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1、旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)正循環(huán)回旋法鉆孔樁成孔和灌注水下混凝土施工作業(yè)指導(dǎo)書編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準(zhǔn)： 發(fā) 布： 二XX年X月鉆孔灌注樁施工作業(yè)指導(dǎo)書一、旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔原理旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的電動機(jī)將動力經(jīng)由機(jī)械傳動系統(tǒng)傳送至轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)設(shè)備，帶動中心鉆桿轉(zhuǎn)動，將扭轉(zhuǎn)動力傳遞至鉆錐；鉆錐受扭轉(zhuǎn)切削土層；用泥漿泵將泥漿經(jīng)空心鉆桿壓入孔底后，在鉆桿外上升。泥漿將鉆碴懸浮出孔外，并起護(hù)壁作用。帶有鉆碴的泥漿經(jīng)過沉淀凈化后，進(jìn)入儲漿池循環(huán)使用。成孔、清孔、放置鋼筋籠后，用直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土。詳見下圖:二、 施工工藝主要包括施工準(zhǔn)備、鉆孔樁成孔和灌注水下混凝土2、三個作業(yè)階段。2.1施工準(zhǔn)備2.1.1鉆孔作業(yè)場地內(nèi)應(yīng)平整堅實，以承受鉆機(jī)重量；遇到軟土需作加固處理；在淺水中應(yīng)筑島。2.1.2制作、埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑約20cm，為防止護(hù)筒變形，鋼護(hù)筒采用10mm厚鋼板制作。埋置深度不小于2.0m，在旱地或筑島時還應(yīng)高出施工地面0.5m。且護(hù)筒底口要埋入堅實地層以下不少于50cm；在旱地或岸灘，采用挖埋法，四周用粘土回填，并分層夯實。筑島時，應(yīng)將護(hù)筒加長，應(yīng)埋置在堅實地層以下50cm。護(hù)筒埋設(shè)完畢后，在前后左右2m處設(shè)置護(hù)樁，護(hù)樁自始至終要妥善保護(hù)。護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）岸灘上，黏性土應(yīng)不小于1m，砂類土應(yīng)不小于2m。當(dāng)表層土松軟時，宜將護(hù)3、筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。岸灘上埋設(shè)護(hù)筒，應(yīng)在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實。可用錘擊、加壓、振動等方法下沉護(hù)筒。（2）水中筑島上，護(hù)筒宜埋入河床面以下1m；水中平臺上可按最高施工水位、流速、沖刷及地質(zhì)條件等因素確定埋深，必要時打入不透水層。（3） 護(hù)筒頂面中心與設(shè)計樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。在水中平臺上下沉護(hù)筒，應(yīng)有導(dǎo)向設(shè)備控制護(hù)筒位置。2.1.3砌筑泥漿池，安裝拌漿機(jī)，空壓機(jī)和供水管道。2.1.4泥漿配置：泥漿采用優(yōu)質(zhì)粘土拌制（泥漿參數(shù)見表1），拌合好后的泥漿儲備在泥漿池內(nèi)，拌制時應(yīng)根據(jù)施工用量控制泥漿量，鉆孔時由泵送至鉆機(jī)。表1 泥漿性能指標(biāo)地層情況相對密度粘4、度（s）含砂率(%)膠體率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(pa)PH值一般地層16-224962528-10易坍地層19-2849615023-58-10調(diào)制泥漿用粘土的數(shù)量可按下述公式計算，一根樁需要的總粘土量按計算量再增加6%考慮。Q=(2-1)1/(1-1)式中：Q每m3泥漿所需的粘土質(zhì)量，kg；1粘土的密度，kg/m3；2要求的泥漿密度，kg/m3。本工程入孔泥漿比重為1.11.3。導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓，試壓壓力宜為孔底靜水壓力的1.5倍。(本工程采用0.9Mpa)導(dǎo)管應(yīng)按自上而下順序編號并標(biāo)示尺度。2.2成孔工藝2.2.1 成孔工藝流程，見工藝流5、程圖測量孔位埋設(shè)護(hù)筒安裝鉆機(jī)調(diào)平鉆機(jī)底座并對正樁位鉆 進(jìn)到位后清孔檢查成孔質(zhì)量提鉆、鉆機(jī)移位 鉆機(jī)的安裝立好鉆架并調(diào)整和安設(shè)好起吊系統(tǒng)，將鉆頭吊起，徐徐放進(jìn)護(hù)筒內(nèi)。啟動卷揚(yáng)機(jī)把轉(zhuǎn)盤吊起，墊方木于轉(zhuǎn)盤底座下面，將鉆機(jī)調(diào)平并對準(zhǔn)鉆孔。然后裝上轉(zhuǎn)盤，要求動力頭主軸中心同轉(zhuǎn)架上的起吊滑輪中心及孔口中心在同一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不得大于2cm。在鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常用吊錘檢查轉(zhuǎn)盤及鉆桿垂直度，如有傾斜或位移，應(yīng)及時糾正。 卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩應(yīng)牢固地卡在卷筒上，并認(rèn)真檢查各處繩卡，防止松脫。在方鉆桿上端安裝提引水龍頭，在水龍頭上端連接輸漿膠管，將輸漿膠管接到泥漿泵上，把提引水龍頭吊環(huán)掛到起吊系統(tǒng)的滑輪吊鉤上。取走6、轉(zhuǎn)盤中心的方形套，啟動卷揚(yáng)機(jī)吊起方鉆桿穿過轉(zhuǎn)盤并牢固地聯(lián)結(jié)到鉆頭，裝好方形套夾住方鉆桿，準(zhǔn)備鉆進(jìn)。 初鉆開動鉆機(jī)前要檢查泥漿指標(biāo)，符合要求后，再按順序接合離合器、變速箱、換向器、操縱手把，使動力頭和卷揚(yáng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，待泥漿輸進(jìn)鉆孔中一定數(shù)量后，開始鉆進(jìn)。接長鉆桿時，先卸去方形套，提升方鉆桿達(dá)到鉆頭與鉆桿相連處露出轉(zhuǎn)盤為止。用鉆桿夾持器卡住鉆頭并支承于轉(zhuǎn)盤，卸去方鉆桿。然后吊起一節(jié)圓鉆桿，連接于鉆頭，卸去夾持器，把圓鉆桿連同鉆頭放入鉆孔。當(dāng)圓鉆桿上端接近轉(zhuǎn)盤時，照上述用夾持器支持圓鉆桿，松吊繩，將方鉆桿吊來與圓鉆桿聯(lián)結(jié)，撤去夾持器，把方鉆桿降入轉(zhuǎn)盤內(nèi)并安好方形套，繼續(xù)鉆進(jìn)。以后需再接長鉆桿時，照以7、上步驟在方鉆桿同圓鉆桿之間加接圓鉆桿即可，一直鉆孔到需要深度為止。卸去時亦同樣辦理，只是把接長改為減短。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全，爭取盡快完成，以免停鉆時間過長，增加孔底沉碴厚度。2.2.4 鉆進(jìn)時操作要點 開始鉆進(jìn)時，進(jìn)尺要適當(dāng)控制，在護(hù)筒刃腳處，應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，使刃腳處有堅固的泥皮護(hù)壁。鉆至刃腳下lm后，可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。如護(hù)筒外側(cè)土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時，可提起鉆錐，向孔中倒人粘土，再放下鉆錐倒轉(zhuǎn)，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙，穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進(jìn)。在粘質(zhì)土中鉆進(jìn)，由于泥漿粘性大，鉆錐所受阻力也大，易糊鉆。宜選用尖底鉆錐、中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)；在軟土層或砂類土鉆進(jìn)時，易坍孔。宜選用8、平底鉆錐、控制進(jìn)尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進(jìn)；在硬土層或巖層中鉆進(jìn)時，可采用巖心鉆或牙輪鉆頭鉆進(jìn)。終孔后，應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度。檢查工具可用圓鋼筋籠(外徑為1m，高度為4m)吊入孔內(nèi)，使圓籠中心與鉆孔中心符合，如上下各處均無掛阻，則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。2.2.5 泥漿補(bǔ)充與凈化開鉆前應(yīng)調(diào)制足夠數(shù)量的泥漿，鉆進(jìn)過程中如泥漿有損耗、漏失或泥漿比重低于要求時，應(yīng)予補(bǔ)充。并應(yīng)按表 1要求，按時檢查泥漿指標(biāo)，遇土層變化應(yīng)增加檢查次數(shù)，并適當(dāng)調(diào)整泥漿指標(biāo)。每鉆進(jìn)2m或地層變化處，應(yīng)在泥漿槽中撈取鉆渣樣品，查明土類并記錄，以便與設(shè)計資料核對。泥漿采用制漿池，儲漿池，沉淀池并用循環(huán)槽連接9、進(jìn)行泥漿循環(huán)凈化，泥漿從護(hù)筒、出漿槽、沉淀池至貯漿池均依靠重力自流，因此，各出漿口的標(biāo)高要依順序降低，從貯漿池到鉆孔用泥漿泵壓進(jìn)。2.2.6 減壓鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)鉆深孔時，若從主吊鉤以下的提引水龍頭、鉆桿到鉆錐全部鉆具重力都作用于鉆孔底部，則細(xì)長的鉆桿容易受壓而彎曲，造成鉆孔也隨著彎曲，發(fā)生擴(kuò)孔率較大的現(xiàn)象。為避免此現(xiàn)象須采取減壓鉆進(jìn)，即將主吊鉤稍提攜一些，使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的80，這樣可使鉆桿不受壓力，而且還受一部分拉力，在整個鉆進(jìn)過程中因受拉而維持豎直狀態(tài)，使鉆錐回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，避免或減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。鉆壓值一般按經(jīng)驗估計，直徑1m的孔最大鉆壓為20KN左右10、，根據(jù)鉆壓值和上述80的要求可算出配重塊的質(zhì)量。鉆壓的調(diào)整方法：一般在大吊鉤滑車組的鋼絲繩終端設(shè)一電阻式拉傳感器，傳感器輸出電壓信號傳給操縱室中的電子秤。鋼絲繩拉力達(dá)到一定值時，電子秤就給出信號，提升大鉤的卷揚(yáng)機(jī)會自動松繩，鉆錐則自動給進(jìn)。2.2.7 清孔終孔后，停止進(jìn)尺，稍提轉(zhuǎn)錐離孔底10cm-20cm空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正常循環(huán)，以中速將相對密度1.031.1的較純泥漿壓入，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出。使清孔后泥漿的含砂率降到2%以下，粘度為17s20s，相對密度為1.031.1，且孔底沉淀土厚度不大于設(shè)計規(guī)定的量值時，即可終止清孔，根據(jù)鉆孔直徑和深度，換漿時間約為4h8h。清孔時，保持鉆11、孔內(nèi)的水位高出地下水位1.52.0m，以防止坍孔。2.2.8 成孔質(zhì)量檢查成孔后按照規(guī)范要求對孔徑、孔位、孔形、孔深、孔底沉渣厚度、鉆孔垂直度等逐項檢查并記入鉆孔記錄和檢查證中。表2 鉆孔成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表項 目允 許 偏 差孔的中心位置（mm）群樁：100；單排樁：50孔徑（mm）不小于1m傾斜度小于1%樁長孔深比設(shè)計深度超深不小于50mm沉淀厚度（cm）不大于20清孔后泥漿指標(biāo)相對密度：1.031.10 ，含砂率：2%三、水下混凝土灌注成樁工藝3.1混凝土灌注工藝流程復(fù)測孔深放置鋼筋籠搭設(shè)水下混凝土灌注平臺放置導(dǎo)管、漏斗水下混凝土灌注鑿除樁頭3.2 鋼筋籠吊裝就位3.2.1用吊車吊鋼筋籠時，對12、準(zhǔn)孔位輕放、慢放。若遇障礙則徐徐正向旋轉(zhuǎn)使之下放，防止碰撞孔壁而引起塌孔，過程中注意觀察孔內(nèi)水位變化情況，如有異常，馬上停止，檢查處理。3.2.2鋼筋籠入孔接長采用機(jī)械（直螺紋、正反絲）連接以利于施工，做到上下節(jié)軸線在同一直線上。鋼筋籠入孔后，鋼筋籠頂部焊接定位網(wǎng)架。要牢固定位，采取控制鋼筋籠上部定位鋼筋的方法來防止在灌注水下砼過程中鋼筋籠下落或被孔底砼頂托上升，并用于定位對中。3.2.3 水下砼灌注灌注混凝土前，應(yīng)檢查泥漿比重及孔底沉碴厚度，各項指標(biāo)均符合要求時，才能進(jìn)行灌注。如沉碴厚度超標(biāo)時，應(yīng)進(jìn)行二次清孔。采用直徑250mm的鋼質(zhì)導(dǎo)管，管壁厚度4mm，節(jié)長2.5m，最下一節(jié)導(dǎo)管長為4m，13、導(dǎo)管試拼后，軸線偏差不宜超過孔深的0.5%且不宜大于10cm。導(dǎo)管連接時螺旋絲扣的螺帽應(yīng)在上，接頭必須有防松動裝置。導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓，試壓壓力宜為孔底靜水壓力的1.5倍。導(dǎo)管應(yīng)按自上而下順序編號并標(biāo)示尺度。在井口四周設(shè)置工作平臺，以利于拆除提升的導(dǎo)管。灌注前將導(dǎo)管下放至距孔底沉碴0.3m0.5m處，導(dǎo)管位于孔位中央，在澆筑混凝土前，應(yīng)進(jìn)行升降試驗。導(dǎo)管吊裝升降設(shè)備能力，應(yīng)與全部導(dǎo)管充滿混凝土后的總重量和摩阻力相適應(yīng)，并應(yīng)有一定的安全儲備。將導(dǎo)管上口接漏斗，在接口處設(shè)隔水栓，以隔絕砼與導(dǎo)管內(nèi)水的接觸，在漏斗內(nèi)備足砼后，放開隔水栓，存?zhèn)涞捻胚B同隔水栓向孔底急速下落，孔內(nèi)水位將向外驟然溢流，14、首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（不宜小于1m且不宜大于3m）和填充導(dǎo)管底部的需要。繼續(xù)澆筑的混凝土不得再與水有接觸.水下混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，中途不得停頓，每根導(dǎo)管間歇時間視具體情況而定,但不宜大于30分鐘，混凝土坍落度為1822cm。每根樁宜在8小時內(nèi)完成澆筑。在灌注過程中，隨時測量和記錄孔內(nèi)砼灌注標(biāo)高和導(dǎo)管入孔長度，控制和保證導(dǎo)管埋入孔內(nèi)有適當(dāng)?shù)纳疃龋?3m），防止導(dǎo)管提升過猛，管底提離砼面或埋入過淺而使導(dǎo)管進(jìn)水造成斷樁夾泥。同時，防止導(dǎo)管埋入過深而造成導(dǎo)管內(nèi)砼壓不出去或?qū)Ч鼙豁怕褡〔荒芴嵘龑?dǎo)致中止?jié)补喽鴶鄻叮瑢?dǎo)管埋入砼的深度由灌注速度和砼性質(zhì)決定. 隨著砼不斷灌入孔樁，孔內(nèi)初期15、灌注的砼及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應(yīng)地不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管，直至鉆孔灌注砼完畢。灌注過程中試驗人員在現(xiàn)場取樣。每根樁作混凝土檢查試件不少于三組。灌柱的樁頂標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高高1.0m，待一個墩的最后一根樁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的60%時，準(zhǔn)確測量樁頂標(biāo)高后，鑿除高出設(shè)計部分的浮漿和砼，確保樁頂砼的質(zhì)量。澆筑過程現(xiàn)場專業(yè)工程師要做好混凝土澆筑記錄。四 施工機(jī)具4.1 CQ-15型鉆機(jī)，主要性能見表3表3 CQ-15型鉆機(jī)主要性能參數(shù)鉆孔口徑（mm）鉆孔深度(m)主動鉆桿(cm)孔內(nèi)鉆桿(mm)動力頭扭矩（Kn.m）電動機(jī)功率（kw）外形尺寸(cm)鉆機(jī)重量(t)60015005018*18*16、46016822.137kw362*214*2705.94.2 自制鋼鉆架。4.3 PN型離心式泥漿泵。4.4 混凝土施工設(shè)備： 750L強(qiáng)制式拌和機(jī)2臺；HBT60C型凝土輸送泵一臺，輸送泵管300m。4.5 250mm導(dǎo)管60m及配套的2m3混凝土儲存斗。4.6 起重機(jī)械：25T汽車吊一臺。4.7 根據(jù)現(xiàn)場需要，適當(dāng)配備其他施工機(jī)具及照明設(shè)備4.8 DP200型柴油發(fā)電機(jī)組4組。五 、勞動力組織5.1 成孔作業(yè)：正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)每臺班一般配備68人，其中鉆機(jī)司機(jī)、吊機(jī)司機(jī)、值班技術(shù)人員、電力、機(jī)修工各1人，裝卸鉆桿及清碴36人。5.2鋼筋籠作業(yè)：焊工4人，鋼筋工10人，電力、機(jī)修工各1人。517、.3 混凝土作業(yè)：混凝土后倉操作人員20人，包括上料、拌和機(jī)及輸送泵司機(jī)；前臺澆注現(xiàn)場值班技術(shù)人員2人，電力、機(jī)械修理工各1人，焊工2人，鋼筋工4人，混凝土工4人，起重機(jī)司機(jī)1人，安全員1人。六、施工應(yīng)注意的問題1、施工放樣、樁基定位準(zhǔn)確無誤，保護(hù)控位樁安設(shè)穩(wěn)固。2、鉆機(jī)就位前，設(shè)備要進(jìn)行調(diào)試；就位穩(wěn)固，地質(zhì)條件差的部位進(jìn)行換填處理或增設(shè)風(fēng)纜加以固定，避免樁孔傾斜和偏位。3、鋼護(hù)筒按設(shè)計要求定做，鋼護(hù)筒的埋設(shè)位置準(zhǔn)確無誤。4、做好鉆進(jìn)前的其它準(zhǔn)備工作：水下砼的試配、鋼筋籠的制作、泥漿的制備等。5、做好地質(zhì)情況的原始記錄，并與設(shè)計圖進(jìn)行核對，如有不符及時提出。6、鉆進(jìn)過程中注意：不同地質(zhì)條件采用18、不同的泥漿比重和不同的進(jìn)尺，控制鉆機(jī)的推進(jìn)速度。鉆進(jìn)過程要有專人做鉆孔記錄，詳細(xì)記錄每個臺班鉆進(jìn)的深度和地質(zhì)情況、作業(yè)人員及天氣情況。7、孔深達(dá)到設(shè)計位置后，核對無誤后及時通知質(zhì)檢人員、現(xiàn)場監(jiān)理人員進(jìn)行檢查并清孔。8、做好各種工程檢查證。9、出現(xiàn)異常情況及時上報，采取有效的處理辦法。10、要嚴(yán)格按工藝規(guī)程和操作規(guī)程施工，相鄰樁的鉆孔只有在中心距離5m以內(nèi)的任何樁的混凝土澆筑完畢24小時后，才可鉆另一個樁孔。七、鉆孔樁施工防污染措施：1、鉆孔樁施工是橋梁施工防污染的重點，應(yīng)采取一切可行措施防止在施工過程中可能對環(huán)境造成的污染。具體采取措施是：在兩橋墩之間挖泥漿池、沉淀池，并經(jīng)常清理沉淀池泥漿，對沉淀干固的泥漿采用封閉車運(yùn)輸?shù)綏壨翀鲅诼駨?fù)懇處理，以保證環(huán)境不受污染。2、施工現(xiàn)場內(nèi)保持排水管網(wǎng)通暢，防止泥漿、污水、廢水外流污染環(huán)境。