁较厚的泥皮。将钻头提离孔底约30～50cm，补充泥浆，用膨润土提高泥浆粘度，开动空气压缩机进行反循环清孔，及时降低泥浆含砂率；同时保持孔内水头，防止塌孔。严格要求钻杆接头的密封性，确保泥浆反循环排渣效率；及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池中的沉渣，及时补充新鲜泥浆。经检测孔底沉渣厚度满足设计及规范要求，孔内泥浆指标符合相对密度1.03-1.10；黏度17-20pa.s；含砂率<2％；胶体率＞98％要求后，及时停机提锤、移走钻机，尽快进行孔深、孔径、倾斜度及孔底沉渣的检测和验收。

上述仅为本申请的一个具体实施方式，其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。