桥梁深水基础钻孔灌注桩成孔施工

钻孔施工采用了泥浆护壁、回旋钻机气举反循环的施工工艺，主要包括钻进成孔及清孔。 ①、钻机选型

钻孔灌注桩从平台到孔底深达130多米，对钻机的扭矩及钻杆质量要求较高，根据润扬大桥同直径110多米深的钻孔桩的施工经验，选用技术性能先进，提升能力和配重较大的10台进口B28型钻机投入主墩钻孔桩施工，配备一台250型钻机进行超前钻孔，同时备用2～3台冲击钻机，以应付钻孔过程中出现异常情况。B28型钻机性能指标见表2.3.6。B28钻机系统示意见图2.3.19。 ②、泥浆制备及泥浆循环 a、泥浆制备及性能指标

护壁泥浆在钻孔中非常重要，尤其是对本工程大直径深孔，土层为砂层，造浆性能差，泥浆控制显得尤为重要。施工采用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆（该类型泥浆在润扬大桥110多米孔深的钻孔桩和地连墙施工中使用过，效果不错）。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行，在正式开钻之前进行泥浆配比试验，选用不同产地的钙基膨润土和不同比例的水、膨润土、碱、CMC、PHP等进行试配，选择泥浆各项指标最优的泥浆配比，并在试桩施工中得以检验和调整后用于正式钻孔桩施工中。泥浆的制备在泥浆船上进行（配两条1200吨泥浆船）。钻孔施工前首先在泥浆船上采用泥浆搅拌机搅拌膨润土泥浆，然后利用泥

浆泵泵送至钢护筒内，当钢护筒内泥浆性能指标满足施工要求后开孔钻进。

泥浆性能指标要求： 酸碱度：8～11

浓度（比重）：1.05～1.15 粘 度：20～28S 胶 体 率：96%以上 失 水 率：＜20%

钻孔阶段含砂率： ＜4% 二次清孔后含砂率：＜2% 泥 皮 厚 度： ＜1.5mm/30min b、泥浆循环

泥浆经泥浆净化器（宜昌黑旋风工程有限公司生产的泥浆净化器，其技术参数见表2.3.7）使直径在0.074mm以上的土颗粒筛分到储渣筒内，处理后的泥浆通过钢护筒之间的连通管流入钻孔孔内。钻渣转运至运渣船，水运至码头，输送至弃土场。泥浆循环系统见图2.3.20。 每台钻机配置一台泥浆净化器。

③、钻机配套机具

在钻机开钻前，将所有钻具长度量准、标识并记录，以便能够准确确定孔底标高。主要配套机具见表 2.3.8。

④、钻机安装、调试及移位

根据平台上的桩位，钻机通过轨道爬行或桅杆吊吊装就位，找平，经测量检查后，将钻机与平台或护筒进行固定、限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移。同时在钻进的过程中每接长一根钻杆、钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行基座检测和调平。

利用浮吊或桅杆吊将刮刀钻头、风包钻杆及配重拼装在一起，在钻机就位后使钻塔倾斜或移动上层底盘，将本组件吊入孔内固定。检查钻杆，清洗密封圈，并接长钻杆，将钻头下到离孔底泥面约30cm处，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、水笼头等有无漏气、漏水现象，并开动钻机空转，如持续5min无故障时，即可开始钻进。对于下入孔内的钻具，须记录钻头、配重、风包钻杆及钻杆的编号和实际长度。

钻机的移位主要利用轨道自行移动、桅杆吊配合作业。 ⑤、钻进成孔 a、钻进方法

成孔过程划分为三个阶段：护筒内钻进阶段、土层内钻进阶段、第一次清孔

阶段。

护筒内钻进阶段：从护筒底口2.0m以上，采用直径φ2.7m钻头反循环加压清水钻进，每小时进尺控制在4～6m左右，孔内补充清水，混合泥浆经泥浆净化器处理后泥浆回流入护筒，钻渣转运至处理堆场处理。

土层内钻进阶段： 护筒底口以上2m至孔底，调换直径φ2.5m的改进型平底钻头，开钻时钻头反循环空转，启动泥浆循环系统，置换孔内泥浆，当孔内泥浆指标符合要求后，优质泥浆护壁反循环减压钻进，在护筒底口附近慢速钻进，形成稳定孔壁，每小时进尺控制在0.3～0.8左右。钻头出护筒5m后恢复正常钻进，根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，每小时进尺不得超过5m，孔内补充优质泥浆。 此阶段泥浆指标应符合表2.3.9中的要求：

第一次清孔阶段：终孔后，及时进行清孔。清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头，防止塌孔。当经检测孔底沉渣厚度满足设计要求后，清孔后孔内泥浆指标符合表2.3.10要求后，及时停机拆除钻杆、移走钻机，尽快进行成桩施工。

根据地层地质情况采用相应的钻进工艺参数（见表2.3.11）。 b、钻进注意事项

b-1、当钻进至接近钢护筒底口位置1～2m左右时，启动泥浆循环系统，置换孔内泥浆，当钻头钻出护筒底口5～6m后，再恢复正常钻进状态。 b-2、钻进过程随时注意往孔内补充浆液，维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任何时候均应高于江水面2.0m以上。

b-3、升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。

b-4、 接长钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底20～30cm，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵接长钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。

b-5、钻孔过程应连续操作，不得中途长时间停止，尽可能缩短成孔周期。 详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。 b-6、钻至设计孔深并经过监理确认后，开始清孔。考虑到提钻和钢筋笼下放时间较长，第一次清孔应彻底。现场应快速的提钻、移开钻机、检测孔形、下放钢筋笼、布设砼浇注平台和下导管，在砼浇注前检测孔底沉渣厚度，若孔底沉渣厚度小于规范和设计要求，即可浇注砼，否则在导管内下高压气管进行二次清孔。 b-7、钻头出护筒前更换钻头时应检查钻杆，确认钻杆无损伤后，重新下钻，并在始终处在护筒内的钻杆上（离钻头60m以上）按20～30m的间距安装两个钻具扶正器，以减小钻杆的自由变形长度，保证成孔垂直度。