反循环技术交底.docx

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反循环技术交底

 钻孔桩反循环施工技术交底

一、主要施工工艺

 1．施工准备

（1）陆地上钻孔，要把场地平整好，以便钻机安装和移位。

水上钻孔，要搭设工作平台。

场地布置应根据施工组织设计，合理安排泥浆池、沉淀池的位置，沉淀池的容积应满足2个孔以上排碴量的需要。

（2）根据地质情况准备一定数量的造浆粘土或膨润土。

（3）场地的道路要保证混凝土运输车通行的要求。

2．桩位测量放线

根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。

依据

钻孔桩中心轴线坐标值，用坐标法或极坐标法放样钻孔桩中心线、钻孔桩中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差应控制在2cm围。

在距桩中心约50m安全的地带设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。

3．埋设护筒

护筒的作用主要是保持孔口稳定和定位，如在陆地上钻孔，护筒周围一定要夯实，如在水上钻孔，护筒下沉应有导向装置，严防护筒倾斜、漏水、变形。

施工中一般采用挖坑法埋设。

开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，作4个标记点，保持到成孔后，埋设护筒时再将中心引回，使护筒中心与桩中心重合。

护筒周围土回填的好坏，对冲击钻孔非常重要，对于土质较差的孔口，可以在护筒下部灌注30cm的C20级混凝土，上部用红粘土夯填密实，以防冲击成孔时护筒底部塌孔。

埋设护筒的要求如下：

（1）护筒采用δ=10mm的钢板卷制，护筒应大于桩径不小于20cm。

（2）为保证钻孔安全性，钢护筒必须保证4m穿过首层粘土及中间分布的粉砂层，打入下层粘土层2m以上，根据这一原则，护筒打入河床底，

（3）护筒埋设要求：

护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m，护筒顶高出地下水位1.5m～2.0m左右（同时高出地面0.5m），其高度满足孔泥浆面的要求。

护筒的埋置深度：

对于粘质土不小于1.Om～1.5m，对于砂类土应将护筒周围0.5m～1.Om围土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下；陆地还同时满足高出地面不小于30cm。

（4）埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不允许大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

4．泥浆池

泥浆池要在两相邻墩台中间位置开挖，沿线路方向从1#墩和2#墩之间开始每隔4个墩开挖一个。

泥浆池开挖尺寸以不影响施工便道、附近农田和后期基坑开挖为原则（建议开挖尺寸为10*8*2米，现场可根据实际地形情况进行适当调整）。

泥浆池要放坡开挖，按照规要求：

泥浆池边缘无荷载按照1：

1放坡开挖；泥浆池边缘有静载按照1：

1.25放坡开挖；泥浆池边缘有动载按照1：

1.5放坡开挖。

泥浆池开挖完毕后要做安全防护措施。

用做脚手架用钢管做立杆，在泥浆池上口边缘向外侧1米的位置按照4米的间距布置围绕泥浆池布置一圈。

横杆也用脚手架钢管制作，与立杆连接，垂直间距30-50cm一圈布置。

防护栏高度不小于1.2米。

防护栏杆全部刷红白相间油漆作为警戒，红、白油漆长均为20cm一道。

最后在栏杆外侧挂安全防护网。

防护网应满足强度要求，孔眼尺寸不能大于1cm。

防护网用绑扎丝与防护栏杆连接，防护网下端用粘土压实。

在泥浆池醒目位置布置安全警示牌一处，警示牌白底红字，上写“泥浆池危险，请勿靠近”之类的醒目警示语。

5.泥浆制备

泥浆选用优质粘土或膨润土造浆，采用泥浆搅拌机制浆。

泥浆造浆材料选用优质膨润性粘土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。

试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。

制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使在搅拌中易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。

钻孔桩泥浆采用膨润土拌制，膨润土造浆配合比详见下表。

造浆配合比（单位：

kg）

原料名称

淡水

膨润土

纯碱

FCI

PHP

加重剂

配合比

100

8～4

0.1～0.4

0.1～0.3

0.003

试验确定

配比中掺加剂的用量，要先进行试配，检验配合液的各项性能指标是否符合不同地层下泥浆的性能指标（见下表）要求表中所列指标要求。

各种掺加剂宜先制成小剂量溶剂，按循环周期加入，并经常测定泥浆指标，防止掺加剂过量，搅拌好的新鲜泥浆其性能必须适合于地基条件和施工条件。

配合比中的原料需用磅秤进行称量再进行配制。

在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

不同地层下泥浆的性能指标要求表

地质情况

泥浆指标

相对密度

（g/cm3）

粘度（s）

胶体率（%）

失水率

（ml/30min）

含砂率（%）

泥皮厚（mm/30min）

静切力

（Pa）

酸碱度

（pH）

粉质黏土

1.20～1.45

19～28

≥96

≤15

≤4

≤2

3～5

9～11

淤泥质粉质黏土

1.20～1.35

19～28

≥96

≤15

≤4

≤2

3～5

9～11

粉土

1.06～1.10

18～28

≥95

≤20

≤4

≤3

1～2.5

9～11

淤泥质黏土

1.06～1.10

18～28

≥95

≤20

≤4

≤3

1～2.5

9～11

粉砂

1.20～1.45

18～28

≥95

≤20

≤4

≤3

1～2.5

9～11

细砂

1.06～1.10

18～28

≥95

≤20

≤4

≤3

1～2.5

9～11

 6．钻机就位和试机

（1）延长桩位前后中心线，用吊车将主机放在孔口边预定位置上，使钻机底盘前后中心线与桩位中心线重合，主机就位时，需在底盘下部垫8～9根枕木，并用水平仪将底盘调平。

（2）安装井口装置、桅杆和前支撑。

   （3）用吊车将冲击钻头放在孔口附近。

将同步卷筒上引出的2根钢丝绳，通过各导向滑轮与冲击钻头连接。

   （4）检查主机上各传动齿轮副啮合间隙，调试主轴上冲击离合器和卷筒离合器间隙，使之能正常工作。

   （5）用吊车将配电柜、电缆卷筒放在底盘一侧，操纵机构附近，接通配电柜电源，接通配电柜与主机、电缆卷筒、潜水砂石泵三者之间的联线。

   （6）打开主机电源，操纵钻机卷筒离合器，提引冲击钻头放入孔。

调节前支撑长度，使钻头中心与护筒中心重合，误差控制在2mm以，支撑角度符合支撑要求。

之后，锁定支撑丝杆位置，用道钉在枕木上固定底盘，防止冲击钻进时，支撑丝杆松动，底盘移位。

   （7）在泥浆池上架设泥浆泵。

连接排碴系统，用副卷扬机将其提引至孔口，将排碴管下端放入冲击钻头中心管，待钻至一定深度后，再在排碴管之间安装潜水砂石泵。

   （8）开动钻机进行试冲击，检查各部位运转是否正常，电流是否正常，接通潜水砂石泵电源，检查其接线方式是否正确，发现问题及时处理。

  7．冲孔作业

（1）造浆、开孔。

往护筒填制浆粘土约0.5m，分别往护筒和泥浆池注足水。

开动钻机，使冲击钻头上下运动，将护筒粘土冲成泥浆，启动泥浆泵，循环泥浆，直至护筒与泥浆池泥浆浓度一致。

开始正循环钻进，钻进时勤观察孔浮出的钻碴，在石质地层中，如果从孔口浮出的钻碴粒径在5～8mm之间，表明泥浆浓度合适，如果浮出的钻碴粒径小又少，表明泥浆浓度不够，需往孔添加粘土。

加粘土时要停开泥浆泵，形成泥浆后再开泥浆泵。

正循环钻进至泵吸反循环系统可以正常工作的时候开始反循环钻进。

（2）反循环钻进。

当潜水砂石泵潜入孔泥浆后，若孔壁比较稳定，停止正循环钻进，泥浆循环约2min后停泵，解除排碴胶管与泥浆泵的连接，启动泵吸反循环系统，开动钻机，进行反循环钻进。

钻进过程中，操作者要随着进尺快慢及时放主钢丝绳，放绳时应使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态，既不能少放，也不能多放。

放少了，钻头落不到孔底，打空锤，此时冲击梁上的缓冲弹簧在一次冲击中响两声，不仅不能获得进尺，反而会对钻机和钢丝绳造成极大的损害；放多了，钻头落到孔底后处于自由状态，可能向孔壁倾斜撞击孔壁，造成扩孔，再提升时，钻头突然受力，在这种突然的冲击作用下提升装置会降低寿命甚至损坏。

   当排碴弯头下降到离孔口1m时，需要接换排碴管。

此时，钻机停止冲击，泥浆继续循环约1～3min，待排碴管钻碴排完后，停泵，拆除弯头与排碴管的联接螺栓，提升弯头至一定高度，将要接换的排碴管下端与原排碴管联接，上端与弯头联接。

   反循环钻进时应及时补水，始终保持孔水位高于地下水位或河水位2m左右。

   冲击反循环钻进应针对不同的地层采用不同的泥浆比重，以保持孔壁的稳定。

砂卵石地层泥浆比重为1.2左右，岩石层泥浆比重为1.05～1.15。

   （3）砂样的提取。

提取砂样的目的是随时掌握地质的变化情况。

一般每钻进0.5m提取砂样一次，从出碴口捞取砂样用清水冲洗干净，每次提取量为100g，编号保存，以便成孔时交接。

   （4）勤检查钻机、钻头是否偏移，防止出现斜孔。

  8.过程记录

钻进过程中应派专人填写《钻孔记录表》，并根据反循环钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；旋挖钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时通知技术部采取相应措施。

二、成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

在钻孔的钻进过程中，采用笼式测孔器直接丈量，在灌注混凝土前主要检查沉淀层厚度，各种成孔检验项目的检测方法、数值、频率等都必须满足现行的技术规及其它法定标准的要求。

1.孔径和孔形检测

孔径检测是在钻孔成孔后、下钢筋笼前进行的，是根据设计桩径制做笼式井径器入孔检测。

其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的4～6倍，其长度与孔径的比值选择，应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。

检测时，将井径器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。

2.孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣普遍采用标准测锤检测。

测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20cm～22cm，质量4kg～6kg。

3.钻孔垂直度

孔深大于60米的用红外线探测仪进行测量。

三、清孔

钻孔至设计高程后，终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。

清孔后应在最短时间灌注混凝土。

清孔用采用抽浆法清孔，抽浆清孔比较彻底，但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意、防止坍孔。

沉淀土厚度的检测方法：

测锤法是惯用的简单方法。

使用测量水下混凝土灌注高（深）度的测锤，慢慢地沉入孔，凭人的手感探测沉渣顶面的位置，其施工孔深和测量孔深之差，即为沉淀土厚度。

四、二次清底

清孔后的泥浆指标

1.沉渣厚度≤10cm。

2.泥浆比重可为≤1.1。

3.黏度：

入孔泥浆黏度为17-20S。

含砂率：

新制泥浆不宜大于2%。

胶体率：

不应小于95%。

PH值：

大于6.5

钢筋笼下设完毕后，需要采用无收缩水文测绳、标准测锤测沉淤值，超出控制围的桩孔需要作二次清底。

二次清底采用气举法，合格之后立即下设浇注导管进行水下混凝土灌注。

柱桩浇注水下混凝土前，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，孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。

五、水下混凝土灌注及检测

1.直升导管法灌注水下混凝土

水下混凝土工程的施工采用直升导管法。

灌注导管采用φ250mm的快速卡口垂直提升导管。

导管制作应力求坚固，壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。

各节导管径应大小一致，偏差不大于±2mm。

导管使用前组装编号，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。

水密试验时的水压应不小于井孔水深1.3倍的压力；进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大压力。

试验方法是把拼装好的导管先灌入70％的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力。

导管需滚动数次，经过15min，不漏水即为合格。

导管过球应畅通。

符合要求后，在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。

导管应配备总数20％～30％的备用导管。

导管吊放时，应使位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。

①混凝土的运输：

混凝土的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，防止在运输中产生离析。

灌注前混凝土坍落度的损失（比出罐时）不得超过2cm。

②导管的升降

导管的吊挂和升降，可用钻机的起吊设备或吊机，需保证导管升降高度准确。

起重能力应与导管全部填满混凝土时的重力相适应。

③隔水栓、阀门

首批混凝土灌注量较大，一般需拌和多罐方能满足需要，因此需在漏斗口下设置栓、阀，以贮存混凝土拌合物，待漏斗和储料斗储量够了，才开启栓、阀使首批混凝土在很短的间一次降落到导管底。

栓、阀还可在开始灌注时防止水（泥浆）与混凝土接触。

④下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。

⑤混凝土在混凝土工厂生产供应，由混凝土搅拌运输汽车运输至桩位处，直接灌注，汽车起重机配合灌注。

拔球前准备足够的混凝土储备量，保证拔球后导管的埋置深度大于１m以上。

2.水下混凝土的灌注

①灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。

钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。

②灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。

如厚度超过规定，可向孔底喷射3min～5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土，首批混凝土方量应满足导管埋深1米。

③剪球、拔栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

如发现导管大量进水，表明出现灌注事故，应按灌注事故的处理方法进行处理。

④在灌注过程中，当导管混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

⑤当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：

a.尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小，建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性；

b.当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和lm以上处，并徐徐灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；

c.当孔混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，已增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。

⑥为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。

增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定，不宜小于1.0m。

⑦在灌注混凝土时，每根桩应至少做3组试件；

⑧有关混凝土灌注情况，各灌注时间、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，应指定专人进行记录。

3.灌注混凝土表面测深和导管埋深控制

①测深

灌注水下混凝土时，应探测水面和泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶高度。

如探测不准确，将造成沉淀过厚、导管提漏、埋管过深而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。

采用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下10cm～20cm），根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土的灌注深度。

②导管埋深控制

灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度一般宜控制在3m～4m围之。

拔管前需仔细探测混凝土面深度。

七、施工注意事项

1、由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。

2、钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨怀，钻斗封闭不严时必须及时整修。

3、泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。

4、因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。

5、钢筋笼或探孔器向孔放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在砼浇筑时出现废桩事故。

6、根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。

八、质量保证措施

严格控制钻孔桩的垂直度。

在钻机就位时将其调整平整、垂直，在钻进过程中作必要的检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时需及时复查。

严格控制钻孔桩的孔径。

做好地质观测，根据地质情况及时调整泥浆比重，孔水位必须高出地下水位1m以上，防止孔壁坍塌。

施工过程中应加强对钻锥的磨损情况进行检查，并及时给予补焊。

当因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩时应使用失水率小的优质泥浆护壁。

已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔，以扩大孔径。

确保钻孔桩的地基承载力。

桩基施工在每一根桩位处做地质补充勘探，确定端承桩的持力层，复核桩长。

成孔检查时从设计深度、钻速及浮渣取样的情况来综合判定地基承载力是否满足要求。

减少对摩擦桩周边土体的扰动，缩短成孔时间，确保摩擦桩的承载力。

做好清孔工作，混凝土浇注前还需对孔底沉渣厚度进行复查、二次清孔，确保沉渣厚度小于规要求。

九、安全保证措施

1、加强安全生产教育

工程开工前，对所有参加本标段工程施工人员进行安全生产教育，组织学习安全法及铁道部有关桥涵、路基等施工安全规则、规定，并结合本标段工程的实际情况制定安全措施，进行宣传教育。

对特殊工种，如爆破工、起重工、电焊工、机动车司机、电工等需经培训考试合格后，持证上岗操作。

2、进入施工现场必须戴好安全帽；高空作业系好安全带；操作带电的设备都要穿绝缘鞋和绝缘手套；严禁赤膊、赤脚、穿凉鞋、穿拖鞋进入施工现场，确保人身安全和生产安全，防止发生事故。

3、泥浆池四周用安全防护网进行围护，并设置警示牌，防止人员坠入。

4、钻孔桩浇注完毕后用原土回填或用竹排盖住防止人员陷入。

5、电工要经过培训取得安全操作证方可独立操作，非电焊工禁止操作电焊设备。

乙炔与氧气瓶之间距离不得小于5米,离明火不得小于10米。

6、起重设备必须定期进行维修保养，已损坏的钢丝绳以及变形的吊钩、吊环等严禁使用，及时更新，绝对禁止超负荷作业。

7、严格遵守各种安全操作规程，严禁酒后上班。

8、吊运物体设备时严禁从人的上空行走，重物与起重吊臂下不准站人，吊物时要有专人统一信号的指挥。

9、其它技术措施

施工现场设安全标志。

危险作业区要悬挂“危险”或者“禁止通行”、“严禁烟火”等标志，夜间设红灯示警。

工地布置符合防洪、防火、防雷击等有关安全规则及环卫要求。

炸药库的设置遵守有关安全规定，并经行业主管部门批准。