某中桥工程钻孔桩施工技术交底.doc

技术交底书
编：DD-3-3-小开河四干渠中桥-001
工程名称
小开河四干渠中桥
施工里程
DK160+528.2~DK160+570.
设计图

施工部位
钻孔桩
交 底 者

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技术交底内容：钻孔桩施工技术交底
1、适用范围
适用于小开河四干渠DK160+528.2~DK160+570.0中桥各种土质层和砂类土、碎〔卵〕石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。目前国内常用的德国产BG系列和意大利的R系列旋挖钻机及其他满足要求的旋挖钻机。
2、施工及工艺要求
旋挖钻钻孔桩施工工艺如图1所示。

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定桩位
埋设护筒
钻机就位
钻孔
第一次清孔
测孔深、沉淤
下钢筋笼
下导
第二次清孔
测沉淤
安放隔水球
浇筑砼

泥浆补充
泥浆
处理
制作钢筋笼
配制砼

图1 旋挖钻钻孔桩施工工艺框图

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4.1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：
首先确定钻孔桩位：按照基线控制网及桥墩设计坐标用全站仪准确放出桩位。
钻孔场地在旱地且施工间地下水位在原地面以下大于1m者应平整场地去除杂物更换软土夯填实。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。
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。
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、设备大小等。
4.2泥浆制备
在砂类土、碎〔卵〕石土或黏土夹层中钻孔采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔当塑性指数大于15可利用孔内原土造浆护壁。
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应有的水头防止孔壁坍塌。
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。
4.3埋设护筒
钻孔前设置巩固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径使用旋转钻机钻孔比钻头大约20cm护筒顶面高出施工水位或地下水位2m埋设钢护筒护筒内径比桩径大20cm还需满足孔内泥浆面的高度要求在旱地或筑岛时还高出施工地面0.2-0.3m。护筒埋置深度符合以下规定：
岸滩上黏性土不小于1m砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较
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坚硬实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒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向不大于5cm倾斜度不大于1。
水中用锤击、加压、振动等下沉护筒。护筒埋入河床面以下1m；水中平台上按施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深必要时打入不透水层。
在水中平台上下沉护筒由导向设备控制护筒位置。
护筒顶面中心与设计桩位偏向不得大于5cm倾斜度不得大于1。
4.4钻机就位及钻孔
4.4.1钻机就位前应对钻孔各项准备工作进展检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕施工队对钻机就位自检。
4.4.2钻孔前按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。
4.4.3钻孔作业应分班连续进展填写钻孔施工记录交接班时应交待钻进情况及下一班应考前须知。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进展检测不符合要求时应及时改正。应经常注意地层变化在地层变化处应捞取样渣保存。
4.4.4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套口钩挂牢。
4.4.5当钻孔深度到达设计要求时对孔深、孔径、孔位和孔形等进展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展孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
4.5清孔
清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对度、泥浆中含钻渣量等指标符合要求

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4.6钢筋笼骨架的制作安装
钢筋骨架的允许偏向如表4-1所示。
表4-1 挖孔桩钢筋骨架允许偏向
序
项 目
允许偏向〔mm〕
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5d
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1
4.2.1对于较短的桩基钢筋笼宜制作成整体一次吊装就位。对于孔深较大的桩基钢筋笼需要现场焊接的钢筋笼分段长度不宜少于18米以减少现场焊接工作量。现场焊接宜采用单面帮条焊接。
4.2.2制作时按设计尺寸做好加强箍筋标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上并标出加强筋的位置。焊接时使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记扶正加强筋并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后用机具或人转动骨架将其余主筋逐根照上法焊好然后吊起骨架阁于支架上套入盘筋按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上点焊结实。
4.2.3钢筋骨架保护层的设置：
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊每一截面上接头数量不超过50加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装符合要求。钢筋骨架的保护层厚度用
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转动混凝土垫块。设置度按竖向每隔2m设一道每一道沿圆周布置6～8个。
4.2.4骨架的运输无采取何种运输骨架都不得使骨架变形当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时应在平板车上加托架。如用钢焊成一个或几个托架用翻斗车牵引可运输各种长度的钢筋笼或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推也可运输一般长度的钢筋笼。
4.2.5骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后 骨架安装采用汽车吊为了保证骨架起吊时不变形对于长骨架起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑以加强其刚度。采用两点吊装时第一吊点设在骨架的下部第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架起吊前应在骨架临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时先提第一点使骨架稍提起再与第二吊同时起吊。待骨架分开地面后第一吊点停吊继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升渐渐放松第一吊点直到骨架同地面垂直停顿起吊。解除第一吊点检查骨架是否顺直如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后应将其扶正徐徐下降严禁摆动碰撞孔壁。然后由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口可用木棍或型钢〔视骨架轻重而定〕等穿过加强箍筋的下方将骨架临时支承于孔口孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端取出临时支承将骨架徐徐下降骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口再起吊第二节骨架使上下两节骨架位于同直线上进展焊接全部接头焊好后就可以下沉入孔直至所有骨架安装完毕。并在孔口结实定位以免在灌注混凝土过程生浮笼现象。
骨架最上端定位必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线找出钢筋笼中心根据护桩找出桩位中心钢筋笼定
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位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢在护筒两侧放两根平行的枕木〔高出护筒5cm左右〕并将整个定位骨架支托于枕木上。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏向为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。
4.7导安装
4.7.1导技术要求灌注水下砼采用钢导灌注采用导内径为25-30cm。导使用前应进展水承压和接头抗拉试验严禁用压气试压。进展水试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力也不应小于导壁和焊缝可能承受灌注砼时内压力p的1.3倍p=rc-rwHw
式中：p为导可能受到的内压力〔kPa〕；
rc为砼拌和物的重度〔24kN/m3〕；
hc为导内砼柱高度〔m〕以导全长或预计的高度计；
rw为井孔内水或泥浆的重度〔kN/m3〕；
Hw为井孔内水或泥浆的深度〔m〕。
4.7.2安装导
导采用φ25-30钢每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短。钢导内壁光滑、圆顺内径一致接口严。导直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进展试拼和水、承压和接头抗拉试验按自下而上顺序编和标示尺度。导组装后轴线偏向不超过钻孔深的0.5并不大于10cm试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导长度按孔深和工作平台高度。漏斗底距钻孔上口大于一节中间导长度。

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兰盘。采用螺旋丝扣型接头设防松装置。
导安装后其底部距孔底有 250 ～ 400mm 的空间。
4.7.3二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于20cm。如沉渣厚度超出要求那么利用导进展二次清孔。
4.7.3 首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量下落时有一定的冲击能量能把泥浆从导中排出并能把导下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量可以把桩底沉渣尽可能地冲开是控制桩底沉渣减少工后沉降的重要环节。
4.7.4首批灌注砼数量〔例桩径D=1.25m〕：
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1；=11×40/24；
H1表示砼桩底到导底口间隔 约0.4mH2表示首批灌注砼的最小深度〔导底口到砼面的高度〕小于1mh1表示井孔混凝土面的高度到达时导内混凝土柱需要的高度〔m〕；为井孔内混凝土面以上或泥浆深度〔此处按40m进展计算〕D为钻孔桩直径d为导内径为混凝土拌和物的容重〔KN/m3〕为井孔内水或泥浆的容重〔KN/m3〕.
Vr1.25=3.14×(1.25/2)2×〔H1+1〕+3.14×〔0.25/2〕2/4h1
=3.14×(1.25/2)2×(0.4+1)+3.14×(0.25/2)2/4×18.33=1.94m3
4.7.5箭球、拨栓或开阀
翻开漏斗阀门放下封底砼首批砼灌入孔底后立即探测孔内砼面高度计算出
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导内埋置深度如符合要求即可正常灌注。如发现导内大量进水说明出现灌注事故。
4.8水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导灌注灌注开场后应紧凑连续地进展严禁中途停工。在灌注过程中应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底使泥浆内含有水泥而变稠凝结致使测探不准确；应注意观察内混凝土下降和孔内水位升降情况及时测量孔内混凝土面高度正确指挥导的提升和撤除；导的埋置深度应控制在2～4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置即时调整导埋深。
导提升时应保持轴线竖直和位置居中逐步提升。如导法兰卡挂钢筋骨架可转动导使其脱开钢筋骨架后再移到钻孔中心。
撤除导动作要快时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意平安。已拆下的节要立即清洗干净堆放整齐。循环使用导4～8次后应重新进展水性试验。
在灌注过程中当导内混凝土不满含有空气时后续混凝土要徐徐灌入不可整斗地灌入漏斗和导以免在导内形成高压气囊挤出节间的橡皮垫而使导漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时为防钢筋骨架被混凝土顶托上升可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时应使导底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处并渐渐灌注混凝土以减小混凝土从导底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后适当提升导减小导埋置长度以增加骨架在导口以下的埋置深度从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
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混凝土灌注到接近设计标高时要计算还需要的混凝土数量〔计算时应将导内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内〕拌和站按需要数拌制以免造成浪费。
在灌注将近完毕时,由于导内混凝土柱高减小,超压力降低,而导外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆并掏出部分沉淀土使灌注工作顺利进展。在拔出最后一段长导时拔速度要慢以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大粉煤灰可能上浮堆积在桩头加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上以便灌注完毕后将此段混凝土去除。
在灌注混凝土时每根桩应至少留取一组试件对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时根据要求增加。如换工作时每工作班都应制取试件。试件应施加养护强度测试后应填试验表。强度不合要求时应及时提出采取补救措施。
有关混凝土灌注情况在灌注前应进展坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导埋深、导撤除以及发生的异常现象等应指定专人进展记录。
4.9灌注砼测深
灌注水下砼时应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度以控制导埋深。如探测不准确将造成埋深过浅导提漏埋过深拔不出或短桩事故。因此在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法重锤的形状是锥形底面直径不小于10cm重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内使之通过泥浆沉淀层而停留在砼外表〔或外表下10－20厘米〕根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。
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本完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻而测绳又不能太重否那么探测者手感会不明显在测深桩测锤快接近桩顶面时由于沉淀增加和泥浆变稠的原因就容易发生误测。探测时必需要仔细并以灌注砼的数量校对以防误测。
5．泥浆清理
钻孔桩施工中产生大量废弃的泥浆为了保护当地的环境这些废弃的泥浆经泥浆别离器处理后运往指定的废弃泥浆的堆放场地并做妥善处理。
6、质量检验
钻孔桩钻孔允许偏向如表7-1所示钻孔桩钢筋骨架允许偏向如表
7-2所示。
表6-1 钻孔桩钻孔允许偏向
序
项 目
允许偏向〔mm〕
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
4
倾斜度
≤1孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤200
柱桩
≤50
对于桩长大于50米或设计另有要求设置声测的钻孔桩按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测成桩后采用声波透射法进展检测。对于桩长少于50米的钻孔桩全部采用小应变检测。对质量有问题的桩钻取桩身混凝土鉴定检验。
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表6-2 钻孔桩钢筋骨架允许偏向
序
项 目
允许偏向〔mm〕
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架外径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1
7、钻孔桩常见事故的预防及处理：
7.1坍孔
各种钻孔都可能发生坍孔事故坍孔的特征是孔内水位突然下降孔口冒细的水泡出渣量显著增加而不见进尺钻机负荷显著增加等。
7.1.1坍孔原因
①泥浆相对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。
②由于出渣后未及时补充泥浆〔或水〕或河水、潮水上涨或孔内出现承压水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。
③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。
④在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤提出钻锥钻进回转速度过快空转时间太长。
⑥水头太高使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑦清孔后泥浆相对度、粘度等指标降低用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补
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浆〔或水〕使孔内水位低于地下水位。
⑧清孔操作不当供水嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
7.1.2坍孔的预防和处理
①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度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
②发生孔口坍塌时可立即撤除护筒并回填钻孔重新埋设护筒再钻。
③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实后再行钻进。
④清孔时应指定专人补浆〔或水〕保证孔内必要的水头高度。供水不要直接插入钻孔中应通过水槽或水池使水减速后流入钻中可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机防止触动孔壁。不宜使用过大的风压不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入严防触及孔壁。
7.2钻孔偏斜
7.2.1偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石
②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钻头受力不均。
③扩孔较大处钻头摆动偏向一方。
④钻机底座未安置程度或产生不均匀沉陷、位移。
⑤钻杆弯曲接头不正。
7.2.2预防和处理
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①安装钻机时要使转盘、底座程度起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上并经常检查校正。
②由于主动钻杆较长转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架控制杆上的提引水龙头使其沿导向架对中钻进。
③钻杆接头应逐个检查及时调正当主动钻杆弯曲时要用千斤顶及时调直。
7.3掉钻落物
7.3.1掉钻落物原因
①卡钻时强提强扭操作不当使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
②钻杆接头不良或滑丝。
③电动机接线错误钻机反向旋转钻杆松脱。
④转向环、转向套等焊接处断开。
⑤操作不慎落入扳手、撬棍等物。
7.3.2预防措施
①开钻前应去除孔内落物零星铁件可用电磁铁汲取较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞然后在护筒口加盖。
②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
7.3.3处理
掉钻后应及时摸清情况假设钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
7.4扩孔和缩孔
扩孔比拟多见一般表部分的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大易于出现扩孔扩孔发生原因与坍孔一样轻那么为扩孔重那么为坍孔。
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假设只孔分发生坍塌而扩孔钻孔仍能到达设计深度那么不必处理只是混凝土灌注量大大增加。假设因扩孔后继续坍塌影响钻进应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土〔俗称橡皮土〕遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔均可能发生缩孔。为防止缩孔前者要及时修补磨损的钻头后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径直至使发生缩孔部位到达设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。
7.5外杆折断
7.5.1折断原因
①用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用其强度、刚度太小容易折断。
②钻进中选用的转速不当使钻杆所受的改变或弯曲等应力增大因此折断。
③钻杆使用过久连接处有损伤或接头磨损过甚。
④地质坚硬进尺太快使钻杆超负荷工作。
⑤孔中出现异物突然增加阻力而没有及时停钻。
7.5.2预防和处理
①不使用弯曲严重的钻杆要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。
②钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质应认真仔细操作。
③钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求
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技术交底书
编：
工程名称
新建合肥至蚌埠
客运专线二标九分部
施工里程
DK160+528.2~DK160+570
设计图

施工部位
钻孔桩
交 底 者

日

接收者

日

复 核 者

日

审 核 者

日

者及时更换。
④在钻进中假设遇异物须以处理后再钻进。
⑤如已发生钻杆折断事故可按前述打捞将掉落钻杆打捞上来。并检查原因换用新或大钻杆继续钻进。
7.6钻孔漏浆
7.6.1漏浆原因
①在透水性强的砂砾或流砂中特别是在有地下水流动的地层中钻进时稀泥浆向孔壁外漏失。
②护筒埋置太浅回填土夯实不够致使刃脚漏浆。
③护筒制作不良接缝不严造成漏浆。
④水头过高水柱压力过大使孔壁渗浆。
7.6.2处理
①凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
②属于护筒漏浆的应按前述有关护筒制作与埋设的规定。如接缝处漏浆不严重可由潜水工用棉、絮堵塞封闭接缝。如漏水严重应挖出护筒修理完善后重新埋设。

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