正、反循环钻机施工作业指导书

1、 正、反循环钻机施工作业指导书1.概念介绍（1）.正循环回转钻孔：泥浆高压通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出，底部的钻头（钻锥）在回转时将土层搅松成为钻渣，被泥浆浮悬。随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆溜槽，经过沉淀池沉淀净化，泥浆在循环使用。井孔壁依靠水头和泥浆保护，对泥浆的质量要求较高。（2）.反循环回转钻孔：与正循环相反，泥浆由钻杆外注入井孔，用真空泵或其他方法（如空气吸泥机）将钻渣从钻杆中吸出。泥浆起辅助护壁作用，相对正循环泥浆质量要求较低，但遇到钻深孔或易坍塌土层时，需要高质量泥浆。（3）.正、反循环钻孔的适用范围：钻孔方法适用范围泥浆作用土层孔径（cm）孔深（m）正循环回转钻粘性土、

2、粉沙、细砂、中粗砂、含少量砾石、卵石土（含量少于20%）、软岩；8025030100浮悬钻渣并护壁反循环回转钻粘性土、砂类土、含少量砾石、卵石土（含量少于20%，粒径小于钻杆内径2/3）；80300用真空泵小于35，用空气吸泥机可达65，用气举式可达120；护壁2.作业准备（1）.技术准备在开工之前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。钻孔灌注桩开工前应根据规范要求编报施工方案及开工报告。待开工报告得到监理工程师同意开工后才允许

3、开工。（2）.外业准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施、满足管理、技术人员进场生活、办公需要。根据施工使用要求修建施工道路、泥浆坑、和水电供应系统等，并及时组织好设备、人员及材料进场。根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，编制测量施工方案，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。3.技术要求（1）.混凝土采用商品混凝土，混凝土的拌和全部在拌和站集中厂拌。（2）.施工前按照设计提供的混凝土强度进行室内试验、确定配合比。（3）.转孔桩桩位偏差、桩什倾斜度、桩径及桩长符合设计要求。（4）.混凝土灌

4、注过程中计算好导管埋深，避免拔错导管造成断桩，混凝土应当满足更项设计以及规范要求。（5）.对转孔桩桩身混凝土进行无损伤检测，桩身混凝土应均匀、完整，无离析、夹泥、短桩及短桩等质量事故。（6）.嵌入系梁内的混凝土桩头及锚固钢筋长度应符合设计要求。4.施工程序及工艺流程（1）.施工程序：平整场地测定孔位埋设护筒钻孔第一次清孔钢筋骨架的制作和吊装导管安装第二次清孔灌注水下混凝土（2）.工艺流程图平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒钻头调整中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测

5、孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度清理、检查测孔深、孔径钢筋笼制作桩基检测5.施工要求（1）.施工工艺钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。必要时采用枕木或型钢等搭设工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有的静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场（2）.施工工艺.测量放线场地平整后放线定桩位，定位后要在每个桩位中心点打入一条16×800mm的钢筋做桩位标记，并用混凝土固定好。桩位放线后会同有关人员对桥梁轴线桩位进行复核，并办好复核记录签证。

6、桩位经复核无误后方可进行施工。埋设钢护筒护筒采用14mm 厚Q235a钢板制作，并在顶部焊加强筋和吊耳，内径比桩径大20cm。钢护筒的顶面标高高出地下水位1.5m，并高出地面0.3m。护筒埋设深度粘性土不小于1m，砂类土不小于2m。对于砂土应将护筒周围1.5m1.0m范围内的砂土挖除，夯填粘土至护筒底口0.5m以下。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。泥浆制备开挖泥浆池，选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标如下钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度Pas含砂率%胶体率%失水率ml/30min泥皮厚mm/30min静切

7、力Pa酸碱度PH正循环一般地层易坍地层1.051.201.201.45162219288484969625152212.535810810反循环一般地层易坍地层卵石土1.021.061.061.101.101.1516201828203544495959520202033312.512.512.5810810810.钻孔；a、 钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。b、 钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。c、 开钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。使用反循环钻机钻孔，

8、应将钻头提离孔底20cm，待泥浆循环畅通后方可开钻。d、 钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存、以便分析备查。e、 经常检查泥浆的各项指标。f、 开始钻进时，适当控制控制进尺，使初期成孔竖直、园顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。g、 当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。.检孔钻孔完成后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再进行清空工作，否则重

9、新进行扫孔。表1 钻孔桩钻孔允许误差序号项目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔深3孔位中心504倾斜度1%孔深5浇筑混凝土前桩底沉碴厚度摩擦桩200柱桩50.清孔钻孔达到设计深度后，采用灌注桩孔径检测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。旋转钻机清孔采用泥浆置换法。清孔应达到规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：摩擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。.钢筋笼制作、安装a.制作钢筋笼制作在现场集中进行加工，按照图纸制作，对配筋的种类、规格、根数、间距

10、不得任意变更。钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。钢筋笼每隔2米设一组混凝土垫块，每一组4个，保证钢筋笼与钻孔的同心度和砼保护层厚度。混凝土垫块采用圆形穿心垫块，强度等级与灌注桩相同。表1 钻孔桩钻孔允许误差序号项目允许偏差（mm）检查方法1钢筋骨架在系梁底以下长度+10尺量检查2钢筋骨架直径+10尺量检查不少于5处3主筋间距+104加强筋间距+205箍筋间距或螺旋筋间距+206钢筋骨架垂直度骨架长度1%吊线尺量检查b.安装在孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣等成孔质量检查合格，进行钢筋笼的吊放。搬运过程应

11、平起、平放，防止弯曲、变形。孔口钢筋对接时（声测管），在自然状态下，上、下节笼子必须垂直，钢筋平行排列，必要时须用测锤量测，后用卡尺卡牢主筋，并先全部点焊固定，保证垂直度，然后再逐一满焊。焊缝长度、宽度、厚度及焊缝质量严格按规范及设计要求进行检查。钢筋笼下入孔内时，对准钻孔中心，扶正保持垂直，然后徐徐放入。避免钢筋笼碰撞孔壁，下至设计桩顶标高时，用吊筋将钢筋笼固定在孔口枕木上。吊筋采用2根14钢筋。平面位置偏差不大于10cm，底面偏差不大于±10cm。.安装导管a.灌注水下混凝土采用钢导管灌注，导管使用前应进行水密乘压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深

12、的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kpa）rc为混凝土拌和物的重量（24kn/m3）hc为导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kn/m3）Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）b.导管采用25-30钢管，每节23m，配12节11.5的短管，导管内壁应光滑、圆顺、内径一致，接口严密。按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深度的0.5%并不大于10cm导管长度按孔深和工作台高度决定，漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度，导管接头法兰盘加锥形活套底节导管下端不得有法兰盘。导管安装后，其底部距孔底

13、有250400mm的空间。.二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉淀厚度，检查厚度应满足设计要求，当设计无要求时；柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。.灌注水下混凝土a.计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并把导管下口埋入混凝土中不小于1m。首批混凝土数量计算如下：V=h1×d2/4+Hc×D2/4h1=Hw×Yw/YcD：桩孔桩直径；d：导管直径；Hc：首批需要混凝土面值孔底高度=导管埋深1m+导管底至孔底高度；Hw：混凝土面到水面高度；Yw：导管外水或泥浆容重；Yc：混凝土容

14、重取2.4 kn/m3；首批混凝土灌注时，导管下口至孔底的距离为2540cm，混凝土灌注时间小于初凝时间。b.打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌注入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现发现导管内大量进水表明出现灌注事故。c.水下混凝土灌注应连续进行，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，时间一般不超过15s，每根桩的灌注时间不应太长，宜在3小时内灌注完成。在整个灌注过程中，及时提升导管，控制导管埋深，导管在混凝土埋深控制在24m之间。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。d.因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能

15、上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。确保桩顶质量，在桩顶标高上以应加灌100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清楚。e.在灌注混凝土时，每根桩至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长的，根据与规范要求增加如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填实验报告表。强度不合格要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行塌落度、含气量、入模温度等检测；在各关注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人记性记录。.泥浆清理钻孔桩施工过程中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆车运

16、送到指定的废弃泥浆的堆放地，并做妥善处理。6劳动组织（1）.劳动力组织方式：采用架子队组织模式。（2）.施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。表2 每个作业工地人员配备表负 责 人1人技术主管1人专兼职安全员1人工 班 长3人技术、质检、测量及试验人员6人机械工、钢筋工、普工13人 其中负责人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。7材料要求水泥：采用42.5普通硅酸盐水泥。细骨料：级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然河砂。细度模数为2.63.0 的中砂。粗骨料：级配合理

17、、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。其压碎值小于10%，吸水率小于2%。采用525mm 连续级配。水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。外加剂：外加剂的量应当由试验确定。钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。8设备机具配置表3 主要施工机械设备配置表机械种类机械数量钻机1台吊车1台装载机1台洒水车1台挖掘机1台自卸汽车23台9质量控制及检验（1）.质量控制.护筒埋设：护筒既保护孔口壁，又是钻孔的导向，则护筒的垂直度要保证。为防止跑浆，护筒周围土要夯实，最好粘土封口。在上层土质较差时，将护筒加长至46m，提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆

18、比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。.对导管的要求：导管在使用前必须作密封性检查，接头严密，不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土的埋管深度。.浇筑混凝土的要求：混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高0. 5m1.0m ，最后机械破桩头处理。.控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低。（2）.检验标准表4 钻孔桩钻孔允许偏差序号项 目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩504倾斜度1%5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩200柱桩5010安全及环保要求(1).安全要求特殊工种人员应持证上岗。钻机、钻具、起吊设备、卡具等均应符合施工要求，并有专人进行检查维修。泥浆池周围设置安全防护栏杆，并作醒目警示。钢筋笼、钻具、导管的起吊或中途打梢应配备专用工具、卡具，不得随意使用其它物件凑合。凡不在施工的孔口，均张挂安全网或加盖脚手板，防止人员或物件掉入孔内。进入施工现场人员必须戴好安全帽，穿好防滑鞋，不准穿高