旋挖钻孔施工技术交底 5页

旋挖钻孔技术交底编号施工部位桩基工程名称迎宾路立交特大桥施工单位新建太原枢纽（北六堡）物流中心项目部第一工区一、概述旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备，可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量；旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。吊放钢筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。二、适用范围旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的作用下钻斗同时回转配合不同钻具，适用于干式（短螺旋）、湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业。根据不同的地质条件选用不同的钻杆、钻头及合理的斗齿刃角。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可以适应微风化岩层的施工。三、工艺原理旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆。旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。四、施工工艺１．钻具选择旋挖钻具主要有三大类：（1）旋挖钻斗；（2）短螺旋钻头：（3）岩石筒钻。根据工程的地质情况，此次选用旋挖钻头。旋挖钻头主要用来钻进较软的第四纪地层，还用于钻孔清渣。针对地层情况制定不同的斗齿焊接角度。钻斗的筒体及底板均采用强度高、耐磨性能好的合金Ｍｎ板制作。根据钻进不同地层，切削具可设计为耐磨合金钢铲式直斗齿和旋转斗齿、子弹头截齿以及斗齿与截齿混装３种形式。２．护筒埋设桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，平面偏差在２０ｍｍ以内，然后再撒灰定圆挖坑。所挖上坑半径在护筒筒径基础上放大１５０ｍｍ，以保证护筒掩土固定需要。土坑开挖时，保持坑壁顺直和无过大凹凸。遇废弃管线通道用粘性土进行封堵处理，以防日后成孔时漏浆跑浆。护筒底口埋入原土不小于５００ｍｍ。护筒定位完毕，周边用粘性土回填和分层夯实，测量筒顶水平面标高，做好相关记录。护筒选用10mm厚钢板卷制而成，护筒内径技术负责人交底人\n接受交底人日期年月日旋挖钻孔技术交底编号施工部位桩基工程名称迎宾路立交特大桥施工单位新建太原枢纽（北六堡）物流中心项目部第一工区为设计桩径+20cm，高度2.0m，上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，其顶端高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8m，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设要保持垂直，倾斜率小于1.5％。３．钻孔定位在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。４．成孔施工旋挖机就位基础要平整稳固，确保施工中不倾斜不位移。钻头与护筒中心点（桩位点）的对中，要通过与护筒上设十字钢筋环架中心的重合找正来进行，当钻头与护筒中心点贴近并基本重合时，撤去十字架，落定旋挖机，用水平尺对机座底架进行找平和水平调整，直至钻架垂直地面，天车吊轮、回钻盘和钻头三点中心到同—铅垂线上。旋挖机就位完毕，报现场技术员或质量员核准，作为控制成孔进尺深度的原始依据。根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。开孔时，钻进初始，主动钻杆入孔前，操作工注意控制泵量，吊紧钢丝绳，保持钻杆垂直和匀速慢速钻进，直到主动钻杆全部入孔后，再逐渐加快钻速和加大钻压。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层侧采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。钻进过程中，回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比；每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故；同时适当控制回转斗的提升速度。施工实践证明，提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。５．泥浆制备在钻孔灌注桩的施工过程中，为了防止坍孔，稳定孔内水位及便于挟带钻碴，采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小，泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用；如果泥浆的比重过大，则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难，使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用，其指标的选取是非常重要的。根据工程的具体情况，合理地控制不同土层中泥浆的指标，钻进时正确使用泥浆的性能指标，钻进中经常注意通过听动静，观现象和凭操作感来发现孔内的异常情况，当出现钻杆跳动，机架摇晃，钻不进尺，漏浆跑浆或孔口地面塌陷时，及时停钻，查明原因，排除故障或作出处理后再恢复施工。因为旋挖钻孔不采用正反循环法施工，泥浆是反复使用的，所以一旦泥浆中含有沉渣，那么直到钻孔完成，沉渣还是随着泥浆留在了孔底。所以要建立泥浆沉淀池，适时地把泥浆中的沉渣沉淀一下。现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为钻孔容积的1.5～2.0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采技术负责人交底人\n接受交底人日期年月日旋挖钻孔技术交底编号施工部位桩基工程名称迎宾路立交特大桥施工单位新建太原枢纽（北六堡）物流中心项目部第一工区用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。另外适时地添加新鲜泥浆，孔内沉渣是验收桩孔的首要事项。６．清孔清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求，采用正循环回转钻进技术的清孔方法为：桩孔终孔后，将钻具提高２０－５０ｍ，采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆，并维持正循环３０ｍｉｎ以上，一次清孔终结条件：泛出孔口的泥浆手捻基本无块渣感，实测孔深与实际钻深误差在＋３０㎝以内。工程桩孔因有较厚的松软易坍土层，清孔后不能立即终孔，而在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后施行二次清孔作业，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保证砼成桩质量。二次清孔的终结条件：泥浆密度≤１．２５，粘度２０″２４″，沉渣厚度≤3０ｃｍ。成孔深度达到设计要求后，尽快进行钻机移位、终孔验收工作；从清孔停止至混凝土开始浇灌，控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则重新清孔。7．钢筋笼制作安装旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制，重点是钢筋笼外径和直线度，主筋搭接纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此，要检查钢筋笼保护层垫块的设置。垫块采用砂浆垫块，沿钢筋笼每隔２ｍ放置一组，每组设置４个，按９０°均匀安放：既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。钢筋笼的吊装按３点起吊，保持笼轴线重合。入孔时，始终需保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，保持稳定，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃动和强行冲击下放。钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定；笼子到位（孔底）时要复核笼顶标高。钢筋笼制作允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，直径±10mm，长度±100mm。8．导管法灌注混凝土详见导管灌注混凝土技术交底。五、施工过程中异常现象处理1.坍孔处理钻孔过程中发生坍孔时，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15~1.4之间），改善其孔壁结构。钻进每次进液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入泥浆后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3~0.5m/s。坍孔严重时，回填重新钻孔。2.缩孔处理技术负责人交底人\n接受交底人日期年月日旋挖钻孔技术交底编号施工部位桩基工程名称迎宾路立交特大桥施工单位新建太原枢纽（北六堡）物流中心项目部第一工区钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探石头时，采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到便孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。3.埋钻及卡钻埋钻主要发生在一次进尺太多和砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻时等。埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等严重的事故。事故发生后，保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。六、既有线施工安全注意事项1.施工中需对既有接触网进行安全防护，防护采用PVC管封包回流线等进行绝缘处理。2.并在施工过程中设置安全防护员，对接触网进行防护，防止施工机械侵线。挂篮施工采用慢行施工。3.施工时需有设备管理单位防护人员在场进行安全防护，并在施工过程中设置安全防护员。4.桩基施工前，经相关部门同意后拆除铁路防护网，然后按照所定桩位开挖1.0m深探沟，探明既有线旁管线路布置情况，以便及时采取防护措施或进行迁改。5.根据现场调查在靠近既有铁路侧有接触网回流线一根和高压线通过。为保证施工期间列车正常运行，在旋挖钻机（15~20m高）进场钻孔前，及时通知负责电力迁改单位与铁路相关部门磋商对电力线路进行改移或安全防护（防电板防护），待防护结束后确认无管线影响后钻机方可进场施工。6.机械进场后，为防止施工过程中泥浆污染既有路基，事先用彩条布将道碴覆盖，同时对挖出的土做到随挖随运，确保现场清洁无堆放泥土现象。7.为了防止机械侵线，采用两根Φ22钢丝绳在远离既有线侧将机械拉紧固定，绑定位置在机械旋挖大臂离地15m的位置处，地面固定采用浇筑C30混凝土地锚，地锚埋设2米，两钢丝绳夹角为45°。8.如遇大雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候，停止作业。风力超过七级或有强台风警报时，将钻机顺风向停置，并将立柱下降至地面，动力头降至最底点，雷电天气，人员要远离钻机。技术负责人交底人\n接受交底人日期年月日