旋挖鉆施工作業(yè)指導書

1、鉆孔灌注樁旋挖鉆機成孔作業(yè)指導書1. 適用范圍適用于各種土質層和砂類土、碎(卵)石土或中等硬度以下基巖的樁基施工。2. 作業(yè)準備2.1 內(nèi)業(yè)技術準備開工前，技術人員應對施工圖紙及相關的通用圖紙和實施性施工組織設計進行認真閱讀和審核，熟悉高速作業(yè)指南、驗收標準以及相關的規(guī)范。制定安全保障措施及應急預案。對進場作業(yè)人員進行崗前技術、安全培訓和考核，合格后持證上崗。對作業(yè)人員進行技術交底。2.2 外業(yè)技術準備施工作業(yè)層所涉及的各種外部技術數(shù)據(jù)收集，包括樁徑、樁長及地層情況。配齊生活、生產(chǎn)及辦公設施，滿足施工生產(chǎn)需要。復核測量導線點、水準點，對場地進行平整，連通施工便道及用電、用水，備齊各種原材料和安

2、全防護設備。3. 技術要求3.1 護壁泥漿應采用砂漿攪拌機拌和，其性能應滿足要求。3.2在進行大面積鉆孔施工前應按照高速公路橋涵工程施工質量驗收標準(TB 10752-2010)相關要求進行施工工藝試驗，確定工藝參數(shù)，并報監(jiān)理單位確認。3.3 所使用的機械及設備具有合格的出廠證明及使用期限。3.4 所使用的原材料應具有質量合格證并按相關要求抽檢合格。3.5鉆機就位、成孔時，必須通知現(xiàn)場監(jiān)理進行確認。3.6樁位放樣、成孔質量及樁體質量必須滿足高速公路橋涵工程施工質量驗收標準(TB 10752-2010)、高速公路橋涵工程施工技術規(guī)程（Q/CR 9603-2015)、施工圖設計文件及公司相關文件的

3、要求。4. 施工工序與工藝流程4.1 施工程序旋挖鉆機作業(yè)施工程序為：施工準備測量放樣護筒埋設(泥漿制備及測試) 鉆機就位鉆進檢孔地質確認清孔檢查驗收。4.2 工藝流程圖4.1 旋挖鉆孔成孔施工工藝流程5. 施工要求5.1 施工準備5.1.1 崗前培訓樁基施工前，操作人員需接受工區(qū)項目組織的操作技能、安全技術教育培訓，培訓合格后，方可持證上崗作業(yè)。尤其對有要求的特殊工種(如鉆機司機)培訓，必須經(jīng)考核合格后持證上崗作業(yè)。5.1.2 場地踏勘進行場地踏勘，對既有架空電線、地下電纜、給排水管道等設施，如果妨礙施工或對安全操作有影響，應采取清除、移位、保護等措施妥善處理。5.1.3 地質調查樁基施工以

4、前需要根據(jù)設計方提供的地質報告了解施工部位的地質情況，畫出每根樁的地質柱狀圖，確定合適的鉆頭類型。5.1.4 施工機具根據(jù)旋挖鉆機施工的要求，準備滿足要求的設備，如旋挖鉆機、泥漿泵、導管、電焊機、挖掘機、泥漿攪拌機、自卸車等，并調試至最佳使用狀態(tài)。測繩需標定后方可使用。5.1.5 場地平整及布置平整場地，以便鉆機安裝和移位。對不利于施工機械運行的松散場地，應采取硬化、加固等措施。場地要采取有效的排水措施。場地布置應根據(jù)施工組織設計，合理安排泥漿池、沉淀池、棄渣區(qū)的位置，沉淀池的容積應滿足2個孔以上排渣量的需要。5.1.6 泥漿池開挖以及泥漿制備（1）施工前本著節(jié)約、方便施工的原則確定泥漿池位置

5、及大小。一般可根據(jù)使用的泥漿泵的功率依照相鄰墩的樁基共用一座泥漿池的原則來確定泥漿池位置，泥漿池大小可按照使用鉆機數(shù)量來開挖。（2）開挖前先挖探溝，經(jīng)確認泥漿池位置無地下管線后再開挖。泥漿池開挖完成后應立即按照要求設置1.2 m高的鋼管欄桿，同時用綠網(wǎng)四周圍護并在醒目位置懸掛標識牌、警示牌等。泥漿池造漿前其底部及四周可使用厚塑料布進行襯護。（3）由于旋挖鉆機施工時，采用靜態(tài)泥漿護壁，故應配置優(yōu)質泥漿進行泥漿護壁。（4）泥漿調制采用泥漿攪拌制備，泥漿可采用接近地表經(jīng)過凍融的黏土或水化快、造漿能力強、黏度大的膨潤土來制備。（5）現(xiàn)場泥漿制備完成后應立即報現(xiàn)場工程師驗收，泥漿各項指標合格后方可使用。

6、5.1.7 施工核對對照技術交底和設計圖紙，通過標高計算復核樁徑、樁長、樁底樁頂標高，如有疑問及時報現(xiàn)場工程師，防止出現(xiàn)施工質量事故。5.2 施工工藝5.2.1 測量放樣利用施工現(xiàn)場附近復核報批過的導線點和水準點，用全站儀或GPS全球定位系統(tǒng)準確放樣各樁位中心，用十字樁固定位置，用水準儀測量地面高程，確定鉆孔深度；測好的樁位必須復測。5.2.2 鉆機就位（1）鉆機就位以前先檢查鉆機的工作性能，確保鉆機各零部件、液壓系統(tǒng)及各種儀表正常工作。保證樁位附近平整，把鉆機開到樁位旁，將鉆頭的尖端正對樁位標注點。再用垂球及鉆機儀表控制鉆桿的垂直度和鉆機機身的水平，并保證鉆桿中心及孔位中心在同一條鉛垂線上，

7、保證鉆機底座和頂端要平穩(wěn)，在鉆進和運行中不應產(chǎn)生位移和沉陷。（2）鉆機停位回轉中心距孔位在34.5m之間。在允許的情況下，變幅油缸盡可能將桅桿縮回，這樣可以減小鉆機白重和提升下降脈動壓力對孔的影響。檢查在回轉半徑范圍內(nèi)是否有障礙物影響回轉。5.2.3 護筒制作、埋設（1）旋挖鉆機施工使用鋼護筒，護筒一般用810mm厚的鋼板加工制成。鉆孔樁的護筒內(nèi)徑應比鉆頭直徑大1015，比樁徑大2030，護筒長度根據(jù)地質情況確定。護筒加工完成后應立即檢查護筒的幾何尺寸、相鄰管節(jié)管徑差、焊縫尺寸、外觀及焊縫質量(水中護筒需要檢查)，檢查合格后報現(xiàn)場工程師，同時在護筒頂面、底面找出護筒截面中心，并在護筒上做好標識

8、。（2）護筒有定位、保護孔口和維持水位高差等重要作用。所以護筒中心與樁位中心應重合，周邊用黏土夯填密實。埋設鋼護筒前進行樁位控制點的放樣，用小口徑的鉆頭先預鉆至護筒底的標高位置，然后提出鉆頭，將鋼護筒埋壓到預定位置，再用粗顆粒土回填護筒外側周圍，回填密實。護筒埋壓時要分別在護筒各個方向均勻貫壓、同時貫壓，防止護筒貫壓過程中出現(xiàn)傾斜。（3）護筒貫壓到位后使用水平尺、垂球檢查護筒的垂直度。檢查合格后再進行護筒外側的回填，并報現(xiàn)場工程師。（4）護筒的埋設深度：在黏性土中不宜小于1m；在砂類土中不宜小于2m，并在保持孔內(nèi)泥漿液面高于地下水位1m以上。（5）利用施工現(xiàn)場附近的水準點測量護筒頂面標高，確定

9、樁基成孔深度。5.2.4 鉆機鉆孔（1）鉆孔前在護筒頂面依照護筒壁上的護筒頂面中心標識掛設十字線，然后對中鉆頭中心。鉆頭中心與護筒中心偏差不得大于5。（2）成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置，鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過程中磨損超標的鉆頭及時更換。（3）旋挖鉆機配備有電子控制系統(tǒng)顯示可調整鉆進時的垂直度，通過電子控制和人工用垂球觀察兩種方式來保證鉆桿的垂直度，從而保證成孔的垂直度。同時在每一次鉆機提鉆甩渣復位后檢查鉆頭是否對中。（4）開鉆時，先啟動泥漿泵和轉盤，使之空轉一段時間，待泥漿輸進鉆孔中高于護筒底角0.5m以上并不得低于地下水位，方可開始鉆進。開始鉆進時，低擋慢速鉆進，待鉆進深度超過護筒刃腳

10、處，按正常速度鉆進。在黏質土中鉆進時，由于泥漿黏性大，易糊鉆，采用中等轉速、大泵量、稀泥漿鉆進；在砂類土或軟土層鉆進時，易坍孔，宜控制進尺、輕壓、低擋慢速、大泵量、稠泥漿鉆進。（5）以鉆頭自重加液壓力作為鉆進壓力，初入壓力控制在8090 kPa。每次進尺最佳為0.50.8m，鉆屑進入簡體，裝滿一斗后，將鉆頭提出孔外移至機側，繼續(xù)緩慢上提鉆斗，利用動力頭下的擋板將鉆頭上的頂壓桿下壓，通過與頂壓桿相連的連接桿件將鉆斗的底蓋打開卸落鉆渣，鉆渣卸落完成，再將鉆斗下落至地面，正旋關蓋復位。（6）起、落鉆頭速度要均勻，不得過猛或驟然變速。孔內(nèi)出土，應立即清走，不得堆積在鉆孔周圍。（7）鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進行

11、，一次成孔。在鉆進過程中，按試樁確定的參數(shù)進行施工，設專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，依照地質報告隨時觀察鉆渣情況與地質報告對照，并準確取樣報現(xiàn)場工程師確認地質情況。當樁尖持力層地質與設計不符時，立即通知監(jiān)理工程師及有關部門確認是否進行變更設計。鉆孔過程中還必須詳細記錄鉆進深度、泥漿指標、機械設備損壞、障礙物、鉆孔異常情況等。記錄必須認真、及時、準確、清晰。且交接班時要做好交接記錄。（8）鉆進過程中產(chǎn)生的泥漿、鉆渣經(jīng)沉淀池凈化處理后方可排放沉淀水。在排放過程中不能造成對農(nóng)田及周圍水源的污染，沉淀池中的沉淀物用汽車運至指定棄淤場堆放處理。（9）鉆至樁孔設計標高后，鉆頭在不加壓的情況下就地繼續(xù)旋

12、轉數(shù)圈，再提鉆，保證鉆頭盡可能取渣情況下又可避免超鉆。5.2.5 成孔檢查（1）在鉆機顯示器顯示孔底達到設計樁底標高后，停止鉆進，在現(xiàn)場監(jiān)理工程師在場的情況下，對護筒頂面標高、孔位中心偏差、孔徑、孔深、鉆孔垂直度、孔底沉渣厚度等采用測量儀器、測繩、驗孔器等工具進行全面檢查(見表9.4 鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法)，簽字確認合格。（2）檢孔器長度為4倍樁基直徑，外徑直徑不得小于鉆孔樁直徑。檢孔器按照鋼筋籠的形式加工，必須規(guī)則，且具有一定剛度。（3）鉆孔傾斜度通過檢孔器檢驗：檢孔器在孔頂對中護筒中心下落后，通過在護筒頂觀測吊繩相對于豎直垂線偏移情況可計算成孔后的傾斜度。具體做法是：在檢孔器下放到

13、指定位置后在吊點系一垂球，然后在垂球的吊繩上用毫米尺標定好從垂球系點開始的1米位置，待垂球靜止后用毫米尺測量垂球吊繩到檢孔器吊繩的距離E(單位：mm)。此時檢孔器所處位置樁孔的傾斜度就為i=E×100/1000。5.2.6 排渣、清孔旋挖鉆孔主要是靠鉆機自身的渣桶排渣。孔底部分的鉆渣采用抽渣法排渣，每抽渣一次，立即補給泥漿，灌注清水。鉆到施工圖標示樁底標高后，應立即清孔。當鉆進深度達到設計要求時，應對孔深、孔徑、孔位和孔形進行檢查，滿足設計要求后，填寫終孔檢查證，經(jīng)監(jiān)理工程師簽認后方可進行清孔和灌注水下混凝土的準備工作。（1）清孔方法掏渣法適用于在各類土層中用鉆孔的各類摩擦樁的初步清

14、孔：噴射法(射風、射水)法和砂漿懸浮法是用于配合其他清孔方法的輔助手段。（2）鉆孔樁清孔對于原土造漿的鉆孔，鉆到設計后，可使鉆頭空轉不進尺，循環(huán)換漿，泥漿比重在1.1左右。對于土質較差的砂土層和砂夾卵石層，清孔后孔底泥漿密度應控制在1.151.25g/3左右。清孔后的孔底沉渣厚度，端承樁不得大于50mm；摩擦樁不得大于200mm。在灌筑水下混凝土前必須復測沉渣厚度，沉渣超過規(guī)定者，必須重新清孔，符合規(guī)定后方可灌筑水下混凝土。（3）清孔注意事項清孔應向孔內(nèi)補充清水或泥漿，保持孔內(nèi)水頭，防止塌孔。不得用加大孔深的辦法代替清孔。柱樁孔，在灌注混凝土前向孔底射水或壓氣35min，翻動孔底沉渣，然后進行

15、灌注。射水壓力比孔底壓力大0.05MPa。各環(huán)節(jié)施工銜接應緊密，縮短工藝間隔時間。5.2.7 鉆孔與灌注作業(yè)的連續(xù)性鉆孔完成后，應立即組織鋼筋籠安裝和水下混凝土灌注工作，在此過程中，應保持孔內(nèi)水頭，避免塌孔。為保證施工的連續(xù)進行，應做好以下工作：（1）鋼筋籠應提前制作。如果鋼筋籠長度超過吊裝能力，可以分段制作，孔內(nèi)安裝時現(xiàn)場焊接或采用套筒法接長。（2）提前完成機械設備和施工器具的準備，包括混凝土生產(chǎn)設備，起重吊裝設備，電焊設備，供電設備，混凝土灌筑設備，檢測試驗設備等，混凝土生產(chǎn)和供電等關鍵設備應有1套備用。（3）按規(guī)定的時間提前約請監(jiān)理工程師現(xiàn)場檢驗成孔，鋼筋籠，混凝土配合比及原材料，混凝土

16、拌制的質量，避免停工待檢。5.2.8 注意事項旋挖鉆孔灌注樁因其施工情況的特殊性，鉆孔時可能遇到的不定因素較多，因此開鉆前制定詳細可行的基樁施工作業(yè)指導書，包括施工工藝、鉆孔前的設備檢修、人員培訓與準備、泥漿循環(huán)系統(tǒng)等材料準備、事故預案、安全方案、質檢方案等，并備有可靠的自發(fā)電系統(tǒng)。每鉆進2m或地層變化時在棄渣中提取鉆渣樣品，查明土類并記錄，以便與地質剖面圖相核對。因樁基地質情況較復雜，當鉆孔至砂層等易塌地層時采用加大泥漿比重并增加泥漿的黏度，減慢鉆孔速度等方法通過該地層。鉆孔過程中現(xiàn)場工程師旁站監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。6. 勞動組織6.1 勞動力組織方式：采用架子隊組織模式。6.2 施工人員

17、根據(jù)工藝試驗和配備的人員、機械選用最佳組合，人員配置見表6.1。表6.1 每個作業(yè)工班人員配備表工班長1人技術員1人安全員1人質檢員1人鉆機操作手2人指揮員1人裝載機駕駛員1人其中工班長、技術員、安全員和質檢員必須由正式職工擔任。7. 材料要求7.1 護筒：一般用810mm厚的鋼板加工制作。7.2 泥漿：泥漿種類見表7.1，鉆孔常用黏土泥漿與膨潤土泥漿。表7.1 常用泥漿種類表泥漿種類主要材料外加劑膨潤土泥漿膨潤土，水分散劑，增黏劑，防漏劑聚合物泥漿聚合物，水(加重劑）C(鈉羧甲基纖維素）泥漿膨潤土，C，水分散劑黏土泥漿黏土，水，純堿，外加劑分散劑，增黏劑對泥漿材料的要求：（1）黏土：粒徑小于

18、0.005mm顆粒含量大于50，塑性指數(shù)大于2530，含砂量小于4，SiO2和Al2O3之比為34以上，富含Na+、K+等親水陽離子，水溶液呈堿性，Ca2+小于70 mg/L，氯化物小于300mg/L。（2）膨潤土：主要有造漿率、失水量、含水量、篩余量、屈服值等指標，應符合相關標準。（3）水：淡水。（4）外加劑：見表7.2。表7.2 外加劑種類表種類使用目的常用物質分散劑防水泥、鹽分對泥漿的污染。污染后泥漿的再生。增強防坍作用。提高泥水分離性Na6P6018，Na6P3010，Na2CO2，NaHCO3，木質素，腐殖酸增黏劑防孔壁坍塌。提高鉆孔效率。對受水泥、鹽分污染的泥漿有保護膨潤土的凝膠作

19、用C(鈉羧甲基纖維素）加重劑增加泥漿比重，提高孔壁穩(wěn)定性重晶石、鐵砂、銅礦石、方鉛礦粉末防漏劑防止泥漿漏入土中鋸末，稻草，水泥，核桃皮粉末鹽水泥漿劑在鹽水中濕脹并提高黏度防腐劑防止C等有機外加劑在夏季變質硫化鈉8. 主要機具設備8.1 主要機械：旋挖鉆機1臺。8.2 輔助機械：鉆頭2個，攪漿機1臺，泥漿泵1臺，電焊機1臺，挖掘機1臺，抽渣筒1套，檢孔器及測繩各一套等。9. 質量控制及檢驗9.1 質量控制9.1.1 嚴格控制泥漿質量，泥漿對護壁及鉆渣的懸浮起著重要的作用。首先要選用優(yōu)質的膨潤土，火堿、纖維素，根據(jù)地質情況進行配比選擇，其次要用攪漿機按比例均勻攪拌，泥漿池要循環(huán)利用，從孔位返回時設

20、置沉淀池。9.1.2 鉆孔的平臺，鉆機及鉆架穩(wěn)定牢固，不產(chǎn)生位移及沉降。（1）鉆架垂直及機身水平。（2）應對鋼護筒的位置及直徑進行復查，鉆頭、鉆桿中心與護筒中心的偏差不得大于5。（3）對于軟弱地基，鉆孔前應對地基進行碾壓及硬化處理，避免鉆機傾斜影響孔的垂直度。鉆孔過程中，起落鉆頭的速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內(nèi)出土不得長時間堆積在鉆孔周圍。特別是鉆頭提至護筒底部時速度要有所下降，避免護筒底部孔壁在反復提升過程中擴徑。9.1.3 鉆孔過程中隨時認真對地質情況復查，并調整泥漿指標，防止出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象，并且按照地質情況調換合適的鉆頭，以保證施工正常進行。鉆孔過程中根據(jù)地質情況控制進尺速度：由硬地

21、層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度；當軟地層變?yōu)橛驳貙訒r，要減速慢進；在易縮徑的地層中，應適當增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對硬塑層采用快轉速鉆進，以提高鉆進效率；砂層則采用慢轉速慢鉆進并適當增加泥漿比重和黏度。但是鉆頭下降速度也不可太快，尤其是剛剛入孔時。9.2 質量檢驗9.2.1 主控項目（1）鉆孔達到設計深度后，必須核實地質情況。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查；勘察設計單位對代表性的樁進行現(xiàn)場確認。檢驗方法：檢查施工記錄、觀察。（2）孔徑、孔深不得小于設計值，孔型應符合設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：測量檢查和用檢孔器或成孔檢測儀器檢查。（3）鉆孔樁護筒應堅實不

22、漏水，護筒埋深應符合施工設計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：觀察和測量檢查。（4）泥漿指標應根據(jù)鉆孔機具、地質條件確定。對制備的泥漿應試驗全部性能指標，鉆進時應隨時檢查泥漿比重和含砂率。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：施工單位進行泥漿比重和含砂率試驗；監(jiān)理單位見證檢驗。（5）澆注水下混凝土前應清底，孔底沉渣厚度應符合設計要求。當設計無具體要求時，對于柱樁不應大于50mm，摩擦樁不應大于200mm。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：測量。9.2.2 一般項目鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法須滿足表9.2的要求。表9.2.-1 鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢

23、驗方法序號項目允許偏差檢驗方法1護筒頂面位置50mm測量檢驗傾斜度1%2孔位中心50mm3傾斜度1%測量或超聲波檢查檢驗數(shù)量：施工單位全部檢查。鉆孔樁質量應按照高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準(TB 10752-2010)及高速鐵路橋涵工程施工技術規(guī)程（Q/CR 9603-2015）的相關條款進行檢驗。表9.2-2 優(yōu)質泥漿性能指標鉆進方法地層情況相對密度黏度（a)含砂率()膠體率()pH值旋挖鉆填土、硬土、粉土、砂性土、砂.卵礫石層、軟-中硬基巖等1.051.1516224%956.5表9.2-3 鋼護筒檢測項目及指標序號檢測項目規(guī)定值或允許偏差值檢測方法和頻率1長度（m)滿足設計值尺量2外徑（mm)樁徑+(2030)3傾斜度1%4護筒頂面中心偏差（mm)505相鄰管節(jié)管徑差（mm)36下沉最后貫入度>5/min焊接焊縫尺寸及外觀符合規(guī)程要求樣板尺，目測10點超聲波檢測超聲波探傷100%探傷儀檢測表9.2-4鉆孔樁灌注混凝土前泥漿及沉渣指標項目允許誤差檢驗方法泥漿比重1.1泥漿測試儀器（三件套）含砂率2%黏度1720s沉渣厚度摩擦樁20測繩測量柱樁510. 安全