黄土地区旋挖钻成孔施工工法

黄土地区旋挖钻成孔施工工法

编制单位：中国建筑一局(集团)有限公司

主要执笔人：刘鹏翁野于治勇王罡吴清碧

1 前言

旋挖钻挖孔是一种新型成孔方式，不仅清洁、成孔率高，而且较以前的成桩方式速度快了很多（每台机器一天可完成3~5根桩），缩短了工期。

2 工法特点

旋挖钻机的地层适应能力强，旋挖钻机可以适用于砂土、粘性土、粉质土、砂土、卵石层等地层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用；环保特点突出，施工现场干净这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔外再卸土。旋挖钻机虽然也使用泥浆，但泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于或小于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。

3 适用范围

旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层，尤其适合黄土地区的成孔施工。

4 工艺原理

旋挖钻机成孔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）。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。每一循环视孔深不同约在1~5min内完成。每钻进一斗，入土0.5~0.8m。40m深桩孔，在一般地质条件下约80~160斗即告完成。黄土土层最高小时进尺能达到15m。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

平整场地

桩位放样

埋设护筒

钻机就位

钻 进

钻孔检查、清孔

成 孔护筒制作钻渣堆放和清理向孔内注入泥浆

泥浆回流至沉淀池

泥浆池泥浆制备

5.2施工操作要点

5.2.1场地平整

桩基施工前应对场地进行平整处理，遇有软弱地基时，应对地基进行压实或换填处理，防止钻机在钻孔过程中倾斜甚至倾覆。

5.2.2桩位放样

采用全站仪或GPS 对桩位采用坐标法进行实地放样，在放出的桩位处钉上桩位，并在四周以桩位点为中心都钉上钢筋棍，并做好保护。

桩位放样必须按测量复核制度进行，由两人独立进行放样，经复核确认无误后方可进行后续施工。

5.2.3护筒埋设

护筒采用8～10mm 钢板卷制，直径大于桩径20~40cm ，单节长度5.5～2m ，埋设深度根据地层稳定性确定，至少埋设2m 。钢护筒安置时，先用钻头在桩位钢筋棍处下钻，在比护筒长度短1m 左右时停下来，再用钻机的液压系统将护筒直接压下，到高出施工地面0.3m ，然后将护筒四边用粘土回填夯实。护筒顶平面位置偏差不得大于5cm ，斜率不得大于1%。护筒顶口应高出地下水位2.0m ，

护筒埋设好后,测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。

5.2.4钻机就位

采用旋挖钻机钻孔，钻机就位时钻机应调平，钻杆竖直，钻头圆锥中心对准桩位十字线中心。

5.2.5泥浆制备

泥浆的配比和配制方法宜通过试验确定，其性能应与钻孔方法、土层情况相适应。

泥浆一般由水、膨润土和外加剂拌和而成，膨润土一般用量为水的8%，对黏性土可降低至3%～5%。

泥浆性能没有作强制性规定，以不坍孔、浮渣和经济性为原则，确定泥浆性能，在施工过程中，根据地质情况进行调整。当缺乏泥浆的性能指标参数时，可参照表5.1选用。

表5.1 泥浆性能指标

经沉淀后排入泥浆池，达到泥浆循环利用。

5.2.6钻孔

安装钻机时，钻头应根据桩的设计直径及土层情况选用。钻机就位后底座平稳，在旋挖及旋

转卸土时桩身不能有移位及钻陷。在旋挖过程中钻头提升时，钻杆轴线、钻头中心与护筒的中心

必须始终保持在同一铅垂线上，以确保桩孔的垂直度（钻机自行控制，旋挖钻机上有保持垂直的

系统）。

在钻进过程中应随时注意土层变化，对不同土层采用不同的旋挖速度，使其达到最佳进尺。在砂土中，应注意控制旋挖速度，同时提高孔内水头。旋挖过程中，应注意土层的变化，并作好记录，与地质剖面图核对，如与设计图及地质剖面图不符，应及时通知设计单位及监理工程师。在成孔过程中必须认真贯彻执行岗位责任制，不得碰撞孔壁及钢护筒。成孔过程中应随时测定桩的倾斜率，将其控制在1%以内，随时抽检泥浆指标，使泥浆满足护壁要求。

群桩施工时，连续两根桩在距离小于4D（最近桩的直径）时，要跳孔施工，尤其是软土层应严格控制。

5.2.7钻渣清理

钻渣应边钻边及时清理，离孔口距离不宜太近，同时要清远到指定地点堆放，以免污染环境。

5.2.8清孔

孔底清理紧接终孔检查后进行。钻到预定孔深后，必须在原深处进行空转清土，然后停止转动，提起钻杆,反复多次。在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆,清孔后，用测绳检测孔深。

6 材料与设备

6.1施工人员

为满足施工进度计划要求，单台旋挖钻机安排2个班组进行24小时不间断施工，每班施工人员3人，则2个班组共计6人。

6.2材料

主要施工材料见表6.1。

表6.1 主要施工材料表

6.2设备

主要设备见表6.2 。

表6.2 主要设备

7 质量控制

7.1应遵循的国家行业标准

7.1.1公路桥涵施工技术规范JTG_TF50-2011。

7.2质量控制要求

7.2.1建立健全质量管理制度和质量保证体系，并认真贯彻执行。

7.2.2详细调查施工中可能存在的质量隐患，有针对性地制定切实可行的保证措施。

7.2.3对进场的物资、设备等严格进行质量检验与评定，禁止使用不合格品。

7.2.4旋挖钻机钻桶直径为所成孔小1~2cm。

7.2.5钻机位置要稳固。

8 安全措施