回旋钻钻孔作业指导书.doc
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新建大同至西安铁路客运专线工程站前1标段回旋钻钻孔作业指导书
目录
1、适用范围 -2-
2、作业准备 -2-
3、工艺流程 -4-
4、作业内容 -4-
5、质量标准 -5-
6、质量控制要点 -7-
7、安全控制要点 -8-
8、文明施工及环水保要求 -8-
回旋钻钻孔作业指导书
1、适用范围
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，但卵石粒径少于钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。
根据大西指挥部要求，正循环钻机在大西铁路客运专线不适用。
2、作业准备
2.1场地准备
2.1.1开工前先对桩位进行定位测量，埋设护桩。
2.1.2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。
2.1.3场地为陡坡时，用枕木或型钢搭设作业平台。
2.1.4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。
2.1.5场地为深水或淤泥层较厚时，可搭水上工作平台。
平台座能支撑钻孔机械、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。
2.1.6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。
2.1.7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。
2.1.8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。
2.2护筒制作埋设
2.2.1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。
2.2.2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%。
2.3护壁泥浆
钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。
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。
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。
2.4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。
2.5技术准备
2.5.1对上场人员进行培训，钻机司机等特殊工种必须持证上岗。
2.5.2应根据设计图上地质资料确定钻头的类型、规格、尺寸等。
2.5.3对护筒顶的标高进行测量，根据设计桩地标高确定钻孔深度。
2.6人员配置
每台回旋钻机至少配备9人，其中机长1人，技术人员1人，试验人员1人,司机2人，钻杆安装拆卸4人，其他工序施工人员有钻杆安装拆卸、灌桩人员。
2.7设备要求
进场设备必须具备出厂合格证并要经过检验后方可进场。
3、工艺流程
回旋钻机钻孔施工流程图见图3.1。
平整场地
测定孔位
挖泥浆池、沉淀池
制作护筒
挖埋护筒
泥浆制备
加工钻头
钻机就位
测孔深、泥浆比重、钻进速度
泥浆循环、滤碴、补浆、测指标
中间检查
钻进
测孔深、孔径、孔斜度
终孔
注清水、换泥浆、测比重
清孔
填表格、监理工程师签字认可
测孔深、孔径
测孔
图3.1回旋钻机钻孔施工流程图
4、作业内容
4.1钻孔
钻孔桩施工时应采用跳着打的方法施工。
4.1.1钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。
4.1.2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。
4.1.3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。
4.1.4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。
4.1.5经常检查泥浆的各项指标。
4.1.6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。
4.1.7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。
4.2清孔
4.2.1采用反循环清孔方式
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。
5、质量标准
5.1验收标准及检验方法符合表5.1要求。
5.2工序中需控制的质量标准
5.2.1护筒内径应比设计桩径大20～30cm。
5.2.2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。
表5.1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。
5.2.3护筒埋入深度
5.2.3.1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。
5.2.3.2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。
5.2.3.3有冲刷影响的河床，埋入局部冲刷线下不小于1.0～1.5m。
5.2.3.4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%。
5.2.3.5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。
6、质量控制要点
6.1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。
6.2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。
6.3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。
6.4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。
6.5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。
7、安全控制要点
7.1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。
7.2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。
7.3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。
7.4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。
7.5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。
8、文明施工及环水保要求
8.1文明施工要求
8.1.1施工中始终坚持文明施工的原则。
8.1.2对参建职工均应按国家、地方政府有关规定，认真学习并严格遵守当地文明公约的有关规定进行施工。
使文明施工成为全体参建职工的自觉行动。
8.1.3工人在上岗前必须经过文明施工及环境保护教育培训，未经培训的工人，不得使用。
所有参加施工人员经常进行施工安全、法纪和文明教育，增强文明施工意识。
8.1.4施工中有计划组织职工学习有关文明公约的规定，争做文明公民。
8.2环境保护要求
8.2.1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。
8.2.2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。
8.2.3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。
8.3水土保持要求
8.3.1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。
8.3.2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。
8.3.3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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