旋挖钻干钻作业指导书

1、商合杭铁路站前SHZQ-17标段二分部（DK663+352DK674+162.9）旋挖钻施工（干成孔）作业指导书编制： 复核： 审批： 中铁二十四局商合杭铁路站前十七标项目经理部二分部二一六年四月十九日 目 录1适用范围22工艺流程23施工准备24护筒安装35钻孔36检孔、清孔57钢筋笼的制作和吊装就位58灌注混凝土79拔除护筒、桩头振捣810注意事项8旋挖钻施工（干成孔）作业指导书1适用范围旋挖钻施工可根据地质情况选择干钻法或泥浆护壁法成孔。对黏结性好的土层、稳定砾岩层，可采用干式钻进工艺，无需泥浆护壁；对于松散易坍塌地层，或有地下水分布、孔壁不稳定地层应采用静态泥浆护壁进行钻进。本作业指导

2、书主要针对黏结性好的土层、稳定砾岩层采用旋挖钻干式成孔法钻孔桩施工，对于原地面03m范围内的埋设钢护筒起到护壁作用。2工艺流程旋挖钻干成孔施工工艺流程见下图。图1 旋挖钻干钻法施工流程图3施工准备3.1岗前培训 桩基施工前，施工作业人员需接受项目部组织的操作技能、安全教育培训，培训合格后，方可上岗作业。尤其对有要求的特殊工种（如旋挖钻操作人员、挖掘机操作人员、吊机操作人员等）培训，必须经考核合格后持证上岗作业。 3.2地质调查 桩基施工以前需要根据设计图纸提供的地质报告了解施工部位的地质情况，对黏结性好的土层、稳定砾岩层，可采用干式钻进工艺，无需泥浆护壁；对于松散易坍塌地层，或有地下水分布、孔

3、壁不稳定地层应采用静态泥浆护壁进行钻进。3.3施工机具设备根据旋挖钻机施工的要求，准备充足且满足施工要求的机具设备，完成机具设备报验程序。如旋挖钻机、吊机、挖掘机、自卸车、电焊机等，并保证机具设备运转正常。 3.4场地平整 一般宜用砂土或砂粘土填筑平整桩基施工平台，采用压路机至少碾压三遍，保证钻机施工过程中不发生倾斜、位移等。 3.5施工核对 对照技术交底和设计图纸，通过标高计算复核桩径、桩长、桩底桩顶标高，如有疑问及时报项目部总工程师，防止出现施工质量事故。 3.6测量放线钻孔桩按设计图测设其中心位置，并放中心桩和护桩，护桩放在靠近钻孔桩且不影响施工、不宜破坏的地方，以便施工中施工人员随时检

4、查桩位。4护筒安装测量定位后用十字线控制桩定出护筒位置。护筒直径比桩径大0.2m0.4m，钢护筒用810mm厚钢板卷制，护筒高度视具体地质情况而定。护筒上、下口加焊加强筋和吊环，以备灌注桩结束后起拔。护筒埋设的精度由测量人员和技术人员负责，其中心轴线与桩位设计中心偏差5cm，护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m，四周用粘土回填并分层夯实，确保护筒的垂直度和稳定性。护筒埋设后，检查其平面位置的偏差和垂直度，误差不能超过允许误差范围，并标注护筒顶面高程，以便量测孔底标高及固定钢筋笼。当采用长护筒护壁时，在长护筒深度内，采用比设计桩径大20cm的钻头成孔，帮助护筒顺利下沉。5

5、钻孔先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。 在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位5范围时

6、，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运

7、动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到土方运输车方向的位置，用装载机将钻渣装入土方车，清运至适当地点进行弃方处理，以免造成水土流失或农田污染。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。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,应适当增加扫孔次

8、数,防止缩径；钻渣要及时运出工地，弃运到指定弃土场以达到环境保护的要求。 旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；钻孔记录表由专人负责填写，交接班时应有交接记录；标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。 钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不

9、符，及时通知设计地质专业到场核查。6检孔、清孔钻孔达到设计深度后，用笼式检孔器对孔位、孔深、孔径和孔形等进行检查，并填写钻孔记录表，其中孔径和孔深须达到设计要求，钻孔质量检验标准见下表。表1 钻孔成孔质量检验标准项目允许偏差孔中心位置（mm）50孔径(m)不小于设计桩径倾斜度钻孔小于1孔深摩擦不小于设计深度，柱桩比设计深度超深不小于5cm沉淀厚度（mm）摩擦桩：不大于200；柱桩：不大于50mm笼式检孔器用圆钢筋制成，1.0m桩检孔器长度6m，1.25m桩检孔器长度7m，外径与设计桩径相同。竖直度检测，旋转钻采用钻杆测斜法。检孔合格后，进行清孔。根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1，利用测绳测量孔

10、深L2，两者对比，如果L2小于L1，需进行清孔。钻进到设计深度后，采用旋挖斗清孔，原位正向旋转4-5转，使孔底的钻渣旋入容斗内，同时利用旋挖斗的平底斗齿将孔底清理为平底，然后提出旋挖斗卸渣。为确保孔底钻渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则再次用旋挖斗继续清渣至合格。7钢筋笼的制作和吊装就位钢筋笼在钢筋加工厂采用滚焊机进行生产。钢筋笼采用汽车吊吊装，视钢筋笼的长短采取整节或分节吊装。分节吊装时接头必须焊牢，上下顺直。钢筋笼入孔后立即固定牢固并详细测量钢筋标高。钢筋笼定位钢筋设置：基本段四周采用圆型保护垫块，箍筋加密段采用定位钢筋，以保证保护层

11、厚度。钢筋笼主筋原设计采用热轧光圆钢筋（HPB300），设计交底同意采用HRB400代替，本桥钢筋笼主筋及加强筋均采用HRB400。（1）钢筋笼的制作钢筋笼主筋末端应做180弯钩，其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的2.5倍，钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段。钢筋笼深入承台部分采用pvc套管加塑料布包裹保护。 单节钢筋笼的主筋尽量为整根，需要接长时，宜采用闪光对焊，钢筋笼节段现场采用单面焊。主筋与加强筋务必焊牢。主筋与箍筋采用点焊。筋笼制作应顺直，尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距数施工误差均不得大于20mm。（2）钢筋笼的安装吊装钢筋笼时应对准孔位，尽量坚直轻放、慢放，如遇障

12、碍物，可慢起慢落和正反旋使之下落，无效时，立即停止下放，查明原因。严禁高起猛落，强行下放，以防碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后应牢固定位，允许偏5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态下灌注混凝土。（3）注意事项钢筋笼的加工、运输及现场安装均由钢筋加工班组统一完成，钻孔桩作业班组不专门配置焊接作业人员。加工后的钢筋笼应进行自检，合格后报监理验收，经监理检验合格后，方可从钢筋加工厂运至现场。钢筋笼堆放和搬运时必须保持平直，防止扭转、弯曲变形。起吊时必须用两点起吊法。待全部钢筋笼下完经验收合格后，将其吊筋与孔口固定，保证钢筋笼定位正确，避免钢筋笼下沉和灌注混凝土时上浮。钢筋分节时，每节内的主筋搭接采用闪光对焊。现

13、场焊接采用搭接单面焊，主筋起弯15以保证焊接同轴，搭接长度10d（d为钢筋直径）；焊缝高度0.3d并不小于4mm，焊缝宽度0.8d并不小于8mm。主筋接头错开100cm以上，同一截面的主筋接头数不多于50%。钢筋骨架用吊车起吊，起吊前检查好箍筋与主筋焊接点质量，松动焊接点及时补焊。第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口旁的垫木上，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放过程中保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，如放入困难，不得强行下放，必须查明原因，处理后继续下放。钢筋骨架放入后的顶面和底面标高符合设计

14、要求，其误差不得大于5cm。表3 钢筋骨架允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径20mm尺量检查3主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm尺量检查不少于5处5箍筋间距20mm尺量检查不少于5处6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查注：d为钢筋直径，单位为mm。8灌注混凝土钻孔桩混凝土灌注施工流程见下图。护筒拆除及桩头砼振捣混凝土浇筑施工流程图导管采用直径300mm钢管，导管安置在桩孔中心，导管底部距孔底的距离控制在50cm左右。混凝土在拌和站集中拌和，由混凝土罐车运送到工点，通过漏斗将混凝土灌入导管。若混凝土罐车输送高度不足时，采用泵

15、车泵送灌注。浇筑过程中，导管埋置在新鲜混凝土面下26m，灌注的桩顶标高应比设计高出1m以上。若浇筑混凝土时因混凝土供应原因而暂停时间较长时，应每隔15分钟上下抖动导管一次，抖动时注意管底埋深不小于2m，且暂停时间不能超过混凝土初凝时间，否则需重新施工该桩基。干式成孔的钻孔桩混凝土可按水下混凝土标准进行配制，严格按照导管法干孔浇筑，桩顶4m范围内的混凝土应进行振捣。9拔除护筒、桩头振捣混凝土浇注完成后，采用汽车吊立即将护筒拔出，校正好并清洗干净准备下次使用。若砼为干灌，在护筒拔除后立即对桩顶以下4m范围内砼采用插入式振捣棒振捣，以保证桩顶砼的密实。10注意事项（1）钻孔达到设计深度后必须核实地质情况。（2）孔径、孔深不得小于设计值，孔型应符合设计要求。（3）钻孔桩护筒应坚实不漏水。（4）钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法应符合表4 的规定。表4 钻孔桩钻孔允许偏差和检验方