回转钻机施工钻孔桩作业指导书.docx

回转钻机施工钻孔桩作业指导书回转钻机适用于地面出入口及竖井的围护桩等结构，拟采用2台回旋钻机成孔，护壁泥浆采用泥浆处理系统。钻孔桩施工工艺见图01钻机就位钻孔第一次清孔测孔深沉淤安放钢筋笼下导管钢筋笼制作泥浆循环泥浆处理泥浆外运第二次清孔测定沉淤安放隔水球灌注混凝土钻机移位配制混凝土施工准备 图01 钻孔灌注桩施工流程框图1.施工准备首先开挖表层土，清除各种地下障碍物，对地形复杂的场地可先用推土机对施工场区进行平整碾压后再挖孔位。在两排桩中间修筑泥浆池，加工钢护筒，测量放线确定桩位，桩位外放10cm。1.1护筒的埋设护筒采用钢板卷制，其内径宜比桩身设计直径大200mm，高度2m，应有足够的强度和钢度，接缝和接头紧密不漏水。护筒的上部开设进水口，顶部焊接加强筋和吊耳，便于护筒的安装、拆除。护筒根据具体情况采用钻机压入或扩孔埋设，位置应准确，其中心线与桩中心线对齐，允许偏差不大于20mm，并应保证护筒的垂直度，倾斜率不大于20mm，在护筒口的外部回填粘土，分层夯实，以防漏浆。1.2泥浆循环系统泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆输出管、泥浆回收管、制浆机、活动振动筛、砂石泵、除渣设备等组成，并应设有排水排废浆等设施，如循环系统示意图所示。图5-02 泥浆循环系统图1.3泥浆制备及测试技术要求：1.3.1及时采集泥浆样品，测定性能指标，对新制备的泥浆进行第一次测试，使用前再进行一次测试，钻孔过程中经常进行检测，保证泥浆质量；1.3.2储存泥浆每8小时搅拌一次，每次搅拌泥浆或测试结果作为原始记录；1.3.3新鲜泥浆制作好后搁置24小时，经各项指标测试合格方可正式使用，回收泥浆经过振动筛处理，性能指标达到要求后再循环利用；1.3.4设置拌浆池、贮浆池、循环池、沉淀池和泥浆泵形成循环系统供浆，泥浆池容积满足钻孔桩施工进度要求；2钻机就位钻机按施工组织安排的起始位置就位。底座和顶端应平稳，检测作业区承载力是否满足钻机施工要求，保证在钻进过程中不产生位移和沉陷。并对主钻杆中心和垂直度在开钻前进行复测，其偏差不大于2cm。3钻进3.1回转钻机在钻孔前应先测算出设计孔深，钻进过程中要用测绳勤测量钻进深度，在接近设计孔深时应增加测量频率，以确保孔深符合设计要求，避免超欠挖。钻进过程中，随时注意观察钻机上的垂直控制仪表，以控制钻杆垂直度。3.2回转钻机钻孔时，先在钢护筒内注入泥浆，开始慢速钻进，钻进深度超过护筒下2m后，即可按正常速度钻进。循环钻机随钻进不断拆接钻杆，钻杆必须始终保持垂直，泥浆经沉淀池沉淀后回收循环利用。钻进要随时监测泥浆比重及泥浆中含砂情况，记录钻进中的有关参数及地质情况，以核对地质资料。3.3钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况应立即将钻具提离孔底，保持泥浆高度，吸除坍落物和涌砂；同时向孔内输送性能符合要求的泥浆，保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔。3.4钻进达到要求孔深停钻时，仍要维持泥浆正常循环，直到钻渣含量小于4为止。起钻时应注意操作轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补充适量的泥浆，稳定孔内水头高度。3.5成孔采用间隔法，根据桩间距安排间隔跳跃钻孔施工。3.6在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况立即停止钻进，采取下列措施处理：3.6.1当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，在孔内回填土至偏孔处以上0.5m，再重新钻进；3.6.2钻孔过程中如遇坍孔，立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻；3.6.3钻孔过程中如遇到护筒周围冒浆，可用稻草拌泥团堵塞洞口，并在护筒周围压上一层砂包。4清孔清孔要求:清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，利用钻机清孔；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行，采用泥浆循环置换法清孔。清孔过程中观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量，当冲洗液含渣量小于4，孔底沉渣厚度不大于200mm时即可停止清孔，并保持孔内水头高度，防止坍孔事故。4.2第一次清孔:钻机钻进到位后，停钻，稍稍提起钻头，继续吸浆至浆液含渣量小于4，完成第一次清孔。4.3第二次清孔:在安放钢筋笼及导管后，准备灌注水下混凝土前，由于这段时间间隙较长，孔底又会产生一部分沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，利用导管再进行第二次清孔。方法是采用潜水泥浆泵，利用混凝土钢导管，将新鲜的泥浆压入孔内，利用泥浆循环，将孔内沉渣带出孔外，见二次清孔示意图。1钢导管；2钢筋笼；3支垫方木；4型钢工作平台；5导管连接头；6吊点；7高压胶皮管；8三角钢管支架；9沉淀池；10泥浆池；11潜水泥浆泵图5-03 二次清孔示意图5钢筋笼的制作及安装5.1 钢筋笼的制作加工钢筋笼根据现场条件采取整节加工或分段加工。钢筋笼的成型采用加强箍筋成型法，其施工顺序是先将主筋按设计间距布置在内部加强箍筋圈上，焊接固定，然后再绑扎外测螺旋箍筋。钢筋笼顶部应牢固对称焊接吊环一对，用于钢筋笼的固定。为确保桩身混凝土保护层厚度，在主筋外侧安设混凝土保护层砂浆垫块，垫块制成圆饼状。钢筋笼制作允许偏差见下表，如个别钢筋笼钢筋具有方向性，宜在钢筋笼上用油漆打点做好标识，下放时加强检查。 钢筋笼制作允许偏差 表5-01序号项目允许偏差（mm）检验方法1主筋间距10用尺量2箍筋间距203钢筋笼直径104钢筋笼整体长度1005主筋弯曲度1%6钢筋笼弯曲度1%5.2钢筋笼的安装钢筋笼采用1台16t吊车安装。在钢筋笼的两端约1/4处设两吊点，用一根钢丝绳通过钢丝绳卡扣将钢筋笼固定牢固，并在钢筋笼中部内侧对称帮扎4根长杉木杆，以临时加固钢筋笼的刚度，防止吊装时钢筋笼发生较大的变形。工人通过炮车将钢筋笼运输到桩位附近，吊车就位开始准备吊装。吊车吊点开始位于钢丝绳中部，在吊装过程中通过吊钩的滑动，逐渐将钢筋笼吊起，调整好钢筋笼的方向，缓慢地将钢筋笼放入孔内。放入孔内过程中，尽量保持钢筋笼位于孔的中间，以避免碰撞孔壁，造成孔内沉渣加大。钢筋笼入孔内后，采用50钢管通过吊环将钢筋笼架起，钢管固定在地面上，严禁将钢管固定在护筒上，以防护筒下沉。有分段吊装要求是，钢筋笼在下一段吊装就位后，起吊上一段钢筋笼并进行焊接。焊接时根据现场作业环境安排一至两名焊工进行单面搭接焊作业，以提高工作效率，缩短作业时间，减少沉渣厚度。6水下混凝土灌注水下混凝土灌注施工采用隔水栓导管法，混凝土采用商品混凝土，搅拌车运输，泵车泵送成桩。施工顺序：放钢筋笼安设导管使隔水栓与导管内水面紧贴 灌注首批混凝土连续灌注直至桩顶拔出护筒，如图所示。图5-04 导管法隔水胆浇注水下混凝土示意图6.1混凝土配合比水下混凝土应具有良好的和易性和流动性，坍落度控制在1822cm。水泥、粗细骨料及外加剂的选用严格遵守设计和规范规定，其原材料质量要求如下：水泥：采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不宜低于42.5级，水泥的初凝时间不宜早于2.5h。细骨料：宜选用级配合理、质地坚硬、颗粒洁净的天然中粗砂。粗骨料：宜选用坚硬卵砾石或碎石，骨料最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm。外加剂：为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土掺入减水剂、缓凝剂、早强剂等外加剂。6.2 主要机具设备主要机具设备：导管、漏斗、隔水栓、搅拌车、泵车等。导管：采用内径为25或20cm的导管，导管分段制作，导管间通过导管端部的螺丝口导管套筒连接。导管每节长度23m，最上部的三节导管制成短导管，长度取0.5米、1.0米、1.5米。导管内应经常清洗，保持导管内部光滑；导管端头的螺丝口应常用钢丝刷清理，上润滑油确保螺丝扣拆除和安装流畅；螺丝扣间的密封圈应经常检查，发现破损立即更换，保证导管的密闭性。漏斗：用5mm的钢板卷制而成，容积不小于1m3。要求不漏浆，不挂浆，泄漏顺畅彻底。隔水胆与混凝土挡板：隔水胆采用篮球内球胆，胆直径同导管内径，隔水胆可反复使用。混凝土挡板采用3mm以上厚度的钢板加工成圆形，直径以盖住漏斗下口为准。6.3灌注混凝土灌注首批混凝土：放下隔水胆，安平混凝土挡板后，灌入封底混凝土。灌注首批混凝土时，导管底部距离宜为0.30.5m，导管首次封入长度不小于0.8米。混凝土的封底量宜按下式计算：式中：vf-混凝土封底量（m3）；d-桩孔直径（m）di-导管内径（m）l-钻孔深度（m）h-导管埋入混凝土深度（m）h-导洞下端距灌注前测得的孔底高差（m）t-灌注前孔底沉渣厚度（m）首批混凝土灌注正常后，应连续不断地灌注混凝土。在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。根据实际情况严格控制导管的最小埋深，保证桩身混凝土的连续均匀。对导管的最大埋深，则以能使管内混凝土顺畅流出，便于导管提升和减少灌注提管、拆管的辅助作业时间来确定。导管埋深如表所示。探测次数不宜小于所用的导管节数，并应在每次提升导管前，探测一次管内外混凝土面的高差。 导管埋深值表 表5-02导管内径（mm）桩孔直径（mm）初灌量埋深（m）连续灌注埋深（m）桩顶部灌注埋深（m）正常灌注最小埋深20060012001.22.03.04.01.52.00.81.223025580018001.01.52.53.51.52.01.01.230015000.81.22.03.01.21.51.01.26.4桩顶的灌注标高及桩顶处理桩顶的灌注标高应比设计标高增加0.50.8m以便于清除桩顶的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，立即测量桩顶的实际标高，待桩顶混凝土强度达到设计强度的70时，将高出设计标高的部分凿除。7混凝土质量检查混凝土施工中，应对商混的质量进行检查，每车商品混凝土应按要求进行坍落度测定，试块数量一根桩不少于一组（三块），同组试块取自同车混凝土，试块脱模后在混凝土试块标准养护室中养护，试块试验及试验结果判断应执行国家标准混凝土强度检验评定标准gbj107-87的有关规定。8成桩质量检验采用低应变检测或钻芯取样。9施工注意事项9.1灌注混凝土应保持连续性，时间间隔不宜过长，否则先