旋转钻机钻孔成桩作业指导书

中铁十一局二局公司沪宁城际铁路项目部XXXXXX第二工作区返回螺旋钻子机器做贸易手指向导书编写人：XXXX，XX，xx，xx评论：XX XXX，XX，XX，XX批准日期：7月20日文件编号：T1102QL-001版本不。2XX第一版受控状态(印章受控)发行号：支架：项目部2XX年7月2X日旋挖钻机钻桩施工作业指导书一、设立依据客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准(审批草案)XXXXX施工图桥涵设计总说明XXXX施图（桥）-128桥涵钻孔桩相关的规范、规程和标准等。二。施工范围第XXXXXXXXXXXXXXXXX节三。技术原理旋转钻机的电机通过机械传动系统将动力传递给转盘旋转设备，驱动中心钻杆旋转，并将扭转动力传递给钻锥；将钻锥扭转以切割土层；泥浆泵用于通过空心钻杆将泥浆压入孔底，然后泥浆上升到钻杆外。泥浆将钻渣悬浮在孔外，起到护壁的作用。带钻碴的泥浆经沉淀净化后进入泥浆储罐循环使用。成孔、清孔、安放钢筋笼后，采用立管法灌注水下混凝土。正循环旋转法钻井示意图如图1所示。四.建筑技术主要包括施工准备、钻孔桩钻孔和水下混凝土浇筑。4.1施工准备4.1.1钻井作业场地应平坦坚实，以承受钻机的重量。在软土的情况下，需要加固。岛屿应该建在浅水区。4.1.2制作和埋设套管时，套管内径应比桩径大20厘米左右。为了防止套管变形，钢套管应由10毫米厚的钢板制成。埋深不小于2.0m，高出旱地或海岛建筑施工场地0.5m。套管口底部要埋在不小于50厘米的坚实地层下；在旱地或海滩，采用开挖和掩埋的方法，周围用粘土回填，分层夯实。建造岛时，套管应加长并埋在固体地层下50厘米。护筒埋设后，应在前、后、左、右2m处设置保护桩。保护桩应自始至终得到适当保护。套管埋设应符合下列要求：1)在海滩上，粘性土应不小于1m，砂土应不小于2m。当表层土较软时，宜将套管埋在至少0.5m的坚硬致密土层中.在海滩上嵌入衬垫时，应在衬垫周围回填粘土，并分层夯实。锤击、挤压、振动和其他方法可以用来下沉套管。(2)在水中建岛时，套管应埋在河床以下1米处。水下平台的埋深可根据最高施工水位、流速、冲刷和地质条件等因素确定，必要时可打入防渗层。(3)护筒顶面中心与设计桩位的偏差不大于5厘米，倾斜度不大于1%。在水下平台上沉入套管时，应提供导向设备来控制套管的位置。4.1.3修建泥浆池，安装泥浆搅拌机、空气压缩机和供水管道。4.1.4泥浆配置：泥浆与优质粘土混合(泥浆参数见表1)。混合泥浆储存在泥浆池中。搅拌过程中，泥浆量应根据施工量进行控制。钻井期间，泥浆应被泵送到钻机。表1泥浆性能指数地层条件相对密度粘性(s)含砂量(%)胶体率(%)漏水(ml/30分钟)泥浆厚度(毫米/30分钟)静态剪切力(pa)ph值普通阶层1.05-1.2016-224962521.0-2.58-10可塌陷地层1.20-1.4519-2849615023-58-10用于泥浆制备的粘土量可根据以下公式计算，根据计算量，桩所需的粘土总量可再增加6%。Q=(2-1)1/(1-1)其中：Q粘土质量/m3泥浆，kg；1粘土的密度，kg/m3。2要求的泥浆密度，kg/m3。本项目钻井泥浆的比重安装钻台，调整并安装提升系统，提升钻头，慢慢将其放入套管。启动绞车提升转盘，将方木放在转盘底座下，调平钻机，使其与钻孔对齐。然后安装转盘。要求动力头主轴的中心与提升滑轮的中心和旋转架上孔口的中心在同一铅垂线上。钻杆位置偏差不得大于2厘米。钻孔过程中，应经常用吊锤检查转盘和钻杆的垂直度。如有倾斜或位移，应及时纠正。测量孔位置嵌入保护套管安装钻机调平钻机底座并对准桩位钻进去就位后，清理孔洞。检查孔质量提升钻、移位钻提升钢丝绳应牢固地夹在卷筒上，并仔细检查各处的绳夹，以防松动。提升引水龙头安装在方钻杆的上端，输浆软管连接在龙头的上端，输浆软管连接在泥浆泵上，提升引水龙头的吊环挂在提升系统的滑轮钩上。拆下转盘中心的方套管，启动绞车将方钻杆吊过转盘，并牢固连接到钻头上，安装方套管夹紧方钻杆，准备钻进。4.2.3初始钻井在启动钻机之前，检查泥浆指数。满足要求后，依次接合离合器、变速箱、换向器和转向手柄，使动力头和卷扬机正常工作。泥浆进入钻孔一定量后，开始钻进。加长钻杆时，首先拆除方套管，提升方钻杆，直到转盘暴露在钻头和钻杆的连接处。用钻杆夹持器夹住钻头，将其支撑在转盘上，取出方钻杆。然后提起一根圆形钻杆，将其连接到钻头上，取下固定器，将圆形钻杆和钻头一起放入钻孔中。当圆钻杆的上端靠近转盘时，用上述夹具支撑圆钻杆，松开吊绳，挂好方钻杆与圆钻杆连接，取下夹具，将方钻杆放入转盘，安装方套管，继续钻进。当以后需要再次加长钻杆时，只需按上述步骤在方钻杆和圆钻杆之间加一根圆钻杆，钻至所需深度即可。拆卸时遵循相同的程序，只是延长部分改为缩短。接卸钻杆的动作应快速、安全，并应尽快完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉渣厚度。4.2.4钻井过程中的操作点(1)开始钻井时，应适当控制进尺。在套管的刃脚处，应进行低等级缓慢钻孔，以确保刃脚有坚实的泥壁。钻至叶片底部后，根据土质以正常速度钻孔。如果在套管外的软土中发现泥浆漏失，提起钻锥，将粘土倒入孔中，然后下放钻锥，将其倒置，使水泥挤入孔壁，堵塞泥浆漏孔，稳定泥浆，继续钻进。(2)在粘性土中钻孔，由于泥浆粘度大，钻锥阻力大，容易糊钻。宜采用尖底钻锥，中等转速，大泵量，稀泥浆钻进。在软土或砂土中钻孔时，钻孔容易坍塌。钻进时应选择平底钻锥、控制进尺、轻压、低速、大泵量、厚泥浆。在硬土层或岩层中钻孔时，可使用岩心钻机或牙轮钻头。(3)终孔后，应检查孔径和垂直度。可以用圆形钢筋笼(外径1米，高度4米)将检具吊入孔中，使圆形钢筋笼的中心与钻孔的中心一致。上下部分无悬挂阻力时，钻孔直径和垂直度符合要求。4.2.5泥浆补充和净化开钻前，应准备足够量的泥浆。如果泥浆漏失、泄漏或泥浆重量低于要求在深孔旋转钻孔过程中，如果所有钻具的重力从主钩下面的提升丝锥、钻杆到钻锥作用在孔的底部，细长的钻杆容易由于压缩而弯曲，导致随着孔的弯曲而产生较大的扩孔率。为避免这种现象，应采用减压钻井，即主钩应轻微提升，以使井底承受的钻井压力不超过钻锥重量和重量块重量之和减去浮力后的80%。这可以使钻杆不受压力，但也受到一部分拉力。在整个钻孔过程中，由于拉力保持垂直状态，使钻锥转动平稳，避免或减少了斜孔、弯孔和扩孔现象。WOB值通常是凭经验估算的。直径为1米的洞的最大WOB约为20KN。配重的重量可以根据WOB值和上述80%的要求来计算。WOB调整方法：一般在大钩滑轮组的钢丝绳端安装一个电阻拉力传感器，传感器的输出电压信号传送到控制室的电子秤。当钢丝绳的张力达到一定值时，电子秤会发出信号，提升吊钩的卷扬机会自动松开钢丝绳，钻锥会自动进给。清理这个洞钻孔结束后，停止进尺，轻轻将旋转锥体从孔底提升10-20厘米至静止，保持泥浆的正常循环，以中等速度将相对密度为1.03 1.1的较纯泥浆压入孔内，用孔内更多悬浮的钻渣替换泥浆。当清孔后泥浆含砂量降至2%以下，粘度为17s20s，相对密度为1.03 1.1，孔底沉渣厚度不大于设计规定值时，可终止清孔，换浆时间根据孔的直径和深度约为4h 8h。清孔时，保持孔内水位比地下水位高1.52.0m，以防塌孔。4.2.8成孔质量检验成孔后，按规范要求逐项检查孔径、孔位、孔形、孔深、孔底沉渣厚度和孔的垂直度，并记录在钻孔记录和检验证书上。表2钻孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置(毫米)桩组：100；单排桩：50孔径(mm)不少于1米倾向小于1%的桩长钻眼深度超过设计深度的深度不得小于50毫米降水厚度(厘米)不超过20个清孔后泥浆指数相对密度：1.03 1.10，含砂量：2%五、水下混凝土灌注桩成型技术5.1混凝土浇筑过程重新测量孔深放置钢筋笼水下混凝土浇筑平台的搭建放置导管、漏斗水下混凝土浇筑挖掘桩头5.2钢筋笼吊装就位5.2.1用起重机吊起钢筋笼时，应将其缓慢轻轻放在孔位。如果有任何障碍物，慢慢向前旋转，使其下降，以防止孔因与孔壁碰撞而坍塌。在此过程中，注意孔内水位的变化。如果有任何异常，立即停止并检查治疗。5.2.2钢筋笼伸入孔内应机械连接(直螺纹、正螺纹和负螺纹)，以便于施工，使上下截面轴线在同一直线上。钢筋笼插入孔内后，钢筋笼顶部焊接定位网架。为了定位牢固，采用控制钢筋笼上部定位钢筋的方法，防止水下混凝土浇筑过程中钢筋笼掉落或被孔底混凝土支撑，用于定位和对中。5.2.3水下混凝土浇筑浇筑混凝土前，应检查泥浆比重和孔底沉渣厚度，各项指标符合要求后方可浇筑。如果沉碴厚度超过标准，应进行二次清孔。采用直径为250毫米的钢管，管壁厚度为4毫米，截面长度为2.5米将导管的上部开口连接至漏斗，并在接口处设置止水塞，以隔离导管中混凝土和水之间的接触。在漏斗中储存足够的混凝土后，松开止水塞，储存的混凝土和止水塞迅速向孔底下落。洞里的水位会突然向外溢出。第一批浇筑混凝土的数量应满足导管第一次埋设深度(不小于1m，不大于3m)和填充导管底部的需要。继续浇筑的混凝土不得与水接触。水下混凝土应连续浇筑，不得中途停留。每根导管的间歇时间视具体情况而定，但不应超过30分钟，混凝土的坍落度为18 22厘米。每堆应在8小时内浇筑完毕。在浇筑过程中，随时测量并记录孔内混凝土浇筑标高和进洞管道的长度，控制并保证管道在孔内的适当埋深(1 3m)，防止管道提升过猛，管道底部抬离混凝土表面或埋得过浅，造成管道进水，造成断桩夹泥。同时，防止了导管中的混凝土由于导管埋得太深而不能被压出，或者被混凝土埋住的导管不能被提升而停止浇注和折断桩。埋在混凝土中的导管深度由浇注速度和混凝土特性决定。随着混凝土被连续地灌注到桩中，最初灌注到孔中的混凝土和其上的水或泥浆通过顶进被连续地提升，并且导管被连续地提升和相应地移除，直到混凝土被灌注到孔中。灌注期间，测试人员在现场采集样本。每根桩应制作不少于三组混凝土检验样品。浇筑柱顶部标高比设计标高高1.0m。当桥墩最后一根桩的混凝土强度达到设计强度的60%时，在准确测量桩顶标高后，切断高于设计部分的浮浆和混凝土，以保证桩顶混凝土的质量。浇筑过程中，现场专业工程师应做好混凝土浇筑记录。六台建筑机械和工具6.1 CQ-15钻机的主要性能见表3。表3 CQ-15钻机主要性能参数钻孔直径(mm)钻孔深度(m)主动钻杆(厘米)钻孔钻杆(mm)动力头扭矩(Kn.m)电机功率(千瓦)形状尺寸(厘米)钻机重量(t)60015005018*18*46016822.137千瓦362*214*2705.96.2自制钢钻台。6.3 PN离心泥浆泵。6.4混凝土施工设备：2台500升搅拌机；一台HBT60C混凝土输送泵。6.5 250mm导管60m和配套的2m3混凝土储料斗。6.6起重机械：一台25T汽车吊。6.7根据现场需要，适当配备其他施工机械和照明设备七、劳动组织5.1成孔作业：正循环旋转钻井每班一般安排4-6人，其中钻机司机1人，吊车司机1人，值班技术员1人，电力1人，机械工1人，装卸钻杆和清碴3-6人。5.2钢筋笼操作：4名焊工，10名钢筋工，1名电力工和1名机械师。5.3混凝土操作：混凝土后仓操作人员20人，包括装车