回旋钻成孔灌注桩作业指导书要点.docx
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回旋钻成孔灌注桩作业指导书要点
回旋钻成孔灌注桩
作
业
指
导
书
新疆北新基础工程有限责任公司
二零一三年三月
一、适用范围
本作业指导书适用于钻机按照泥浆的循环方式分正循环钻机和反循环钻机。
反循环钻机适用于粘性土、砂性土、卵石土和风化岩层，但卵石粒径小于钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。
正循环钻进适用于粘性土、粉土及砂性土等地层的回旋钻桩基施工。
二、作业准备
1、技术准备
（1）内业技术准备
开工前，技术人员应对施工图纸和施工组织设计进行认真阅读和审核，制定安全保障措施及应急预案。
对现场作业人员进行岗前技术、安全培训和考核，合格后持证上岗。
对考核合格的人员进行技术交底。
（1）外业技术准备
a复核测量水准点，接通施工用水、用电，备齐各种原材料和安全防护设备。
b进行场地踏勘，对既有架空电线、地下线缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，应采取清除、移位、保护等措施妥善处理。
c根据设计图上地质资料确定钻头的类型、规格、尺寸等。
d平整场地，以便钻机安装和移位。
对不利于施工机械运行的松散场地，应采取硬化、加固等措施。
场地要采取有效的排水措施。
2、人员配备
项目经理1人，技术负责人1人,专职安全员1人,班长2人,技术、质检及试验人员3～5人,机械工、普工根据项目大小及工作量大小配备人数。
要求以上人员均通过岗前培训。
3、机具配备
主要机具：
回旋钻钻机、吊车、混凝土运输车、装载机、导管。
检测设备：
泥浆测试箱，测绳50m，测井仪，50m钢卷尺，经纬仪，水准仪，测温计，坍落度检测筒，混凝土含气量检测仪，150m3试模。
以上机械设备根据项目大小适当调配，各种机械设备均通过相关部门的检测，可进行安全施工生产。
4、材料准备
原材料应符合设计要求，主要有砂石、水泥、钢筋等。
施工用水的水质应符合工程用水标准。
三、施工程序与工艺流程
1、施工程序
回旋钻钻孔灌注桩施工程序为：
平整场地→埋钢护筒→钻机就位→钻进→清孔→安放钢筋笼→混凝土灌注→截桩头→检验验收
2、工艺流程
四、施工技术及要求
1、场地准备
（1）开工前先对桩位进行定位测量，埋设护桩。
（2）整平场地，场地为旱地时，清除地表杂物，换除软土，整平夯实，以保证钻机的稳定。
（3）场地为陡坡时，应使用施工机械进行作业平台施工，来满足施工场地要求。
（4）场地为浅水时，采用截流、改河或筑岛方案，变水中钻孔为旱地钻孔。
筑岛面积根据钻孔方法，设备规格决定。
（5）场地为深水或淤泥层较厚时，可搭水上工作平台。
平台支座能支撑钻孔机械、护筒加压、钻机操作以及浇筑水下混凝土时可能发生的全部重力。
（6）如场地为深水，但水流平稳，水位升降缓慢，钻机可设在组合船舶或浮箱上，但必须锚固稳定，以免造成偏位、斜孔或其它事故。
（7）当场地为深水、流速较大时，可采用双壁钢围堰，就位后灌水、下沉、落床，然后在其顶面搭设工作平台。
（8）挖好泥浆池和沉淀池，布置好场内便道、输电线路、孔外排水系统以及其它附属设施。
2、护筒制作埋设
（1）护筒采用不小于5mm钢板卷制，护筒内径比桩径大20cm，护筒顶面高出施工地面20～30cm。
（2）护筒埋置深度符合下列规定：
黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。
当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
3、护壁泥浆
钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。
（1）按钻孔方法和地质情况，采用泥浆浮悬钻渣或护壁，除地层本身全为粘性土，能在钻进中形成合格泥浆者外，开工前应准备数量充足和性能合格的粘土或膨润土。
（2）调制泥浆时，应先将粘土或膨润土加水浸透，然后用钻头搅拌或人工拌制。
调制的护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标如下：
泥浆比重：
反循环钻机泥浆比重可为1.01～1.15。
粘度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
大于6.5。
4、钻机就位
钻机就位前，要保证钻机座落处的平整与坚固，防止在钻进和运行过程中产生位移和沉降，同时保证钻机顶部的起吊滑轮缘、钻孔中心应在同一铅垂线上。
5、钻孔
（1）钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。
（2）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。
（3）开钻时宜低挡慢速钻进，钻至护筒以下1米后再以正常速度钻进。
使用反循环钻机钻孔，应将钻头提离孔底20厘米，待泥浆循环通畅后方可开钻。
潜水钻机钻孔，应按钻孔孔径和地质选择钻头，钻头切削方向应与主轴旋转方向一致。
（4）钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，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。
（5）经常检查泥浆的各项指标。
（6）开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。
（7）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。
6、清孔
清孔时注意事项：
清孔标准符合设计及规范要求，即：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于规范要求。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
不采用加大孔深的方法来代替清孔。
7、钢筋笼的制作与安放
（1）在钢筋棚内集中下料，超过一定长度（根据施工现场吊装能力确定）的钢筋笼分节绑制，汽车吊提入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接。
（2）钢筋笼吊起后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。
下放过程中，注意孔内水位情况，如发生异常，马上停止，检查是否坍孔。
（3）钢筋笼采用2m一道加强箍加强，且主筋与加强箍全部焊接（焊接时以不得伤害主筋为原则），防止吊装变形。
钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑扎保护层垫块，以保证钢筋保护层厚度。
（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接时，保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位。
钢筋骨架底面高程偏差控制在±100mm。
（5）水下混凝土灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定，使钢筋随混凝土收缩，避免粘结力的损失。
8、水下混凝土的灌注
清孔沉渣厚度符合要求，并经监理工程师同意后即开始灌注水下混凝土。
采用导管法灌注水下混凝土，导管直径宜用φ28cm、φ30cm；水下混凝土由搅拌站集中拌制，砼车运输，吊机提升灌注砼。
（1）灌注准备：
a.在清孔的同时，对各类设备进行检查，备足原材料；同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备，以保证孔内水头和及时处理灌注故障。
b.安装导管，导管底部至孔底应有30～50cm的空间，以利首批灌注混凝土顺利灌注；储料斗应高出护筒顶面2m与导管相连，储料斗的容积按2.0m3设计。
导管使用前进行过球、水密、承压和接头抗拉试验。
（2）水下混凝土拌和：
搅拌站集中拌制，按上述“主要材料”一节的要求选用材料。
混凝土施工配合比根据理论配合比通过检测骨料含水量进行调整，坍落度18~22cm。
（3）水下混凝土灌注：
导管安装好后，应再次测量孔底沉渣厚度是否符合设计要求，确保孔底沉渣不超出设计要求。
确认沉渣符合设计要求、钢筋笼安放正确后，即可开始水下混凝土灌注。
柱桩在灌注水下混凝土前，应用射水或射风冲射钻孔孔底3~5min，将孔底沉淀物翻动上浮，射水或射风压力应比孔底压力大0.05Mpa。
水下混凝土灌注开始时，首批灌注混凝土数量应满足导管初次埋置深度不小于1m并不宜大于3m的要求。
漏斗底口处设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。
在水下混凝土灌注过程中，由工程技术人员经常采用带重锤的测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。
一般埋管深度控制在2～6m左右，以防导管提离混凝土面发生断桩。
提管由钻机完成，人工拆管，并及时冲洗导管，整齐堆存备用。
水下混凝土灌注应连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。
当导管内混凝土不满时，应徐徐灌注，以防导管内产生高压气囊压漏导管。
并防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。
水下混凝土灌注应高出设计桩顶约1m，以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。
钻孔桩高出设计桩顶的多余部分混凝土在承台施工前凿除，桩头无松散层。
水下混凝土灌注完成后，对于护筒小于2m的应立即扒出，二节以上护筒不应立即拔出，应在水下混凝达到2.5Mpa后方可拆除。
混凝土灌注完毕后，钻孔桩顶部未灌砼孔洞内填土至原地面，以防引起人身安全意外事故。
水下混凝土灌注过程中，经常检测混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得灌入导管。
每根桩至少做一组抗压试件。
按规范要求做好钻孔桩无损检测工作，确保成桩质量。
五、质量控制及检验
1、质量控制
（1）泥浆制备是钻孔桩非常重要的工序，制浆前，应先把成块的粘土尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。
制浆有机械搅拌和钻头搅拌二种方法。
用反循环回转钻钻进时，由于要求的泥浆质量高，最好在井孔外以泥浆搅拌机制成泥浆后使用。
人工搅拌是先将粘土加水放入制浆池内浸透，然后用人工搅拌。
（2）护筒埋设一定要牢固稳定，为防止护筒冒水塌陷等问题出现，在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。
在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。
钻头起落时，应防止碰撞护筒。
发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
（3）护筒下沉采用压重、振动、锤击铺以筒内人工除土促使护筒下沉。
护筒平面位置偏差不得大于5mm，倾斜度偏差不得大于1%。
护筒内径应比设计桩径大20～30cm。
（4）护筒顶面高度：
护筒处于旱地时，应高出地面30～50cm;反循环钻机应高出地下水位2.0m；采用正循环回转方法钻孔时，护筒顶面的泥浆溢出口底边，当地质良好，不易坍孔时，宜高出地下水位1.0m～1.5m以上，当地质不良、容易坍孔时，应高出地下水位1.5m～2.0m；孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水2.0m以上，若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多，应先作试桩，鉴定在高承压水地区采用钻孔灌注桩基的可行性。
（5）护筒埋入深度
旱地或浅水处：
对于粘性土不小于1.0～1.5m；对于砂土将护筒周围0.5～1.0m范围内挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m以下。
深水及软土，应尽可能深入到不透水的粘性土内1～1.5m，河床下无粘性土时，应沉放到大砾石、卵石层0.5～1.0m，河床为软土、淤泥、砂土时，护筒底埋置深度应经过仔细研究，但不得小于3.0m。
有冲刷影响的河床，埋入局部冲刷线下不小于1.0～1.5m。
（6）保护桩：
护筒埋设前，应根据测量放样的桩基中心点向外引出十字护桩，其十字线中心偏差不大于5mm。
（7）严格加强钻孔桩垂直度，先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。
在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。
进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。
另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。
钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如出现偏孔，则应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上继续钻进，偏斜较严重的应回填待沉降稳定后重新钻进。
（8）对于松散的土质，在护筒埋设时，应加深护筒，尽量使护筒置于较硬的土层内，并用粘土回填密实护筒周围空隙，并采用优质泥浆进行护壁，保证孔内水头，防止塌孔等质量问题的出现。
（9）认真核对地质，特别关注地质变化地段，及时采取特殊技术措施进行防护。
地质突变地段出现扩孔、缩颈是造成缺陷桩的直接原因，因此，在钻孔前现场技术人员必须认真核对地质资料，绘制地质柱状图并向钻孔人员交底，在钻孔到地质变化部位时加强检测和监控，必要时采取特殊技术措施进行防护。
2、质量检验
验收标准及检验方法符合要求。
钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
备注
1
护筒
顶面位置
50mm
专用仪器
倾斜度
1%
专用仪器
2
泥浆密度
粘土或砂性土中允许值为1.15～1.20g/cm3；
专用仪器
3
孔位中心
≤50
专用仪器：
重点桩基采用声波检测仪，一般桩基采用自制钢筋检测器。
4
倾斜度
1%孔深
5
孔径
不小于设计
6
孔深
不小于设计孔深
7
沉渣厚度
摩擦桩≤200mm。
沉渣仪或重锤测量，不允许用超挖代替沉渣厚度。
六、安全及环保要求
1、安全要求
（1）钻机安装时底架应垫平，保持稳定，对于地基差的部位必须进行处理后方可安装钻机。
（2）吊车的选用要结合工程实际，吊车停放时必须对场地进行平整，起吊前应认真检查底脚支撑加固情况，起吊时必须由有资质人员进行操作并设安全警戒人员。
（3）施工用电要由专业人员进行操作，电线、配电箱的摆放安装要规范化。
（4）钻孔过程中要在孔口设有安全防护措施，并树立安全警示牌。
（5）泥浆池防护，采用铁丝网与钢管焊接成片,其高度不小于1m,埋入深度不小于50cm,四周均需封闭，并设警示标志。
2、环保要求
（1）在钻孔施工中要充分发挥泥浆循环系统的作用，所有多余泥浆均必须通过泥浆净化器处理，钻渣和废浆外运至指定位置，以免施工产生的泥浆流入河中和公路、道路上，造成环境污染。
（2）现场存放油料的地面进行防渗处理，如采用防渗混凝土地面、铺防油毡等措施。
在使用过程中，要采取防止油料跑、冒、滴、漏的措施，防止土壤或河流受到污染。
（3）工地临时厕所的化粪池采取防渗措施，同时做好防蝇、灭蛆工作。
（4）合理安排施工用地，施工场地范围内的树木进行移植，保护施工场地和临时设施附近的植被。
（5）施工废水必须经沉淀处理，达标后排放。
施工废碴和建筑垃圾按设计和建设单位要求堆放和运至指定位置。
杜绝随意排放和倾倒。
（6）加强施工机械管理，注重日常保养，按照要求进行操作。
防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏，污染水体。
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