反循环钻机成孔作业指导书

反循环钻孔作业指导书

一、编制目的

明确桥梁桩基反循环钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。

二、适用范围

适用于中交股份石武客专项目部六分部一工区管段内各种土质层采用循环钻机钻进的桥梁桩基施工。

三、作业内容

作业内容包括桩位放样、场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻机就位、泥浆制备、钻进、制作安装钢筋骨架、清孔、灌筑水下混凝土、拔出护筒。

四、成孔原理、适用范围及优缺点

1、反循环钻机成孔原理：地面造浆，灌入孔内。土层被旋转的钻锥搅松压碎成为钻渣，被同泥浆一起通过钻杆内孔抽至地面沉淀池沉淀。

2、适用范围：细粒土、粗粒土、含卵砾石量小于20%，粒径小于钻杆内径2/3的卵砾石土，软岩。

3、优缺点：钻进与排渣同时连续进行，钻进速度快，泥浆护壁效果好，泥皮比较薄；但占用场地大，水和泥浆原材料消耗量大，机具设备复杂。

五、工艺流程及技术要求

1、施工前准备

⑴、进行场地踏勘，对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，采取清除、改移、保护等措施妥善处理。

⑵、收集工程地质资料，施工图审核意见、施工组织设计或方案，编制工艺施工组织设计和施工工艺设计，通过施工工艺设计确定施工参数。

2、场地平整以便钻机安装和移位，对不利于施工机械运行的松散场地，

应采取硬化、加固等措施。场地要采取有效的排水措施。

⑴、场地为旱地时，平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。

⑵、场地为浅水时，采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.5～1.0m。

⑶、场地为深水时，采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台、栈桥等。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载，有通航要求的河流、湖泊的平台栈桥在夜间要设置防撞指示灯。

3、用全站仪等准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度；测好的桩位必须复测，并严格控制测量误差。

4、制作埋设护筒

⑴、护筒采用4～8mm厚的钢板加工制成，高度为2～6m，内径比钻头直径大200～300mm，护筒顶部设1个进浆口。护筒顶高程应高出地下水位

2.0m。

⑵、护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。所以护筒中心与桩位中心应重合，周边用黏土夯填密实。护筒位置要根据设计桩位，按纵横轴线中心埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后，将坑底整平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后，四周及用黏土回填，分层夯实，并随填随观察，防止填土时护筒位置偏移。护筒埋好后应复核校正，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。旱地、筑岛处护筒采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置，竖向倾斜和两节护筒的连接

质量均需符合上述要求，沉入时可采用压重、振动锤击并辅以筒内除土的方法。

⑶、护筒的埋设深度：在黏土中不宜小于1m；在砂土中不宜小于1.5m。

⑷、护筒高度宜高出地面0.5m或水面1～2m。当钻孔内有水压时，应高于稳定后的承压水位2m 以上。当处于潮水影响地区时，应高于施工水位1.5～2.0m，并应采用稳定护筒内水头的措施。护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度为2～4m，水中筑岛护筒宜埋入河床面一下1m，必要时应打入不透水层。护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。

5、泥浆制备及泥浆池布置

⑴、钻孔桩施工中泥浆的作用

①护壁作用，防渗、防水帷幕。以孔内高于地下水位的泥浆的侧压力平衡孔壁土压力和孔周水压力，抵抗孔周水渗入孔内，维持孔壁稳定。

②悬浮土渣，携带土渣出桩孔。不使土渣沉入孔底造成钻孔困难、影响桩底沉渣厚度。

2、泥浆必须具备的性质

①物理稳定性，静置相当时间其性质不变化，不因重力而沉淀。

②化学稳定性，不因水泥、海水等异物混入而污染。

③适当的比重。比重大对护壁、浮渣有利，但比重太大会使泵的能力不足，或妨碍混凝土灌筑。

④良好的触变性。要求泥浆在流动时，阻力很小，以便泵送。当停止钻孔时，泥浆能很快凝聚成凝胶状，避免浆中砂粒迅速下沉；渗入孔内的泥浆又能很快凝聚成凝胶状，

⑶、泥浆性能指标

不同地层采用不同的泥浆性能指标，详见下表。

不同地层下泥浆的性能指标要求表

⑷、泥浆的调制

制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于制浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。制浆方法采用在井口外以泥浆搅拌机搅拌。

7、钻孔施工

⑴、钻机安装及控制内容

钻机安装前，应检查钻机平台是否符合平台设计要求，确保平整、稳固；钻机安装主要控制钻机及钻架的稳固可靠性，保证位置准确；钻机安装完成后，进行试运转，并检查各项指标，若不符合要求应进行调整、加固。

①、钻机平台、钻机及钻架稳定牢固，不产生位移及沉降。

②、钻架垂直及机身水平，钻架上的起吊滑轮组与钻盘中心在同一铅垂线上。

③、对钢护筒位置及直径进行复查，钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差小于5cm。

④、电力及机械系统运转正常。

⑤、钻机就位后，测量护筒顶、平台标高，并记录详细，用于钻孔过

程中孔深测量的参考。

⑵、钻孔

①、开钻前在护筒内存进适量泥浆，并将钻头提升距孔底约20cm，待泥浆循环畅通后开始钻进，开钻时低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进

②、钻进速度要与泥浆排量相适应，并保持孔内应有水头，不同地层采用不同的钻速钻压、泥浆比重和泥浆量。

③、在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时，宜采用低速、轻压钻进，同时要提高孔内水头和加大泥浆比重。

④、在粘质土中钻进，由于泥浆粘性大，钻头所受阻力大，易糊钻。应选用尖底钻锥中等钻速、大泵量、稀泥浆钻进。

⑤、在砂类土或软土层钻进时容易坍孔，应采用平底钻头，控制进尺，抵挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。

⑥、钻进过程中，要及时补充损耗、漏失的泥浆；每钻进2m或地层变化处，及时捞取钻渣与地质资料核对，及时填写钻孔记录表。

⑦、钻进过程中要经常测量孔深，并对照地质柱状图及时调整钻进参数。

⑧、钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。

8、清孔

⑴、钻孔深度达到设计标高后，应对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查，符合有关规定后并报监理工程师终孔后立即清孔。