钻孔桩旋挖钻机作业指导书

合肥南环铁路项目二分部钻孔桩作业指导书编制：审核：批准：中铁四局合肥南环铁路项目二分部二零一零年三月十一日一、工程概况本标段共有1座特大桥，桩基为摩擦桩。

二、施工准备1、测量放样：采用日本产尼康全站仪对桥位、墩台中心桩位进行准确放样，对桥位桩进行防护、校核，据其确定各孔位，并将计算资料和放样资料保存完好，以备核查，用木桩标示各孔位中心。

2、场地平整：场地平整在桥位放样后孔位确定前进行，采用推土机平整、压路机压实施工场地，然后铺垫枕木作钻孔平台。

场地平整过程中不能破坏桥位定位桩。

3、场地布置：规划作业、材料存放、机械修整、人员休息场地，修通进场道路，接入水电设施；物资、机械、人员到位。

三、人员、机械安排1、人员安排见表一，机械安排见表二。

分三班连续作业。

钻孔桩作业人员配备表表一2、机械安排见表二。

钻孔桩作业机械配备表表二四、护筒埋设及护壁泥浆1、护筒埋设a、护筒制造与埋设钻孔用护筒采用δ=6㎜钢板制作，护筒长度为2米，直径比设计桩径大20cm，护筒顶端高出地下水位1.5m,高出地面40㎝，护筒中心线应与桩中心线重合,平面允许误差不大于50㎜,竖直线允许误差≤1%。

埋深1～2米。

护筒埋设，先在桩位处挖至少比护筒底深50cm，直径比护筒大40-50cm的圆坑，然后在坑底回填50cm厚的粘土，护筒四周用土填筑，并分层对称夯实。

地下水位较高时，可在原地面先填筑粘土再埋设护筒，如护筒底土质较松软，可用上面的方法处理，必须使护筒稳固并且不下滑。

ｂ、护筒必须垂直，其顶面中心与设计桩位中心偏差不大于2cm，倾斜度不大于1%。

2、护壁泥浆（1）、泥浆要求①护壁泥土要求水化快、造浆能力强、粘度大、主要技术指标满足下列要求:a．胶体率不低于95%。

b．含砂率不大于2%。

c．造浆能力不低于2.5l/kg。

d．塑性指数>17（砂粘土应>15，大于0.1mm的颗粒<6%），e．如果粘土较差可加入0.1—0.2%Na2CO3或NaOH，以改善泥浆。

②护壁泥土选择由试验室试验确定。

③配制1m3泥浆粘土与水的重量可根据粘土比重r1和需要的泥浆比重r2计算。

即每立方泥浆粘土需要量G=r2-1/(r1-1)×r1。

④根据现场情况可设置制浆池，沉淀池和泥浆槽以形成一个泥浆循环系统。

（2）、泥浆池设置采用两个墩桩基共用一个泥浆循环池的方式。

泥浆处理池由造浆池与沉淀池两部分组成，在地面挖坑，池内砌砖。

钻孔施工时，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，用汽车远弃的方式随时清除，以防泥浆溢流污染环境。

（3）、泥浆配置本工程泥浆采用购置粘土造浆，相应地质情况下泥浆技术指标见表一。

泥浆充分拌制均匀备用，开钻前，充分备足制浆用粘土。

钻孔泥浆指标要求表一五、钻孔作业1、钻机选型：采用旋挖钻机。

2、钻机就位钻机就位前，对钻机的各项准备工作进行检查,包括钻机基座处平整、加固,主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位等。

安装好的钻机钻头。

钻头中心和桩孔中心在同一竖直线上，偏差控制在20㎜以内，以确保钻孔桩竖直度≤1%的要求。

3、钻孔（1）开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足。

水电管路是否电畅通，以确保正常。

(2)正式钻进前先启动泥浆泵，配制合适的泥浆。

（3）钻头着地，旋转开钻，以钻头的自重并加压钻进，旋转并挤压钻头，使钻头内充满泥浆后提起钻头，钻头提升过程中及时补充泥浆并保持水头。

提出钻头后将钻头中的泥砂倾卸掉。

关闭钻头的阀门，将钻头转回钻进地点，并将旋转体的上端固定，降落钻头继续钻进。

（4）钻孔完成后，进行第一次清孔，清除孔底沉渣。

(5)钻孔作业连续进行，不得中断。

因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道，以防埋钻,同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。

(6)钻孔前，绘制孔位处地质剖面图，挂在钻台上，作为对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重的参考。

并且经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样鉴别土层，并记录表中，与设计地层核对。

(7)钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m;保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔，缩孔等质量事故。

（8）钻孔过程中用检孔器随时检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。

（9）当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进入设计持力层。

（10）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后进行清孔。

4、清孔（1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。

（2）清孔采用捞渣法，钻孔达到设计标高后，将钻头慢速提出取下钻头换上捞沙桶，捞出孔内沉积的泥渣，然后注入净化泥浆（相对密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率﹤2%），孔内含渣泥浆。

严禁用加深孔底的方法代替清孔。

（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上1.5～2.0m，以及泥浆比重是否合适，防止坍孔缩孔。

（4）当从孔内取出泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。

成孔质量标准见下表。

成孔质量标准表:5、钢筋笼制作吊装（1）钢筋笼加工绑制在钢筋棚集中进行，钢筋笼分节制作，每节长为15~20m，钢筋笼现场绑扎，16t吊车吊装入孔，两节钢筋笼现场焊接。

制作允许偏差为：主筋间距±10㎜，箍筋间距±20㎜，骨架外径±10㎜，骨架倾斜度0.5%。

（2）钢筋骨架内设加强劲和内撑架防止在运输和就位时变形,钢筋笼每2.0m加设一道支撑筋，防止装吊时变形。

吊机吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不可强行下放。

（3）钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块，以保证钢筋保护层厚度。

（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，入孔后位置正确，符合设计要求，并牢固定位（设置防浮钢管支撑）或将其中4根主筋适当加长，焊于钢护筒上，上压钻机。

骨架吊放偏差为：骨架保护层厚度±20㎜，骨架中心平面位置20㎜，骨架顶端高程±20㎜，骨架底面高程±50㎜。

6、水下混凝土灌注钻孔桩水下混凝土拌制在搅拌站集中拌制，混凝土运输车运输，导管法灌注，导管直径采用φ250㎜。

（1）灌注准备:在清孔过程中，对各类设备进行检修，备足原材料。

导管使用前，进行过球、水密、承压及接头抗拉试验。

（2）水下混凝土材料：粗骨料采用碎石，可根据试验要求调整含砂率。

粗骨料粒径最大不超过35㎜，细骨料采用级配良好的中粗砂，水泥采用PO32.5普通硅酸盐水泥，未经监理批准不使用缓凝剂。

混凝土各项技术指标为：初凝时间﹥2.5h，含砂率0.4～0.5，水灰比0.5～0.6，坍落度180～220㎜，混凝土在运输、灌注过程中无显著离析、泌水现象，强度等级不低于设计的1.2倍。

（3）水下混凝土灌注方法①安装导管并放入钻孔内，导管下口离孔底25～40㎝，上口与储料斗相连，储料斗的容积不小于5m3。

确保首批混凝土灌注后导管埋入深度大于1米。

②导管安装后，再次探测孔底沉渣厚度，如超过设计要求，则需进行二次清孔至合格为止。

③混凝土运至现场时，要检查混凝土的和易性、坍落度，如不符合要求，则进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的，混凝土不得使用。

④水下混凝土灌注在过程中，经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。

导管埋深控制在2～６米内，采用12t吊车提拔导管，砼灌注速度不得太急以防导管上浮。

⑤水下混凝土灌注连续进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的时间。

当导管内混凝土不满时，可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。

为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，要保持孔内水位高度。

⑥为防止钢筋骨架上浮，混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时，应减慢混凝土的灌注速度。

混凝土顶面上升距钢筋骨架底部4米以上时拔除导管，使导管底口高于钢筋骨架底部2米以上后，再以正常速度灌注砼。

⑦灌注桩砼的顶面标高比设计标高高出0.5～1.0米，以保证混凝土质量，超灌的桩头在浇筑承台前凿除。

⑧灌注将结束时，核对灌入的混凝土数量，以确定所测混凝土顶面高度是否正确。

⑨混凝土灌注完成后强度达到2.5Mpa后，可拆除护筒。

4.6废泥浆外运为了不污染河道及施工场地，废钻渣、泥浆沉淀后及时用汽车外运至监理工程师指定的地点处理。

7、钻孔桩作业流程图见图一五、人员、机械、工期安排1、人员安排见表三，施工劳力安排采用三班作业。

表三为每班作业人数。

钻孔桩作业人员配备表表三2、机械安排见表四。

钻孔桩作业机械配备表表四六、常见水下砼灌注出现的事故预防及处理水下砼灌注是钻孔桩施工的关键工序，水下砼灌注过程中要分工明确，密切配合，统一指挥、快速、连续施工。

常见事故、预防和处理方法：（一）导管进水1、主要原因：（1）首批砼储量不足，或虽然砼储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，至使底口进水。

（2）导管接口不严，或导管焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。

（3）导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口进水。

2、预防措施和处理方法（1）若是由第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。

然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批砼，重新灌注。

（２）若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。

如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。

为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底中翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于200cm。

由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。

以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。

若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用混凝土特制），将导管重新插入混凝土内（导管侧面再加重力，以克服水的浮力）。

导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后继续灌注。

若如前述混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入混凝土时，可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击的方法压入原混凝土面以下适当深度，然后将护筒内的水（泥浆）抽除，并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。

（二）卡管１、初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。