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1、旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)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(hào): 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(dòng)機(jī)將動(dòng)力經(jīng)由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳送至轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)設(shè)備，帶動(dòng)中心鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將扭轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)沉淀凈化后，進(jìn)入儲(chǔ)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(jiàn)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三個(gè)作業(yè)階段2、。2.1施工準(zhǔn)備2.1.1鉆孔作業(yè)場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，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(shí)還應(yīng)高出施工地面0.5m。且護(hù)筒底口要埋入堅(jiān)實(shí)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(shí)。筑島時(shí)，應(yīng)將護(hù)筒加長(zhǎng)，應(yīng)埋置在堅(jiān)實(shí)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(shí)，宜將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)3、硬密實(shí)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(shí)。可用錘擊、加壓、振動(dòng)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(tái)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(shí)打入不透水層。（3） 護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。在水中平臺(tái)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(jiàn)表1），拌合好后的泥漿儲(chǔ)備在泥漿池內(nèi)，拌制時(shí)應(yīng)根據(jù)施工用量控制泥漿量，鉆孔時(shí)由泵送至鉆機(jī)。表1 泥漿性能指標(biāo)地層情況相對(duì)密度粘度（s）含砂4、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(jì)算，一根樁需要的總粘土量按計(jì)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(hào)并標(biāo)示尺度。2.2成孔工藝2.2.1 成孔工藝流程，見(jiàn)工藝流程圖測(cè)量孔位5、埋設(shè)護(hù)筒安裝鉆機(jī)調(diào)平鉆機(jī)底座并對(duì)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(dòng)卷?yè)P(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(duì)準(zhǔn)鉆孔。然后裝上轉(zhuǎn)盤，要求動(dòng)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(guò)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(shí)糾正。 卷?yè)P(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。取走轉(zhuǎn)盤中心的方6、形套，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起方鉆桿穿過(guò)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(kāi)動(dòng)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(dòng)力頭和卷?yè)P(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(kāi)始鉆進(jìn)。接長(zhǎng)鉆桿時(shí)，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(shí)，照上述用夾持器支持圓鉆桿，松吊繩，將方鉆桿吊來(lái)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(zhǎng)鉆桿時(shí)，照以上步驟在方鉆7、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(shí)亦同樣辦理，只是把接長(zhǎng)改為減短。接、卸鉆桿的動(dòng)作要迅速、安全，爭(zhēng)取盡快完成，以免停鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，增加孔底沉碴厚度。2.2.4 鉆進(jìn)時(shí)操作要點(diǎn) 開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，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(jiān)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(shí)，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(shí)，易坍孔。宜選用平底鉆錐、控8、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(shí)，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(wú)掛阻，則說(shuō)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(kāi)鉆前應(yīng)調(diào)制足夠數(shù)量的泥漿，鉆進(jìn)過(guò)程中如泥漿有損耗、漏失或泥漿比重低于要求時(shí)，應(yīng)予補(bǔ)充。并應(yīng)按表 1要求，按時(shí)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(jì)資料核對(duì)。泥漿采用制漿池，儲(chǔ)漿池，沉淀池并用循環(huán)槽連接進(jìn)行泥漿循環(huán)9、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(shí)，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(zhǎng)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(gè)鉆進(jìn)過(guò)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(yàn)估計(jì)，直徑1m的孔最大鉆壓為20KN左右，根據(jù)鉆壓值10、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(hào)傳給操縱室中的電子秤。鋼絲繩拉力達(dá)到一定值時(shí)，電子秤就給出信號(hào)，提升大鉤的卷?yè)P(yáng)機(jī)會(huì)自動(dòng)松繩，鉆錐則自動(dòng)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(duì)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(duì)密度為1.031.1，且孔底沉淀土厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的量值時(shí)，即可終止清孔，根據(jù)鉆孔直徑和深度，換漿時(shí)間約為4h8h。清孔時(shí)，保持鉆孔內(nèi)的水位高11、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(duì)孔徑、孔位、孔形、孔深、孔底沉渣厚度、鉆孔垂直度等逐項(xiàng)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(xiàng) 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(zhǎng)孔深比設(shè)計(jì)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(duì)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(cè)孔深放置鋼筋籠搭設(shè)水下混凝土灌注平臺(tái)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(shí)，對(duì)準(zhǔn)孔位輕放、12、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(guò)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(zhǎng)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(lái)防止在灌注水下砼過(guò)程中鋼筋籠下落或被孔底砼頂托上升，并用于定位對(duì)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(xiàng)指標(biāo)均符合要求時(shí)，才能進(jìn)行灌注。如沉碴厚度超標(biāo)時(shí)，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(zhǎng)2.5m，最下一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)為4m，導(dǎo)管試拼后，13、軸線偏差不宜超過(guò)孔深的0.5%且不宜大于10cm。導(dǎo)管連接時(shí)螺旋絲扣的螺帽應(yīng)在上，接頭必須有防松動(dòng)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(hào)并標(biāo)示尺度。在井口四周設(shè)置工作平臺(tái)，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(yàn)。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(chǔ)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(kāi)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，首批灌注混凝14、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(shí)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(shí)內(nèi)完成澆筑。在灌注過(guò)程中，隨時(shí)測(cè)量和記錄孔內(nèi)砼灌注標(biāo)高和導(dǎo)管入孔長(zhǎng)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(guò)猛，管底提離砼面或埋入過(guò)淺而使導(dǎo)管進(jìn)水造成斷樁夾泥。同時(shí)，防止導(dǎo)管埋入過(guò)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)初期灌注的砼及其15、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(guò)程中試驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)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(jì)標(biāo)高高1.0m，待一個(gè)墩的最后一根樁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%時(shí)，準(zhǔn)確測(cè)量樁頂標(biāo)高后，鑿除高出設(shè)計(jì)部分的浮漿和砼，確保樁頂砼的質(zhì)量。澆筑過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)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(jiàn)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(dòng)鉆桿(cm)孔內(nèi)鉆桿(mm)動(dòng)力頭扭矩（Kn.m）電動(dòng)機(jī)功率（kw）外形尺寸(cm)鉆機(jī)重量(t)60015005018*18*46016816、22.137kw362*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(tái)；HBT60C型凝土輸送泵一臺(tái)，輸送泵管300m。4.5 250mm導(dǎo)管60m及配套的2m3混凝土儲(chǔ)存斗。4.6 起重機(jī)械：25T汽車吊一臺(tái)。4.7 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)力組織5.1 成孔作業(yè)：正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)每臺(tái)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。5.3 混凝土17、作業(yè)：混凝土后倉(cāng)操作人員20人，包括上料、拌和機(jī)及輸送泵司機(jī)；前臺(tái)澆注現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題1、施工放樣、樁基定位準(zhǔn)確無(wú)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(jì)要求定做，鋼護(hù)筒的埋設(shè)位置準(zhǔn)確無(wú)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(jì)圖進(jìn)行核對(duì)，如有不符及時(shí)提出。6、鉆進(jìn)過(guò)程中注意：不同地質(zhì)條件采用不同的泥漿比18、重和不同的進(jìn)尺，控制鉆機(jī)的推進(jìn)速度。鉆進(jìn)過(guò)程要有專人做鉆孔記錄，詳細(xì)記錄每個(gè)臺(tái)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(jì)位置后，核對(duì)無(wú)誤后及時(shí)通知質(zhì)檢人員、現(xiàn)場(chǎng)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(shí)上報(bào)，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(shí)后，才可鉆另一個(gè)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(diǎn)，應(yīng)采取一切可行措施防止在施工過(guò)程中可能對(duì)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(duì)沉淀干固的泥漿采用封閉車運(yùn)輸?shù)綏壨翀?chǎng)掩埋復(fù)懇處理，以保證環(huán)境不受污染。2、施工現(xiàn)場(chǎng)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。