旋挖鑽灌注樁作業指導書

1、目的

明確橋梁樁基旋挖鑽灌注樁作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規範樁基作業施工。

2、編制依據

《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》

《客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南》

《施工圖設計檔案》

3、適用範圍

適用於各種土質層和砂類土、碎（卵）石土或中等硬度以下基岩的橋墩樁基施工。施工前應根據不同的地質採用不等的鑽頭。目前國內常用的德國產bg系列和義大利的r系列旋挖鑽機。

4、施工方法及工藝要求

旋挖鑽鑽孔樁施工工藝框圖

4.1、施工準備

鑽孔場地應根據地形、地質、水文資料和樁頂標高等情況結合施工技術的要求，須作準備工作如下：

首先確定鑽孔樁位：按照基線控制網及橋墩設計座標，用全站儀精確放出樁位。

鑽孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大於1m者，應平整場地，清除雜物，更換軟土，夯填密實。鑽機座不宜直接置於不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機具、材料運送提供便利。

鑽孔場地在陡坡時，應挖成平坡。如有困難，可用排架或枕木搭設工作平台。

鑽孔場地在淺水時，宜採用築島法。島頂面通常高出施工水位0.75～1.0m。築島面積按鑽孔方法、裝置大小等決定。

4.2、泥漿製備

在砂類土、碎（卵）石土或黏土夾層中鑽孔，採用膨潤土泥漿護壁。在黏性土中鑽孔，當塑性指數大於15，可利用孔內原土造漿護壁。

鑽孔施工時隨著孔深的增加向孔內及時、連續地補漿，維持護筒內應有的水頭，防止孔壁坍塌。

樁孔砼灌注時，孔內溢位的泥漿引流至泥漿池內，利用於下一基樁鑽孔護壁中。

4.3、埋設護筒

鑽孔前設定堅固、不漏水的孔口護筒。護筒內徑大於鑽頭直徑，使用旋轉鑽機鑽孔比鑽頭大約20cm，護筒頂面高出施工水位或地下水位2m，埋設鋼護筒，護筒內徑比樁徑大20cm，還需滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地或築島時還高出施工地面0.2-0.

3m。護筒埋置深度符合下列規定：

岸灘上，黏性土不小於1m，砂類土不小於2m。當表層土鬆軟時，將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。

岸灘上埋設護筒，在護筒四周回填黏土並分層夯實；護筒頂面中心與設計樁位偏差不大於5cm，傾斜度不大於1%。

水中用鎚擊、加壓、振動等方法下沉護筒。護筒埋入河床面以下1m；水中平台上按最高施工水位、流速、沖刷及地質條件等因素確定埋深，必要時打入不透水層。

在水中平台上下沉護筒，由導向裝置控制護筒位置。

護筒頂面中心與設計樁位偏差不得大於5cm，傾斜度不得大於1%。

4.4、鑽機就位及鑽孔

4.4.1、鑽機就位前，應對鑽孔各項準備工作進行檢查。鑽機安裝後的底座和頂端應平穩，在鑽進中不應產生位移或沉陷。就位完畢，施工隊對鑽機就位自檢。

4.4.2、鑽孔前，按施工設計所提供的地質、水文資料繪製地質剖面圖，掛在鑽台上。針對不同地質層選用不同的鑽頭、鑽進壓力、鑽進速度及適當的泥漿比重

4.4.3、鑽孔作業應分班連續進行，填寫鑽孔施工記錄，交**時應交待鑽進情況及下一班應注意事項。

應經常對鑽孔泥漿及鑽機對位進行檢測，不符合要求時，應及時改正。應經常注意地層變化，在地層變化處應撈取樣渣儲存。

4.4.4、鑽孔過程中應觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況,發現沉降現象及時停機處理。因故停機時間較長時，應將套管口保險鉤掛牢。

4.4.5、當鑽孔深度達到設計要求時，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，確認滿足設計要求後，立即填寫終孔檢查證，並經駐地監理工程師認可，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準備工作。

4.5、清孔

詳見清孔方法詳見衝擊鑽孔樁方法

4.6、鋼筋籠骨架的製作安裝

詳見挖孔樁籠製作、安裝

4.7、導管安裝

詳見衝擊鑽孔樁導管安裝

4.9、灌注水下混凝土

詳見衝擊鑽孔樁灌注水下混凝土

5、質量檢驗標準

詳見衝擊鑽孔樁質量檢驗標準。

6、鑽孔樁常見事故的預防及處理。

常見的鑽孔（包括清孔時）事故及處理方法分述如下：

6.1坍孔

各種鑽孔方法都可能發生坍孔事故，坍孔的特徵是孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鑽機負荷顯著增加等。

6.1.1、坍孔原因

①、泥漿相對密度不夠及其它泥漿效能指標不符合要求，使孔壁未形成堅實泥皮。

②、由於出渣後未及時補充泥漿（或水），或河水、潮水**，或孔內出現承壓水，或鑽孔通過砂礫等強透水層，孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠。

③、護筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鑽機直接接觸在護筒上，由於振動使孔口坍塌，擴充套件成較大坍孔。

④、在鬆軟砂層中鑽進進尺太快。

⑤、提出鑽錐鑽進，迴轉速度過快，空轉時間太長。

⑥、水頭太高，使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。

⑦、清孔後泥漿相對密度、粘度等指標降低，用空氣吸泥機清孔泥漿吸走後未及時補漿（或水），使孔內水位低於地下水位。

⑧、清孔操作不當，供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時間過久或清孔停頓時間過長。

⑨、吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。

6.1.2、坍孔的預防和處理

①、在鬆散粉砂土或流砂中鑽進時，應控制進尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿。

②、發生孔口坍塌時，可立即拆除護筒並回填鑽孔，重新埋設護筒再鑽。

③、如發生孔內坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1m-2m，如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實後再行鑽進。

④、清孔時應指定專人補漿（或水），保證孔內必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鑽孔中，應通過水槽或水池使水減速後流入鑽中，可免沖刷孔壁。應扶正吸泥機，防止觸動孔壁。

不宜使用過大的風壓，不宜超過1.5-1.6倍鑽孔中水柱壓力。

⑤、吊入鋼筋骨架時應對準鑽孔中心豎直插入，嚴防觸及孔壁。

6.2鑽孔偏斜

各種鑽孔方法可能發生鑽孔偏斜事故。

6.2.1、偏斜原因

①、鑽孔中遇有較大的孤石或探頭石

②、在有傾斜的軟硬地層交界處，岩面傾斜鑽進；或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鑽進，鑽頭受力不均。

③、擴孔較大處，鑽頭擺動偏向一方。

④、鑽機底座未安置水平或產生不均勻沉陷、位移。

⑤、鑽桿彎曲，接頭不正。

6.2.2、預防和處理

①、安裝鑽機時要使轉盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鑽桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上，並經常檢查校正。

②、由於主動鑽桿較長，轉動時上部擺動過大。必須在鑽架上增設導向架，控制桿上的提引水龍頭，使其沿導向架對中鑽進。

③、鑽桿接頭應逐個檢查，及時調正，當主動鑽桿彎曲時，要用千斤頂及時調直。

6.3掉鑽落物

鑽孔過程中可能發生掉鑽落物事故。

6.3.1、掉鑽落物原因

①、掉鑽落物原因

卡鑽時強提強扭，操作不當，使鑽桿或鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。

②、鑽桿接頭不良或滑絲。

③、電動機接線錯誤，鑽機反向旋轉，鑽桿鬆脫。

④、轉向環、轉向套等焊接處斷開。

⑤、操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

6.3.2、預防措施

①、開鑽前應清除孔內落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鑽具也可用衝抓錐打撈，然後在護筒口加蓋。

②、經常檢查鑽具、鑽桿、鋼絲繩和聯結裝置。

6.3.3、處理方法

掉鑽後應及時摸清情況，若鑽錐被沉澱物或坍孔土石埋住應首先清孔，使打撈工具能接觸鑽桿和鑽錐。

6.4糊鑽和埋鑽

糊鑽和埋鑽常出現於正反迴圈迴轉鑽進中，糊鑽的特徵是在細粒土層中鑽進時進尺緩慢，甚至不進尺出現憋幫浦現象。

預防和處理辦法：對正反迴圈迴轉鑽，可清除泥包，調節泥漿的相對密度和粘度，適當增大幫浦量和向孔內投入適量砂石解決泥包糊鑽，選用刮板齒小、出漿口大的鑽錐；嚴重糊鑽，應停鑽，清除鑽渣。對鑽桿內徑、鑽渣進出口和排渣裝置的尺寸進行檢查計算。

6.5擴孔和縮孔

擴孔比較多見，一般表區域性的孔徑過大。在地下水呈運動狀態、土質鬆散地層處或鑽錐擺動過大，易於出現擴孔，擴孔發生原因與坍孔相同，輕則為擴孔，重則為坍孔。若只孔內區域性發生坍塌而擴孔，鑽孔仍能達到設計深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。

若因擴孔後繼續坍塌影響鑽進，應按坍孔事故處理。

縮孔即孔徑的超常縮小，一般表現為鑽機鑽進時發生卡鑽、提不出鑽頭或者提外鳴叫的跡象。縮孔原因有兩種：一種是鑽錐焊補不及時，嚴重磨耗的鑽錐往往鑽出較設計樁徑稍小的孔；另一種是由於地層中有軟塑土（俗稱橡皮土），遇水膨脹後使孔徑縮小。

各種鑽孔方法均可能發生縮孔。為防止縮孔，前者要及時修補磨損的鑽頭，後者要使用失水率小的優質泥漿護壁並須快轉慢進，並復鑽二三次；或者使用捲揚機吊住鑽錐上下、左右反覆掃孔以擴大孔徑，直至使發生縮孔部位達到設計要求為止。對於有縮孔現象的孔位,鋼筋籠就位後須立即灌注,以免樁身縮徑或露筋.

6.6梅花孔（或十字孔）

常發生在以衝擊錐鑽進時，衝成的孔不圓，叫做梅花孔或十字孔。

6.6.1、形成原因

①、錐頂轉向裝置失靈，以致衝錐不轉動，總在乙個方向上下衝擊。

②、泥漿相對密度和粘度過高，衝擊轉動阻力太大，鑽頭轉動困難。

③、操作時鋼絲繩太鬆或衝程太小，衝錐剛提起又落下，鑽頭轉動時間不充分或轉動很小，改換不了衝擊位置。

④、有非勻質地層，如漂卵石層、堆積層等易出現探頭石，造成區域性孔壁凸進，成孔不圓。

6.6.2、預防辦法

①、應經常檢查轉向裝置的靈活性，及時修理或更換失靈的轉向裝置。

②、選用適當粘度和相對密度的泥漿，並適時掏渣。

③、用低衝程時，每衝擊一段換用高一些衝程衝擊，交替衝擊修整孔形。

④、出現梅花孔後，可用片、卵石混合粘土回填鑽孔，重新衝擊。

6.7卡錐

常發生在以衝擊錐鑽進時。

6.7.1、原因

①、鑽孔形成梅花形，衝錐被狹窄部位卡住。

②、未及時焊補衝錐，鑽孔直徑逐漸變小，而焊補後的衝錐大了，又用高衝程猛擊，極易發生卡錐。

③、伸入孔內不大的探頭石未被打碎，卡住錐腳或錐頂。

④、孔口掉下石塊或其它物件，卡住衝錐。

⑤、在粘土層中衝擊衝程太高，泥漿太稠，以致衝錐被吸住。

⑥、大繩松放太多，衝錐傾倒，頂住孔壁。

6.7.2、處理方法

①、當為梅花卡鑽時，若錐頭向下有活動餘地，可使鑽頭向下並轉動直徑較大方向提起鑽頭。也可鬆一下鋼絲繩，使鑽錐轉動乙個角度，有可能將鑽錐提出。

②、卡鑽不宜強提以防坍孔、埋鑽。宜用由下向上頂撞的辦法，輕打卡點的石頭，有時使鑽頭上下活動，也能脫離卡點或使掉入的石塊落下。

③、用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進孔內，將衝錐勾往後，與大繩同時提動，或交替提動，並多次上下、左右擺動試探，有時能將衝錐提出。

④、在打撈過程中，要繼續攪拌泥漿，防止沉澱埋鑽。

⑤、用其它工具，如小衝錐、小掏渣筒等下到孔內衝擊，將卡錐的石塊擠進孔壁，或把衝錐碰活動脫離卡點後，再將衝錐提出。但要穩住大繩以免衝錐突然下落。

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