旋挖钻施工作业培训

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一、工程概况
濉河特大桥243#～312#桩基，桩基直径1.0m，共计28046m/641根，桩长40m～48.5m 不等。

桩基均采用C30水下混凝土。

二、施工准备
人员配备：项目部现场管理人员36人，分管技术质量、试验、进度、安全环保。

机械设备：旋挖钻机6台，泥浆泵6台，混凝土运输车4台，挖掘机2台，装载机2台，电焊机6台。

施工便道、用水、用电：目前本分部沿主线修建6m宽的便道，贯通全线。

钻孔灌注桩用水，沿线路区域地表有丰富的地表水，有黄河故道及河塘，本分部再在沿线钻施工用水井。

沿便道走向架设电力线路。

图纸到位情况：目前已到位图纸有《濉河特大桥施工图第一册》、《承台及桩基钢筋布置图》。

测量：导线点及导线点加密测量成果完成。

三、施工工艺及方法
1、场地平整
钻孔场地为旱地,平整时要清除杂物、换除软土、平整压实,场地平整时尽量减少对桩孔附近原地表的开挖，尽量以填代挖，减少对原地表土的扰动，须更换软土时，要进行夯填。

2、测量放样
测量放样遵循“由整体到局部的原则”，先放样墩位，再由墩位控制桩放样桩位，桩位放样时，桩的纵横允许偏差不大于5mm，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。

测量控制桩要注意保护，防止地表扰动引起桩位变动。

3、护筒埋设
桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向。

护筒选用8mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20cm，高度2.0m，上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，其顶端应高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8 m，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。

护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.0％。

4、钻孔
钻孔定位
在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。

旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。

旋挖钻机钻孔桩施工工艺流程图
A、钻孔
护筒埋设完毕并注入泥浆后方可开钻，开钻时，先用低档慢速钻进，钻至护筒以下1m后，再调为正常速度。

钻进过程中，根据不同的地质情况选用不同的形式的钻头，在土质地层中钻头选用螺旋式土钻或旋挖斗，有水时用旋挖斗掏渣；钻进过程中，经常抽取渣样并检查泥浆指标，注意土层变化，以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力、泥
浆比重。

由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；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。

钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。

钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。

钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。

钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。

在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。

钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。

钻至设计标高并经岩样判别确认到位后，停止钻进。

注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。

B、清孔
根据不同地质条件，采用换浆法清孔，用旋挖斗掏渣，同时注入净浆进行泥浆置换。

清孔后及时用测绳测量孔深，用检孔器检测孔径、孔的倾斜度等各项指标。

下放钢筋笼，安装导管进行二次清孔。

C、旋挖钻机作业注意事项
①钻进过程中，及时掌握钻孔深度，根据地质层变化，及时调整钻进压力、钻进速度和适宜的泥浆稠度，以防钻进不利地层时塌孔。

②钻进中随时注意地层变化，在地层变化处均应留取渣样，判断地质类别，记入记录表中，并与设计院提供的地质剖面图相对照。

钻渣渣样编号保存，以便分析备查。

③泥浆弃运方式主要是：在地界内适当位置挖足量泥浆沉淀池，把挖池土方弃运走，使钻孔桩排放出的泥浆入池。

根据具体作业情况，此法如有困难，可以将排入池或及时沉淀后的渣运走，以达到现场整洁，文明施工保护环境的目的。

5、钢筋笼制作和安装
A、钢筋笼制作
钢筋笼采用在钢筋加工场加工成型，运输至现场。

雨天、大风天气不得在现场进行施焊，必须施焊时，要采取有效的遮蔽措施。

焊后热处理完毕，让其在环境温度下自然冷却。

钢筋笼主筋接头采用闪光对焊，加强箍筋与主筋连接全部焊接。

钢筋笼下端应整齐，用加强箍筋全部封住不露头，使混凝土导管和吸泥管能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂。

对较长钢筋笼，采用分节预制，每节长度不超过25m。

连接的钢筋笼，接头处主筋设螺纹套筒用于钢筋笼连接。

钢筋笼连接处主筋接头50%错开，错开距离为45d（d主筋直
径）且不小于50cm。

钢筋笼制作允许偏差：主筋间距±0.5d，箍筋间距±20mm，直径±10mm，长度±100mm。

主筋保护层50mm，用钢筋耳控制，允许偏差±20mm，要确保钢筋笼居于钻孔中间；沿钢筋笼每隔2m放置一组，每组设置4个，按90°均匀安放，既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

钢筋笼顶设吊筋，其长度由钻孔的虚桩部分决定。

B、钢筋笼安装
钢筋笼存放、运输、吊装时，要谨防变形。

通长钢筋笼采用一次吊放。

钢筋笼起吊及运输过程中用二台汽车吊六点起吊法起吊，应保证整体、平直起吊。

钢筋笼扶直过程中使用两台吊车，笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现扶直，起吊转化为垂直起吊，以便入孔。

用吊车吊放，入孔时应轻放慢放，人孔不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞和强压下放。

钢筋笼安装完毕以后，固定好吊筋顶环，确定吊筋顶部标高，核对钢筋笼顶、底标高是否符合要求。

6、混凝土灌注
桩孔底部处理完成并经检查合格后，及时灌注混凝土。

导管采用φ300钢管，每节2～3m，配1～2节1～1.5m的短管。

导管使用前应做导管的密封性试验，合格后方可使用。

利用吊车将导管放入，长度应与孔深配套（距孔底0.5m左右）；全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50cm，进行二次清孔。

浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如超规范允许值，则利用导管进行二次清孔，清孔完成后，立即浇注水下混凝土。

首批混凝土灌注用漏斗体积为2.5m3，确保初灌混凝土将导管埋深不小于1m并不宜大于3m。

浇灌混凝土过程中，派专人检查导管埋置深度。

要连续浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超过8m容易造成钢筋笼上浮，堵管、埋管、挂钢筋笼等现象发生，造成质量事故；起拨导管时，应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拨管节数；要勤检查，均匀拨管，保持埋深在2～6m。

混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。

拆除后的导管放入架于中并及时清洗干净；混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：在孔口吊筋固定钢筋笼上端；灌注混凝土的时间尽量加快，以防砼进入钢筋笼时其流动性减小；当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度；孔内混凝土面进入钢筋笼l～2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土
中的埋置深度；在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，压力差降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。

混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开；混凝土灌注到桩孔上部6.0m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次拔出。

考虑桩顶含有浮渣，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程1米控制，以保证桩顶混凝土的质量。

7、桩基检验
混凝土浇筑应做混凝土强度试块，试块应养护好，达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护
桩基完成后，按规范要求进行桩基检测：超声波检测桩身完整性，对质量有疑问的桩，钻取桩身混凝土芯样鉴定检验。

超声波检测管：对桩长超过52m的摩擦桩，柱桩(含持力层为W2层且地基基本承载力σo≥600kPa)、桩径大于等1.5米的桩三种情况，在钢筋笼内侧环向均匀布置3根超声波检测管（桩径为1m、1.25m、1.5m 情况下），对水下混凝土质量采用超声波检测。

超声波检测管采用无缝钢管，内径φ50mm，壁厚3mm。

检测管连接采用内径62mm，壁厚6mm，长80cm无缝钢管连接。

检测管两端采用3mm钢板焊接封口。

断桩的预防措施
首先混凝土配比严格按照有关水下混凝土的规范要求配制，并经常测试坍落度，防治导管堵塞；提拔导管时要经过测算，防止导管脱离混凝土面；浇筑混凝土前应使用经过检漏和耐压试验的导管；浇筑混凝土要连续浇筑，供应混凝土不得中断时间过长
四、施工质量要求
1、钢筋原材料、加工、连接和安装的检验符合《铁路混凝土施工质量验收补充标准》的要求。

2、钻孔达到设计深度后，由施工、监理、设计三方对地质情况进行核对。

3、孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。

4、钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋设深度符合工艺要求。

5、对制备的泥浆试验全部性能指标，钻进时随时检查泥浆指标和含砂率。

6、灌注混凝土前，应检查孔渣厚度，要求满足柱桩小于5cm，摩擦桩小于20cm。

7、混凝土原材料、配合比设计、施工和水下混凝土的检验符合《铁路混凝土施工质量验收补充标准》的要求。

8、桩的混凝土强度等级符合设计要求，水下混凝土标准养护试件强度不小于设计强度的1.15倍。

9、桩身顶端清理面层浮浆露出新鲜混凝土面，桩顶高程和主筋伸入承台的长度符合设计要求。

10、桩身混凝土匀质、完整，桩承载力试验符合设计要求。

施工目标：桩基成桩合格率达到100%，其中一类桩95%以上。