旋挖钻成孔作业指导书

旋挖钻成孔作业指导书
1、旋挖钻机成孔工艺介绍
旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头的回转，直接将土旋入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，如此循环往复，直至成孔的过程。

旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。

施工前应根据不同的地质情况选用不同类型的钻头。

（见钻孔灌注桩施工工艺流程图）
2、旋挖钻施工准备工作
2.1钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台。

2.2在浅水中，宜用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。

2.3钻孔场地在深水中或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工，平台须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时应考虑施工设备能安全进、退场。

如水流平稳时，钻机可设在船舶或浮箱上进行钻孔作业，但须锚锭稳固保证桩位准确。

2.4根据设置的三角网及桩位坐标图，用全站仪放出每个桩孔的中心位置，然后用钢尺复核各桩孔之间的平面距离。

定出桩位的中心位置，并用在周围做上护桩，并报监理工程师检验，经监理工程师检验桩位符合精度要求后可进行护筒的埋设。

2.5准备好足够的混凝土原料，拌和、运输设备，以及材料堆放场地。

2.6泥浆制备：按照两个墩位布设制浆池，及沉淀池，并用循环胶管连接，泥浆选用优质钠基膨润土制成。

入孔泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定并应符合下列规定：
黏度：一般地层16～22，松散易坍底层19～28s。

含砂率：新制泥浆不大于4%。

胶体率：不小于95%。

pH 值：应大于6.5.
为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。

造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，每个台班不少于一次。

2.7根据孔深，备足混凝土导管，事先预拼并做试压试验，按自下而上顺序编号并标示尺度。

2.8钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。

护筒采用6～8㎜厚钢板制作，应考虑钢护筒不变形和起吊方便的加强设备，钢护筒长度1.5米—
3.0米，护筒直径比桩径大0.2米。

2.9护筒埋置应符合下列规定：
2.9.1护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。

2.9.2护筒埋置深度：岸滩上，粘性土应不小于1m，砂类土应不小于2m。

当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。

岸滩上埋设护筒，应在护筒四周回填黏土并分层夯实。

2.9.3水中筑岛上，护筒宜埋入河床面以下1m；水中平台上可按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。

在水中平台上下沉护筒，应有导向设备控制护筒位置。

2.9.4护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

2.9.5可利用旋挖钻机钻头压力，直接将护筒埋入设计深度。

也可采用人工开挖，用吊车吊运护筒就位后回填的方法埋设护筒。

3、钻进工艺
3.1护筒顶面、原地面标高已测定，钻机的性能状态检查良好的基础上，钻机才能就位。

钻机就位前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。

钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

3.2钻机定位要准确、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。

用测量仪器将护桩点引到孔口的护筒壁外，形成十字交叉来进行钻机的定位，钻头中心位置的偏差不大于2cm。

3.3开孔时，要保证钻头对准桩位，预防孔斜和桩位偏差，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

起初，钻机要轻压慢转渐渐进入，待钻头全部进入地层后方可加速钻进。

开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位1.5～2.0m，高于护筒底脚0.5m以上并低于护筒顶0.2～0.3m，以保持足够的泥浆压力以维护孔壁稳定，不致泥浆外溢，同时保证文明施工，在钻进过程中取渣和停钻后，应及时向孔内补充水或泥浆，保持孔内水位高度、泥浆比重及黏度。

3.4套管跟随钻进时，套管底口应与钻头旋挖深度相适应，确保不超挖。

3.5因钻头在孔内提升过程中泥浆在孔壁和钻头之间流动，若升降速度过大，则泥浆流动将加大对孔壁的冲刷，容易造成孔壁坍塌，因此需要控制钻头的提升速度。

同时钻孔过程中还要考虑地质情况，当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；到砂层后，钻机操作要轻提，轻放，不要强行加压，并适当增加泥浆比重和粘度。

3.6旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪，在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪，随时指挥机手调整钻杆垂直度。

通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证了成孔的垂直度。

3.7钻孔过程中，按试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况，记录必须认真、及时、准确、清晰。

施工过程对钻头磨损超标的要及时更换，以确保钻孔孔径。

3.8钻孔作业应连续进行，因故停钻时，应将钻头提离孔底5m以上，最好提出孔外以防埋钻，孔口应加护盖。

3.9钻孔过程中当地质发生变化时要及时捞取渣样，检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对，分析地质吻合情况，以便控制钻进速度和泥浆的指标，密切观察有无异常情况，有异常情况应立即停钻，分析原因，及时处理。

3.10成孔达到设计深度时，技术人员及时对孔位、孔径、孔深、孔形及竖直度进行检验，孔深控制以测绳测出的周边四点平均值为准，垂直度用验孔器检测为准，并及时报监理工程师验收，合格后方可进行下道工序。

表3-1 成孔检验项目
3.11为减少旋挖钻孔对相邻桩孔孔壁和已浇筑混凝土的扰动影响，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻或采取隔桩钻孔的方式进行作业。

4、清孔
4.1钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、孔型、竖直度等进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。

将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底沉淀物尽量装入旋挖斗内，提钻甩渣，清孔必须彻底,避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。

4.2清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。

严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

4.3清孔是钻孔灌注桩保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的各项质量指标、孔底沉渣厚度、泥浆指标和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。

若沉淀时间较长，则应在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后用水泵施行二次清孔作业。

二次清孔方法：在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉碴，过程中要测量泥浆的各项指标，同时用测锤测量沉淀厚度，确保沉渣厚度不大于20cm，完成后立即进行砼浇筑。

5、钻孔桩作业施工操作规则
5.1钻机及相关器械应符合设计要求，用前要专人检查，使用中要定部位、定工序、定人员各负其责，加强维修保养，用后专人检修保管。

5.2钻孔应一次成孔，不得中途停顿，因故停钻时，孔口应加护盖，以防掉人、落物。

钻进时，起落钻头速度要均匀，孔内出渣应及时清理。

5.3钻孔作业过程中，应观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理。

5.4钻机组装按起吊作业操作要求进行，分工明确，各负其责，通过专人检查，并试开钻，确认状态良好，方可使用。

5.5及时检修，保证机械正常作业，一切准备就绪后，开始钻孔应仔细观察和调整钻机速度，防止卡钻后扭断钻杆。

5.6钻孔过程中，应对孔位、孔径、孔深、孔形等进行检查，随时校正。

5.7要规划施工便道，行车要有序，夜间施工要有良好的照明设施，要保证电缆及水管线路安全。

6、钻孔异常处理
6.1钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。

坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。

6.2钻孔中发生缩径时，一般可将旋挖钻机的钻头，提起到缩径处进行反复扫孔，直到钻孔直顺。

6.3发生卡钻时，不宜强提。

应查明原因和钻头位置，采取左右晃动钻杆以及其他措施，使钻头松动后再提起。

6.4发生掉钻时，应查明情况尽快处理。

6.5发生开钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。

必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、方埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。