旋挖钻钻孔施工技术交底.docx
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旋挖钻钻孔施工技术交底
旋挖钻钻孔施工技术交底
一、钻孔前准备工作
1. 将桩位部分的障碍物清除,根据地形、地貌将桩位周围场地进行平整、压实。
场地处于陡坡时，挖成平坡；场地处于浅水时根据实际情况采用筑岛或改移沟渠。
钻机作业区域进行夯实处理，以保证钻机置于坚实的土层上；
2. 做好施工前的技术和安全交底工作，熟悉本客运专线桩基工程设计和客专规范的要求，熟悉场地的工程地质条件和水文地质条件；
3. 做好机械试运转工作和其他相关设备的配套准备工作。
二、钻进成孔
1．钢护筒制作及埋设
由于旋挖机自重较大，为防止施工时孔洞周围塌陷，要求护筒埋设至原状土，钢护筒采用6mm的钢板制成，护筒直径按照比桩径大200-400mm制作，护筒高度2.0m，孔口护筒应高出地面20-30cm,护筒焊接务求严密，开挖埋设护筒要用粘土回填夯实。
在施工中采用二次校核的方法进行护筒埋设，先放样定点，在所测桩位中心先打入一根钢筋或木桩作桩位标志，按放样位置埋设护筒，护筒的开挖可用旋挖机筒式钻头扩孔的方式进行或用挖土机开挖埋设），然后再校核桩位的准确位置，并在护筒口用红漆做好标记，下沉护筒可用旋挖钻机钻头施压，护筒下沉，务求正直。
钻机就位时在标记上拉好十字线，并严格按十字线中心对中整平。
做好以上工作后，上报监理工程师进行复核、校对后，方可开工。
2．钻进成孔
①、钻机就位
履带式旋挖钻机自行行走就位。
钻机就位做到场地平整，虚土填实，并在钻机位置铺设钢板垫底。
钻孔前，钻具对准孔位中心，机台平整度和垂直度可通过钻机自动安平系统调整。
保持钻机垂直稳固、位置准确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大。
另外，在钻机对中整平后，在桩孔边设立尺寸标志，以便于每次钻进后的复位对中，并安排专人在钻机前指挥。
②、钻孔
先钻线路左侧桩孔，钻机停留位置与线路方向垂直；再钻右侧桩孔，钻机停留位置与线路方向平行。
开始钻孔时，稍提钻杆，在护筒内慢速旋转，钻至护筒脚下1米后，按正常速度钻进。
当钻斗被旋转挤满钻碴后，停止下压及回旋，逆时针方向转动动力头，稍向下送行，关闭钻头回转底盖。
上提钻斗时缓慢进行，防止提速过快，钻头碰撞孔壁，提离孔口后，钻机自身旋转至孔口卸碴场地，用动力头顶压顶杆，将底盖打开，倾卸钻碴，然后关闭底盖，旋回孔位，对准孔位，慢慢将钻斗放至孔底，继续钻进。
在钻进过程中，注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻头和不同的钻进速度。
当遇到上部土层为可塑-硬塑状粉质粘土层，可采用短螺旋合金钻头钻进；当钻至软-流塑淤泥质粉质粘土和砂层及混合卵砾石层时，采取筒式钻头钻进；当钻至中风化泥质粉砂岩时，若筒式钻头难于钻进，可选用短螺旋合金钻头将岩石破碎，而后采用筒式钻头捞取岩石碎屑，如此交替反复，直至终孔。
注意孔内地下水位情况，及时补充水，以防坍塌。
为防止塌孔，在钻进至砂层及混合卵砾石层时，为防止塌孔、缩径，钻进时应加入泥浆，以利于保护孔壁稳定。
泥浆由膨润土、纤维素、纯碱和水按一定比例拌合，发酵而成；泥浆比重一般地层以1.1～1.25为宜，松散易坍地层1.4～1.6为宜；为防止泥浆污染环境，废水必须经沉淀、净化后排放，废弃泥浆运至指定地点。
在钻至风化岩层时，工区技术员应先根据钻进速度、设计文件地质情况和捞取的岩石碎屑样品对风化程度进行判断。
成孔过程中要认真做好钻孔记录表，要求将各地层分层情况如实记录，钻进中发生的其他情况也要如实记录在施工日志上。
施工日志具体记录内容另文通知。
③、初次清孔：
钻到设计深度时，及时检查孔深及沉碴厚度，当沉碴厚度大于规范允许厚度时，及时清孔。
清孔时，将钻斗放至孔底顺时针旋转将虚碴清除。
清孔后，再次进行孔深、孔位及垂直度检测。
各岗位操作人猿必须认真履行岗位职责，自检符合要求，报监理工程师进行检查验收合格后方可转入下道工序。
三、施工注意点
（１）护筒施工
①护筒的埋设的意义：
护筒埋设工作是旋挖钻孔机施工的开端，护筒平面位置与竖直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密，不透水，对旋挖钻孔机成孔、成桩的质量都有重大的影响。
埋设护筒时应通过定位的控制桩放样，把旋挖钻孔机钻孔的位置标于坑底。
再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线在护筒顶部或底部，然后移动护筒，使护筒中心与旋挖钻孔机钻孔中心位置重合。
同时用水平尺或垂球检查，使护简坚直。
此后即在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。
夯填时要防止护筒偏斜。
②护筒的制作及埋设的原则：
护简采用钢护筒，长度４ｍ以内采用厚４～６ｍｍ的钢板制作，长度大于４ｍ的采用厚６～８ｍｍ钢板制作。
护筒埋置较深时，采用多节护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺同时满足刚度、强度及防漏的要求。
③护筒埋设深度满足设计及有关规范要求，河流中将护筒埋置在较坚硬密实的土层中０．５ｍ以上。
④护简顶高出施工水位或地下水位２．０ｍ，并高出施工地面０．2ｍ。
⑤护筒埋设前，先准确测量放样，保证护筒顶面位置偏差不大于５ｃｍ，埋设中保证护筒斜度不大于１％
（２）、泥浆
①泥浆的意义
制备泥浆是旋挖钻机能否成孔的关键，也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键。
泥浆过稀时不能浮碴影响钻进，过稠时泥浆附在孔壁和钢筋上，影响桩基混凝土的质量。
成孔采用制备泥浆作为孔桩护壁，泥浆材料选用膨润土或粘土、聚丙烯酰胺以及烧碱，制备泥浆在泥浆池内进行，每立方米泥浆需膨润土４５０—Ｓ００ｋｇ，加入适量烧碱可提高泥浆的粘度，实验证明：
这样的泥浆粘土颗粒悬浮均匀，沉淀少，性能稳定，满足了钻孔需要。
②泥浆性能指标
制浆前，应先把粘土块尽量打碎，在井孔外以泥浆搅拌机制成泥浆后使用。
为了回收泥浆原料和减少环境污染，均应设置泥浆循环净化系统。
在钻进过程中，根据地层不同情况，保持一定的静水水头压力，按平衡钻进原理指导泥浆管理工作，尽量利用地层粘土，自然造浆，泥浆稠度不能满足要求时，应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆，以提高泥浆稠度，确保钻进过程不塌孔，不缩孔。
工程泥浆性能指标参考值见下表：
地质情况
泥浆指标
相对密度
（g/cm3）
粘度（s）
胶体率（%）
失水率
（ml/30min）
含砂率（%）
泥皮厚（mm/30min）
静切力
（Pa）
酸碱度
（pH）
亚砂土
19～28
≥96
≤15
≤4
≤2
3～5
9～11
淤泥质亚粘土
19～28
≥96
≤15
≤4
≤2
3～5
9～11
粘土
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
9～11
亚粘土
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
9～11
细砂
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
9～11
粘土、亚粘土
18～28
≥95
≤20
≤4
≤3
9～11
桩孔施工采用一次性全面不间断作业，施工中根据出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时，适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。
（３）、合理控制钻斗的升降速度
在开始钻进或穿过软硬层交界处时，为保持钻杆竖直，宜缓慢进尺。
在钻进过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能是遇到硬石、石块或硬物等，这时应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再钻，以免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏。
钻进过程中应随时清除孔口积土和地面散落土。
遇到孔内渗水、塌孔、缩颈等异常情况时，应将钻具从孔内提出，研究妥善处理。
在有浆钻孔时要合理控制钻斗的升降速度主要指标参考值见下表，
钻斗升降速度
空钻斗升降速度
桩径（ｍｍ）
升降速度（ｍ／ｓ）
桩径（ｍｍ）
升降速度（ｍ／ｓ）
１０００
０．８５８
１０００
１．０２
１２5０
０．７４８
１２００
０．８３０
１5００
０．５７５
１5００
０．８３０
。
四、钢筋笼加工与吊放
1、成孔结束提钻后，应立即起吊钢筋笼，进行井口焊接和安放钢筋笼。
井口焊接采用双面搭接焊,焊接长度5d,且不小于10cm。
2、钢筋骨架的制作应符合设计要求及有关规范的规定。
纵向主钢筋接头采用闪光对焊。
主筋焊接采用焊条必须为T502、T506焊条，不得采用T422焊条。
焊接经监理工程师统一验收合格后才能进行下一道工序。
3、钢筋笼加工采用长线法施工。
钢筋笼分3～4节加工制作，基本节长9m，最后一节为调整节，应确保不变形，接头必须错开。
将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。
4、必须严格按设计图纸要求设置定位钢筋，以保证钢筋保护层厚度。
骨架顶部必须设置吊环。
5、入孔通过汽车吊吊装。
吊点设在加强箍筋处，保证钢筋笼起吊不变形。
吊入时应对准孔位轻放，慢放，保持钢筋笼轴线一致。
6、钢筋骨架允许偏差：
序号
项目
允许偏差
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
2
钢筋骨架外径
±20mm
3
主钢筋间距
±0.5dmm
4
加强钢筋间距
±20mm
5
螺旋钢筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
1%
7、钢筋笼底端钢筋长10cm左右应向中心弯成约10°的角度，以利于受力要求及钢筋笼入孔，避免底端钢筋头插入孔壁泥土中。
8、在钢筋笼吊装之前，必须准确计算出钢筋笼的吊环长度，报主管工程师审核、备案，确保钢筋笼的标高位置准确无误。
9、在钢筋笼的吊装过程中，必须用护桩绷出十字线校核钢筋笼的位置，防止钢筋笼在安装过程中发生偏位。
下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致。
钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定，防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。
五、水下砼浇筑
1、在吊入钢筋骨架后，灌注水下砼之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下砼。
清孔达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重≯1.1，含砂率＜2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前柱桩孔底沉碴厚度≯5cm、摩擦桩≯20cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。
2、灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。
灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间（10小时左右）。
3、混凝土的运输采用混凝土罐车。
砼浇注为人工配合吊车施工。
4、水下混凝土采用钢导管灌注，导管内径为300mm，底节长4m，其他节长2m，接头采用螺旋丝扣接头并设置防止松脱装置。
将导管编号并记录每节长度。
导管使用前应进行水密、承压和接头抗拉试验，水密试验压力按下式进行计算：
Pmax=1.5（Ychmax－YwHw）
式中Pmax——导管可能承受到的最大内压力（KPa）
Yc——混凝土拌和物的容重，取24KN/m3（KN/m3）
hmax——导管内混凝土柱最大高度（m），按导管全长
Yw——泥浆的容重，取12KN/m3（KN/m3）
Hw——泥浆的深度（m）
最大压力计算按照浇注时最不利计算，hmax=45m，Hw=42m。
计算得Pmax=0.864MPa。
试验方法：
把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接风管接头，控制空压机的压强为0.864MPa，导管滚动数次，15分钟不漏水即为合格。
5、技术要求：
1）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m，≤3.0m）和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参照公式计算：
式中：
V—灌注首批混凝土所需数量（m3）；
D—桩孔内径（m）；d—导管内径（m）；
H1—桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；
H2—导管初次埋设深度，≥1m，取1.1m；
h1—桩孔内砼混凝土达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1＝Hwγw/γc；
Hw、γw、γc—意义与上页式中同。
首批混凝土数量计算表示例
墩号
护筒
顶高
桩顶
标高
桩长
桩底高
HW
H1
H2
h1
rw
rc
D
d
首批
砼量
241
36
12
24
1
2.43
272
40
12
24
备注:
护筒顶标高按照桩顶标高以上3m计算,施工中根据现场实际情况调整.
由示例可知，不同桩长、桩径所对应的首批混凝土数量不同，因此各工区应根据各管段内的桩基情况计算出最大首批混凝土方量，以此方量制作储料斗。
拌和好的混凝土由罐车运送到施工现场，按首批混凝土方量装满储料斗后，由吊车吊送储料斗与导管连接，连接好后迅速砍球。
封底后及时用测绳量测孔深以检查是否封底成功。
2）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，坍落度控制在18～22cm，并具有一定的流动性，如不符合要求，必须进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
3）首批混凝土拌和物下落后，砼应连续灌注。
4）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，必须在井内测量4个不同点处的混凝土高度，及时调整导管埋深，避免拆除导管的过程提漏导管或埋深过深。
导管的埋置深度控制在2～6m。
在任何时候不得小于1m。
每次拔导管时必须准确记录好各项原始数据，做好施工记录。
5）施工过程中使用测绳的数字刻度必须准确无误，否则应立即校核或更换。
并在施工过程中应保持完好，经常校核或更换，以免在量测过程中发生失误。
6）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
7）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，高出部分不得小于50cm，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否准确。
8）灌注中发生故障时，应查明原因，合理制定处理方案，并报项目部及监理工程师确认后进行处理。
灌注结束48小时后，及时破除桩头，对桩位进行全面复测。
混凝土达到一定强度后，按规定要求检测。
六、桩基检测：
桩基施工完成后，委托有资质的第三方对桩基的完整性进行检测，以判定桩基的质量。
桩基检测合格后方可进行下道工序施工。
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