回旋钻钻孔作业指导书.docx
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回旋钻钻孔作业指导书
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。
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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