旋挖钻机施工工艺

一、编制依据

1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）

2、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071—98）

3、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）

4、《武汉天河机场第二公路通道两阶段施工图设计》

二、工程概况：

1、工程概况

本合同段属东西湖区、府河、黄陂区辖区范围内，路线起于武汉东西湖区金银大道北侧的工薪小区附近，起点桩号K2+771，终点桩号左幅K5+381，右幅K5+366，本合同段经堤角村、跨东西湖大堤、府河河道、西湖垸大堤，接汤仁海湖大桥起点，总里程2.610公里（以左幅贯通计）。主要工程为府河特大桥

本桥梁钻孔桩共计420根，桩长为40m～75m，均按摩擦桩设计，其中φ1.8m桩280根，φ2.0m桩140根。主桥28#～34#墩部分跨越东西湖大堤及府河河道，共有钻孔桩108根，均为φ1.8m桩，最长桩长为75米；28#、29#墩处于鱼塘中，可填土筑岛形成陆地后施工，主桥30#～34#墩跨越府河，需搭设钻孔平台进行水上作业。

2、地质情况

项目区域（府河特大桥）主体于第四系冲湖积平原地貌区，地形起伏不大，较为平缓，地势开阔，高差在10m以内；起点桥台位于城区，终点桥台位于第四系冲湖积平原地带，植被发育，相对高差0-8m，大桥跨越湖泊、鱼塘及农田。

1、第四系覆盖层

按其成因类型可分为人工土（Q h me）及冲、湖积（Q hal+1）：

(1)人工土类（Q hm e）

素填土（Q h me）：层厚0.5-3m，黄褐色，主要由粘性土组成，含少量植物根系及碎砖块，桥址区均有分布。

(2) 冲、湖积（Q ha l+1/Q Pa l ）

②-1 粘土、粉质粘土（Q hal+1）：褐黄色、褐红色，含铁锰质结核及灰白色高岭土团块，桥址区均有分布。

②-2 淤泥质粘土（Q ha l+1）：层厚2.0-4.3m，灰色，夹少量壳壳及腐质物，桥址区零星分布。

②-3 沙层（Q pal）：主要为粉砂、中砂、细沙。层厚2.1-21m，褐黄色，灰色，主要成分为石英。长石及云母。桥址区大部有分布。

②-4 圆砾、角砾（Q pal）：浅黄色、浅红色，含粘土，细沙。桥址区零星分布。

②-5 卵石（Q pal）：杂色，含量为65﹪，粒径为2-5cm，粗砂及粘土填充。桥址区零星分布。

2、基岩

③-1 全风化砂质泥岩（K1-2）：层厚6.0m，灰绿色，泥状结构，岩石风化成散体状，桥址区中部有分布。

③-2 强风化砂岩（K1-2）：层厚2.0-22.5，褐红色，灰红色，细粒结构-粗粒结构，岩石破碎，多呈碎块状，桥址区均有分布。

③-3 中风化砂岩、泥岩（K1-2）：揭露层厚3.5-8.0m，灰色，细粒结构，岩石较破碎，呈块状，局部为短柱状，属软质岩石，桥址区均有分布。局部为砾岩，页岩。

三、钻孔前的准备工作。

（一）、填土筑岛

1、填土筑岛时将塘内淤泥清除，抛填粘土回填，筑岛形成施工场地，安装钻机。

（二）、埋置或插打钢护筒

钢护筒制作要求不易变形、不漏水、装卸方便。钢护筒内径比桩径大0.2～0.4m。旱地、筑岛处钢护筒采用挖坑埋设法，钢护筒底部和四周分层夯填密实的粘土。

（三）、制备泥浆

开挖泥浆池，选用优质粘土造浆，储浆池、沉淀池和沉碴筒的大小要满足施工的需要。泥浆循环通过孔口排入泥浆池内，污泥及沉渣及时用泥浆车运往指定排污处，以免污染环境。泥

浆池里的钻碴和多余的泥浆，应及时运至指定地点，不得乱堆乱弃。

表1—泥浆性能控制指标表

（四）、桩位测量

测量桥位，放出桩位中心，准确测量各桩位的中心和护筒顶高程，并在护筒上做好标记。陆上施工时要在平整好的场地上做出桩位标记，用长木桩或砼桩定位。

（五）、钻具和钻机就位

1、钻具选择

根据墩位处地质条件和施工要求，钻机要有大通径反循环钻具系统，循环排水量大，携带钻渣能力强，钻进效率高，能有效地提高钻孔桩的施工进度与成孔质量，因此选用旋挖钻SR250R。

2、泥浆循环系统

采用3PN泥浆泵进行泥浆循环和净化。

3、其他辅助设备

采用25t汽车吊机1、装载机1台，混凝土辆6台用于钻孔、下放钢筋笼及混凝土浇筑。

四、钻孔灌注桩施工方法及施工工艺流程

1、旋挖钻孔桩施工原理：

主要是其成孔工艺与其它桩基不同，旋挖钻机的钻进工艺：旋挖钻机采用静态泥浆护壁

钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆（稳定液）。

旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机快速提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。

旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。

钢筋笼加工制作、吊放，后压浆工艺同其它桩基施工。

2、钻孔桩施工工艺流程

钻孔桩施工工艺流程图

五、钻孔桩施工方法

（一）场地整平、基础处理

钻机进场后，根据墩位处的地基情况进行钻机施工场地平整。钻孔平台还应能满足承载混凝土运输车辆的能力。避免钻机施钻过程中发生不均匀沉降和水平位移，而导致桩孔倾斜和偏移。

（二）桩位测放

根据现有测量控制网进行桩基中心点测放，钻机就位前对每个桩位进行放样，放样完成后在每个桩位处对角设置护桩，以保证桩基开挖后，可以依据护桩找到桩位中心，并将桩位中心引至护筒内壁上，确保钻进过程中桩位对中。每个桩位应在不同控制点复核两次，确保桩基中心点的准确。

（三）埋设护筒

1、钢护筒采用δ=10mm钢板制作，其内径大于设计桩径0.2m。测放桩位时要注意对位准确。

2、为避免护筒在起吊运输过程中变形，需在适当位置用钢管焊成十字形内支撑，待吊装竖直后切除。

3、护筒的埋深，以能有效地保证护筒在整个钻孔桩施工中的稳定为标准，埋深2～3m 为宜，尽可能将护筒埋置在较坚硬密实的粘土层中至少0.5m；护筒顶高于水位1.5～2m,高出地面0.3m。

4、钢护筒埋置时要求竖直，且定位准确，其顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

（四）钻机移位定位

旋挖钻机自行履带移位，在旋挖钻机行进到桩位处时，将钻杆调整竖直就位并锁定，调好钻杆的垂直度，为确保钻头轴线与桩位中轴线重合，采取用全站仪进行对中观测和竖直度校正。