钢板桩引孔施工方法

1、 12/12钢板桩引孔施工方法引孔施工设备试验围堰钢板桩需要进入中风化层，此类岩层如果仅利用振动或锤击法难以打入，因此需要进行引孔处理；同时考虑到引孔与回填土的相互影响；拟定采用220型旋挖钻机，设备自带护筒，即套管机；并配1.3m直径的钛合金桶钻头。引孔设备于钻孔平台上进行引孔施工。引孔桩设计引孔桩类似于咬合桩的结构，引孔桩设计直径1.3m，桩设计间距0.9m，咬合0.4m。不开挖区域引孔桩长5m，其余区域引孔桩长11m。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 引孔桩设计引孔施工（1）引孔施工顺序先由西北角点开始由上游向下游方向施工，将西侧及下游侧试验围堰引孔孔位施工完成；再从西北角点

2、开始，由西侧至东侧，将上游及东岸侧围堰引孔施工完成。总体引孔施工顺序如下 REF _Ref76917776 h * MERGEFORMAT 图 2。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 2 引孔施工总体顺序（2）引孔施工具体步骤试验围堰引孔施工采用套管机（旋挖钻）于钻孔平台上引孔的方式，渣土暂存在浮箱上的渣箱中，通过履带吊调转至自卸车中，经栈桥运输出场。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 3 引孔施工平面布置示意图1）防冲刷套箱下放由于试验围堰施工期间正值沱江汛期，沱江水流对河床有一点冲刷，为防止引孔时及引孔完成后由于河床冲刷导致松散卵石进入引孔孔位内，在引孔施工前，预先下放安装防冲

3、刷套箱。防冲刷套箱共两个，单个防冲刷套箱尺寸：6.41.76m。防冲刷套箱由钢模模板改制而成，钢模模板面板采用6mm钢板；竖肋采用8型钢制作，间距30cm；围檩采用14b间距60cm；吊耳采用20mm厚钢板制作。为防止河水冲刷将套箱造成位移，设置连通孔，以减小迎水面积；同时为确保安装位置的精确性，设置导向型钢，吊装到位后通过全站仪进行平面位置复测。防冲刷套箱结构示意如下 REF _Ref79428849 h * MERGEFORMAT 图 4。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 4 放冲刷套箱结构示意图引孔施工前利用75t履带吊将防冲刷套箱安装下放到位，全站仪复测套箱四个角点位置坐标，确

4、保安装准确性。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 5 防冲刷套箱吊装2）钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，确保钻机能工作正常。通过测设的桩位控制点及定位导向架，准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定；通过操作人员手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后，即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 6 设备就位3）钻进成孔钻杆垂直度控制从设备仪器界面中可实时观察钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂，在钻杆相对零位，才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅

5、杆的位置状态，使钻杆始终以垂直状态达到作业成孔的设定位置。钻进作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后将其提出，操作回转操作手柄使机器转到平台上，用挖

6、掘机将钻渣装入自卸车中，经栈桥运至场外废除。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，

7、直至穿过卵石层。钻渣要及时运出，弃运至临时弃土场以达到环境保护的要求。钻进情况记录钻进情况记录应按相应的地质制定相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表，主要填写内容包括工作项目、钻进深度、钻进速度及孔底标高等；钻孔记录表由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测

8、量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。4）首次清孔单孔钻孔至设计深度后即可进行清孔、扫孔作业。清孔采用循环出渣的方法，即利用旋挖钻机掏渣筒在孔内上下进行扫孔，对孔底松散渣样进行掏挖处理，直至孔径、孔深及沉渣全部清理满足要求后完成清孔作业。5）咬合成孔完成首桩后，依次在单个节段（以套箱为节段）内进行跳桩施工，即第三根、第五根、桩的施工，再施工第二根、第四根、桩。旋挖钻机就位、钻孔施工与首根桩相同，钻孔特别要注意的是防止第二根桩与首桩的串孔，本施工要点是保证钻孔的连通性，让拉森钢板桩能顺利插入施工。判定钻孔桩是否串孔可根据旋挖机取芯土样进行判断；如发现串孔，必需重新调整钻机位置进

9、行钻孔施工；如在钻孔施工过程中，发现塌孔及少量塌孔的情况，可以下放钢护筒的方式进行维护。成孔检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于0.5；沉渣厚度50cm。6）二次清孔由于引孔施工为单个节段内跳桩施工，共分A、B两类桩。A类桩为完整桩、B类桩为非完整桩，A、B两类桩如 REF _Ref79477596 h * MERGEFORMAT 图 4.47所示，其中B类桩成孔施工时存在临空面，成桩过程中钻渣可能出现滑落至已完成引孔桩位内的情况，导致影响后期钢板桩围堰施工质量，故在回填砂之前，须再次进行清理。第二次清理的方式同首次清理的方式。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 7

10、引孔桩分类7）钻孔异常处理坍孔处理钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加设护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可加入泥浆及粘土，改善其孔壁结构。降低钻进速度，且每次提钻速度控制在0.30.5m/s。坍孔严重时，应回填后重新钻孔。串孔处理钻孔过程中如发现串孔及叉孔情况，必需将钻头提至偏孔位置反复扫孔，直达到钢板桩安装需求的连续性、可施性。缩孔处理钻孔发生弯孔、缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。埋钻和卡钻处理埋钻主要发生在一次进尺太多和沉渣沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底

11、盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在钻进时卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。引孔施工按照东、西及上、下游方向共分为4个大节段，单个大节段引孔完成后经过第二次清理及空气吸泥清理后开始回填土。孔位清理引孔孔位内回填砂前先采用空气吸泥机对孔位进行清理，以防止河床冲刷造成孔位内淤积沉渣，从而影响试验围堰施工质量。采用75t履带吊+空气吸机的方式逐孔进行清理。清理前先通过测绳测量

12、沉渣标高，然后下放空气吸泥设备至沉渣以上50cm处，启动空气吸泥机，并缓慢下放空气吸泥机至孔底50cm以上位置处，静置1min进行吸泥，完成后提升空气吸机移动至下一孔位处，按相同方式进行后续孔位清理。图 8 孔位清理流程示意图孔位清理不能与孔位内回填土滞后太多，以防止沉渣再次堆积。综合考虑采用清理一段回填一段的方式。引孔孔位内回填砂在成孔验收及孔位清理完毕后应立即进行回填施工，回填采用挖机+导管进行回填，回填材料采用路基段开挖土方。（1）土样选择引孔孔位清理完成后进行回填土，以满足钢板桩安装及后续围堰施工要求。回填土选择路基段开挖砂土。用于回填前需经筛选，确保回填砂不含碎石等杂物。回填深度11m或5m（孔底至孔顶），总回填方量约670m3。（2）具体施工步骤回填土准备，经栈桥运输至相应位置；履带吊吊放导管（导管插入孔顶50cm即