钻孔桩作业指导书(回旋钻机).doc

1、*标段回旋钻机钻孔桩施工作业指导书编制: 复核： 审批： *铁路项目部二一年十月编号： ZZzzZt-zyzd12*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司1回旋钻机钻孔桩施工作业指导书一、编制目的明确桥梁桩基回旋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、编制依据1、新建*招标文件2、 铁路混凝土工程施工技术指南 （TZ210-2005）3、 铁路混凝土与砌体工程施工规范 （TB10210-2001 J118-2001）4、 铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准 （TB10424-2003 J283-2004）5、 铁路混凝土工程施工质

2、量验收补充标准 （铁建设【2005】160 号）6、 滚轧直螺纹钢筋连接接头 （JG 163-2004）三、施工工艺流程参见图 1。四、各工序施工方法1、场地平整施工前先对场地进行平整，清除杂物，更换软土，夯填密实，防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量。对于较软地面，更换软土，夯填密实后在钻机作业处铺设路基板，路基板用双层 8mm 钢板制作中间用槽钢联结加固，以免钻机产生不均匀沉降。施工场地与便道之间需碾压修整成平顺坡面，以便钻机及施工车辆能顺利地从施工便道上进出。在开挖泥浆池时，为减少以后承台开挖量和开挖深度，应有意识的用挖机将承台范围内的场地扒低，开挖后的土方用于填筑施工便道

3、。对于在水中的桩基施工，采用筑岛施工。筑岛高度一般较施工时最高水位高出 0.50.7m。水中钻孔桩施工方案另外编制。*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司2桩 位 复 测复核孔位，监理认可图 1 钻孔灌注桩施工工艺流程图2、护筒制作及埋设 护筒的制作护筒采用 8mm 厚 Q235a 钢板卷制成型，护筒的内径为桩径 D+20cm。 护筒的埋设深度在陆上施工时，护筒埋设深度为 1.52.5m。当钻孔桩位于水中，施工时下一道工序砼搅拌、输送成桩、养护及桩身质量检测填写灌注记录、制作试件混凝土浇筑安放 钢筋骨架 钢筋骨架分节制作、验收安 放 导 管监理验收 第二次清孔、验收导

4、 管制作及水密试验钻 机就位、 对中校正泥 浆 制 备掏 渣 取 样填写钻孔记录成孔检查、验收 测孔径、孔斜、孔深钢筋进场、检验钻 孔原材料进场检验、配合比设计第一次清孔 测 量沉渣厚度钢 护 筒 埋 设测 定 孔 位钢护筒加工、准备平 整 场 地*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司3采用筑岛方案时，护筒埋设深度的确定方法是：护筒顶标高为筑岛顶标高+20cm，护筒低标高为穿过淤泥质粘土层、细砂层并进入粉质粘土层 1m；当钻孔桩位于水中，施工时采用搭设钻孔平台的方案时，护筒顶标高为钻孔平台顶标高+20cm, 护筒低标高为穿过淤泥质粘土层、细砂层并进入粉质粘土层 1m。

5、 护筒的埋设方法先由人工将孔位处护筒埋设深度范围的土挖除，再利用吊车将护筒吊装到位后回填夯实。水中钻孔桩施工时，护筒需通过打桩机将护筒沉放到位。护筒埋设时，护筒顶口应高出原地面 20-30cm。钢护筒对称设置四个吊点，吊起后使其自然垂直，利用四个吊点形成的十字线，移动护筒，使护筒中心竖直线应与桩中心线重合，然后用全站仪检查，确保护筒竖直且位置准确，保证中心误差不大于 50，倾斜度偏差1%。验收合格后即在护筒周围对称、均匀的回填粘土，分层夯实，填筑高度以和原地面或高出地下水位 1.5m 为准，待灌桩完毕后拔出钢护筒周转使用。3、泥浆制备及循环 泥浆池的布置为满足环保要求，布置泥浆池时在满足使用要

6、求的前提下应遵循尽量少布置、尽量控制泥浆池面积的原则，并且保证不与周围水塘或鱼塘相连。陆上钻孔桩施工及筑岛方法进行水上钻孔桩施工时，泥浆池采取直接在墩位中间的红线内场地开挖取得；采用搭设钢钻孔平台的方法进行水上钻孔桩施工时，应采用可移动的钢制泥浆池。泥浆池的大小为长宽高=7m5m2.5m，沉淀池的大小为长 宽高=7m5m2.5m，每两个墩共用一个泥浆池和一个沉淀池。 泥浆的制备当原土造浆的泥浆性能指标不能满足钻孔护壁要求时，应另外拌制泥浆。钻孔桩泥浆采用膨润土拌制，并且针对不同的地质层根据泥浆的性能指标要求进行泥浆配制，造浆配合比、不同地质层下泥浆的性能指标要求见表 1、2。*铁路项目经理部

7、钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司4表 1 膨润土造浆配合比（单位：kg）原料名称 淡水 膨润土 CMC 纯碱 FCI PHP 加重剂配合比 100 84膨润土的0.010.05%膨润土的0.30.5膨润土的0.10.3泥浆的0.003%试验确定表 2 不同地层下泥浆的性能指标要求泥浆指标地质情况 相对密度（g/cm 3）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 1.201.45 1928 96 15 4 2 35 911淤泥质亚粘土 1.201.35 1928 96 15 4 2 35 911粘土

8、1.051.15 1822 95 20 4 3 12.5 911亚粘土 1.051.15 1822 95 20 4 3 12.5 911细砂 1.201.45 1928 95 20 4 3 12.5 911粘土、亚粘土 1.051.15 1822 95 20 4 3 12.5 911泥浆的循环施工时，桩内循环出来的钻渣和泥浆混合物首先通过沉淀池，经沉淀后，泥浆通过自流或利用泥浆泵进入泥浆池，在泥浆池内通过调整膨润土、分散剂的掺量，将泥浆各项性能指标符合施工要求后再泵入桩内进行循环利用。泥浆循环示意图如下：*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司5净净净净净 净 净图 2

9、 泥浆循环系统平面布置示意图在钻孔过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时处理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。新制备的泥浆必须检测其全部性能指标，方法如下：（1）相对密度可用泥浆相对密度计测定，其方法是将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并清洗从小孔中溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。（2）粘度可用标准漏斗粘度计测定，其测定方法是用两个开口杯分别量取200ml 和 500ml 的泥浆，通过过滤网滤出砂粒后，将 700ml 泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗中流出，流满 500ml 量杯所

10、需的时间（s） ，即为所测泥浆的粘度。（3）含砂率可用含砂率计测定，其测定方法是将调好的泥浆 50ml 倒进含砂率计，然后再倒清水，将仪器口塞紧摇动 1min，使泥浆与水混合均匀，再将仪器垂直静放 3min，仪器下端沉淀物的体积乘 2 就是含砂率。（4）胶体率的测定方法是将 100ml 泥浆倒入 100ml 量杯中，用玻璃片盖上，静置 24h 后，量杯上部泥浆可能澄清为水，测量其体积如为 Lml，则胶体率为（100L）%。（5）失水率（ml/30min）的测定方法是用一张 12cm12cm 的滤纸，置于*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司6水平玻璃板上，中央画一直径

11、 3cm 的圆圈，30min 后，测量湿圆圈的平均直径减去泥浆坍平的直径（mm） ，即为失水率。在滤纸上量出的泥浆皮的厚度即为泥皮厚度。（6）酸碱度的测定方法是取一条 PH 试纸放在泥浆面上，0.5 秒后拿出来与标准颜色相比，即可读出酸碱度值。在钻孔施工中，泥浆可采用泥浆取样盒取样，其取样方法是用双绳控制取样盒的深度和阀门开关，当一绳将取样盒吊到孔中取样部位时，另一绳提升，关闭阀门，上提取样盒出孔口，既完成取样。现场每 46 个小时检测一次泥浆指标，主要控制泥浆池回流泥浆指标。现场检测四个指标：相对比重、粘度、含砂率、胶体率和 PH 值。4、钻机选型及就位回旋钻机就位操作程序为：钻机移至桩位处

12、，通过操作钻机自带的横移和纵移系统，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机转盘平台，使其水平，确保钻杆垂直，垂直度偏差控制在容许范围之内。5、成孔成孔顺序同一个墩位上的几根桩应分开施工，即必须等到第一根桩的砼浇筑完毕 24小时以后才能施工相邻的第二根桩，依此类推。为了不影响钻机的施工工效，确保桩基质量，每个结构物施工前都要对桩基施工顺序进行编排。钻进成孔B、反循环钻机成孔工艺施工过程中严格控制钻进工艺参数，钻进工艺参数主要指钻压、钻速及洗井参数，其中钻压是影响钻进速度和质量最关键的因素。根据地质情况采用与钻孔直径相匹配的刮刀钻头或圆笼式刀片钻头钻进成孔。具体操作要点如下：a、表层粘土层

13、采用反循环钻进，利用刮刀钻头大泵量、中低速钻进，控制进尺。b、砾砂层一般用反循环钻进，如果出现进尺较为困难则采用泵吸反循环钻进，轻压、慢转、大泵量、浓泥浆中低速钻进，控制进尺。并根据地层和钻进情况调整钻进参数，钻进过程中认真观察进尺和排渣情况。当泥浆中含渣量较*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司7多或排量减小时，应控制给进速度。c、终孔阶段，反循环钻进，利用刮刀钻头轻压、慢转、大泵量、中低速钻进，控制进尺。d、不论何地层反循环钻进均应减压钻进，即钻机的主钓钩始终承受部分钻具（钻杆、钻锥、压重块）重力之和的 20%，以避免或减少斜孔、弯孔或扩孔现象的发生。e、加接钻杆

14、时，应先停止钻进，将钻具提离孔底 810cm，维持泥浆循环10min 以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。连接螺应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。f、详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进过程中发现异常情况及时上报处理。钻孔注意事项A、由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。B、开孔孔位必须准确，开钻时慢速钻进，待钻头进入护筒底口 1m 后，方可以正常速度钻进。在钻进过程中，为防止跨孔、缩孔等事故的发生，应放慢转速和钻进速度，增大泥浆粘度，增加护壁厚度，待钻头完全穿过淤泥层后再以正常的钻进速度

15、继续钻进施工。C、泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。D、钻机施工中检查钻头的磨损和连接部位，发现侧齿磨坏，钻斗封闭不严时必须及时整修。E、根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。F、在钻孔排渣、提钻头或因故停钻时，应保证孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。G、钻孔时应认真填写好钻进记录，根据钻进深度对各种不同地层的渣样进行取样分析,以此指导现场钻机进尺速度以及调整泥浆性能;*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司8H、对各地层地质情况做详细记录，同时与设计所提供的

16、钻孔地质资料进行对照，及时通知监理及设计部门进行地质确认。如地质情况与设计不符，应立即停止钻进并，上报设计院及监理。钻孔异常处理A、钻孔偏斜 钻孔时应及时对孔的倾率进行检查、纠偏。对于遇到探头石、地质软硬不均、岩面倾斜或者钻架偏斜等情况造成的孔位偏斜，应及时加以处理。如果偏斜不严重，重新调整钻机继续钻进；如果出现超出允许范围的偏孔，应回填重钻。B、糊钻和埋钻 糊钻的表征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。预防和处理办法：清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增加泵量和向孔内投入适量砂石以解决泥包糊钻。也可选用刮板齿小、出浆口大的钻锥。C、扩孔和缩孔扩孔一般表现为局部的孔径过

17、大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大的情况下易出现扩孔现象。扩孔发生的原因与坍孔相似，轻则为扩孔，重则为坍孔。若孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不需处理，仅加大混凝土灌注量。若因扩孔后继续坍塌而影响钻进，按坍孔事故进行处理。缩孔即孔径的超常缩小。一般表现为钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔的原因有：钻锥焊补不及时，严重磨损的钻锥往往会钻出较设计桩径稍小的孔。层中有软塑土（俗称橡皮土） ，遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，对于前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率较小的优质泥浆护壁并快转慢进，复转二、三次。起、落钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔

18、径。D、坍孔在易坍孔的地质条件下进行钻孔，应调整好泥浆的各项指标，适当放慢钻近速度。缩短两次清孔时间和清孔与灌注水下混凝土的时间，防止坍孔的产生。在成孔过程中，如坍孔程度轻，可加大泥浆比重，保持孔内水头高度继续钻进；*铁路项目经理部 钻孔桩施工作业指导书* 集 团 有 限 公 司9对已经造成大面积坍孔的情况必须及时采用粘土回填，重新钻进成孔。在混凝土灌注过程中发生坍孔时，程度较轻时可增大灌注方量，严重时则须重新进行清孔。E、流沙出现流沙现象后，增大泥浆比重，提高孔内压力或用黏土作成大泥块或泥砖投下。用冲击法造孔时可投黏土块，用钻头冲击黏土块挤入流沙层，加强孔壁，堵住流沙。F、卡钻、掉钻发生卡钻

19、时，不得强提钻头。查明原因和钻头位置，采取晃动大绳或钻头及其他措施，使钻头松动后再提起。发生掉钻时，及时摸清情况，查明原因，采取措施，尽快处理。6、终孔检查及清孔根据钻机钻杆深度及钻头的高度以及护筒顶标高等数据初步判断钻孔达到设计孔底标高后，现场技术员首先对孔深、孔径和孔的垂直度进行自检。各技术参数的检查方法是：孔深：用测深绳对孔深进行检查（应特别注意的时，测深绳在使用之前，须通过国标 5m 钢卷尺进行校核标定） ，通过深度数据和护筒顶标高即可计算孔底标高。孔的垂直度和孔径：通过特制的检孔器进行检查。当检孔器可完全通至孔底时，即可判定这两个指标符合要求，否则，应对钻孔进行扫孔处理。检孔器的制作：检孔器的尺寸为：直径=设计孔径，长度等于设计孔径的 6倍。检孔器的形状为两端圆锥状的圆柱体。制作时，圆周方向设 20 根 16 钢筋，圆周内每 1.5m 设一道加劲箍。具体设计参见下图：