旋挖桩施工作业指导书

一、工程概述
衡酃路光明街-蒸阳南路段是衡阳市东西向交通性主干道，东起武广客运专线衡阳车站，西至西外环，全长18.57km。

A标段工程里程范围为MK0+000～MK2+620.797，全长2620.797m，由西向东分别与蒸阳南路平交，跨越湘桂线、湘江南路、湘江、湘江东路、湘桂铁路、三化铁路专用线、东风路、衡阳火车站、光明路后与地面道路相接。

其中跨湘江主桥采用五跨变截面高度连续箱梁，孔跨布置为63.5+3×122+63.5m，全长493m，桥面宽平均27.5m；跨京广铁路衡阳火车站立交主桥采用L=168m 刚架式钢管混凝土系杆拱桥，主桥全长172m，桥面总宽度28.6m；其余桥跨基本结构形式有连续箱梁、钢箱梁、空心板梁等。

桩基础施工，我项目部采用“十”字冲击钻孔；但由于衡州大道为市政工程，部分桩基础施工与居民区比较近，冲击钻孔对居民房屋及居民休息影响较大，为满足环保及居民的要求，临近居民区的桩基础施工采用旋挖钻施工。

二、钻孔准备工作
2.1钻孔机具选择
采用ZR250B旋挖钻机，其技术参数见下表。

ZR250B旋挖钻机主要技术参数表
⑵钻孔桩机械设备计划
3PNL泥浆泵1台
16T吊车1台
电焊机1台
φ300mm导浆管400米
灌浆漏斗1个
切割机1台套
2.2工作原理
旋挖钻成孔施工法，又称钻斗施工法。

成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻头装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。

旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点；缺点是在粘性较大的粘性、淤泥土层中施工，回转阻力大，钻进效率低，容易糊钻。

适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石、碎石的地层。

2.2技术准备
为确保钻孔桩位置准确无误，项目部技术组在施工放样前对设计单位所提供水准点进行了彻底换手贯通测量。

据本工程测量控制点，采用坐标法定出各桩位中心点并在距桩中心2.5m外定4根护桩,以便
钻孔过程中随时检查，护桩连成的十字线夹角控制在90度左右。

2.3场地准备
合理布置施工现场，清理场地内影响施工的障碍物，低洼处用粘土回填，达到“三通一平”，挖好稳定液搅拌池。

平整场地，清除杂务，换除软土，夯打密实。

2.3作业准备
2.3.1对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转，确保机械正常工作，配备足够的备件。

2.3.2引好桩位控制线和水平高程的控制点，妥善保护好，施工中应经常复测。

2.3.3原材料进场待用，根据设计要求加工钢筋笼。

2.3.4正式施工前试成孔，不少于两个，以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工工艺是否适宜。

2.4 劳动力计划安排
配备技术员1人，负责质量管理（轮班作业，必须做到有人施工就有人做技术指导）；配备管理人员2人，全面负责现场施工管理工作（轮班作业，必须做到有人施工就有人管理）；技工3人，普工10人，共计19人。

3、施工工艺流程和施工方法
3.1施工工艺流程
钻机就位开孔→设置护筒并注入稳定液→旋挖钻进→清孔→下放钢筋笼→插入混凝土导管→二次清底→灌注混凝土成桩→拔出导管→拔出护筒
由流程图可知，旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆，在钻孔过程中，要制备符合性能指标的泥浆，同时要及时补充泥浆，以确保孔内水头压力，防止塌孔。

3.2施工工艺要点
3.2.1钻孔前施放桩位点，放样后四周设护桩并复测，误差控制在
5mm以内。

进一步确定是否有障碍物，必须待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。

3.2.2钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，钻头对准孔位开启电机进行开孔。

旋挖钻机施工工艺流程图
3.2.3设置护筒：根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径200mm~300mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，护筒与坑壁之间应用粘土填实。

施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。

首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。

护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。

护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。

护筒应高出地面20~30cm，随即注入稳定液，并应保证孔内稳定液面高于地下水位1m以上。

3.2.4钻机就位：旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。

钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。

3.2.5钻进：当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。

3.2.6 清孔：钻进至设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。

一般用沉渣处理钻斗（带挡板的钻斗）来排出沉渣，若沉淀时间较长，则应采用水泵进行浊水循环。

3.2.7钢筋笼制作应符合设计要求，钢筋笼存放场地应平整，钢筋笼应先进行隐蔽工程验收方能下放，下放时应保证钢筋笼顺直，严禁摆动碰撞孔壁，就位后焊制定位钢筋。

3.2.8钢筋笼下放至设计深度后，立即下放混凝土输送导管，避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。

导管一般由直径为300mm的钢管制作，内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度，管段的接头应密封良好和便于装拆。

下放导管的数量应有计算确定，布置时应使各导管的浇筑面积相互覆盖，导管的有效作用半径一般为
3~4m，导管第一节底管长度应不小于4m。

3.2.9二次清孔：将头部带有1m长管子的气管插入导管内，气管底部与导管底部最小距离2m，压缩空气从气管底部喷出，如能使导管底部在桩孔底部不停的移动，就能全部排出沉渣，对深度不足10m 的桩孔，须用空吸泵清渣。

灌注混凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。

3.2.10灌注混凝土成桩：配制的混凝土强度等级必须满足设计要求，应具备良好的和易性。

开始灌注混凝土时，为使隔水栓顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为30~50cm，使导管一次埋入混凝土面下
0.8m以上。

混凝土必须连续灌注至设计标高，灌注过程中导管埋深宜为2-6m，严禁导管提出混凝土面，应设专人测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

4、质量控制措施
4.1护筒埋设：护筒既保护孔口壁，又是钻孔的导向，则护筒的垂直度要保证。

为防止跑浆，护筒周围土要夯实，最好粘土封口。

在上层土质较差时，将护筒加长至4~6m，提高护壁效果。

在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。

4.2对稳定液要求：一要控制泥浆的比重在1. 05～1. 10 之间，二要粘度在18s～25s ，含砂率小于6 % ，定期测试稳定液的各项技术指标，出现问题及时解决。

4.3孔底沉淤控制：旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。

前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。

前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前二钻斗的旋挖量。

4.4复测孔深及稳定液比重：为保证灌注桩质量，浇筑混凝土前，一要检查孔底泥浆的比重是否小于1.15 ，否则采取换浆处理；二要检
查孔的深度，判断有否孔壁坍塌现象，若有用旋钻机清孔，达到设计深度后方可安装导管。

4.5对导管的要求：导管在使用前必须作密封性检查，接头严密，不漏水、不漏浆。

导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土的埋管深度。

4.6浇筑混凝土的要求：混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。

由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。

由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高0. 5m~1.0m ，最后机械破桩头处理。

4.7 其它注意事项
4.7.1成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止钻进，经采取措施后，方能继续施工。

4.7.2钻进硬层，回次进尺深度太小，斗内钻渣太少时，可换用小直径筒形齿状钻斗，先钻一小孔，然后再用钻斗扩孔钻进，也可换用短螺旋钻进，然后再下钻斗捞渣，钻进速度，应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时，为保护孔壁稳定，可事先向孔内投入适量粘土球，下
入孔内的钻头，其底盘进渣口必须装闭合阀板，以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。

4.7.3控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低。

5、安全环保措施
5.1 建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。

5.2 强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。

5.3 施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。

5.4 钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。

5.5 随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。

5.6 在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。

5.7 用电设备应派专人看管，应有良好的接地、接零和漏电保护装置，严禁带电作业。

非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。

5.8搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

5.9成孔后的孔口要设盖，成桩后的孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。

5.10 废弃的稳定液、泥渣等应按环境保护的有关规定处理。

注：其他未注明事项，请参照钻孔桩（冲击钻）作业指导书。