回旋钻施工技术交底

一、工程概况

于庄中桥钻孔灌注桩直径为1m，全桥钻孔桩27根，单根桩长为29-38m。桩穿越的地质覆盖层为粉质粘土、粉土、粉砂、粘土等。

二、设备配备

钻孔设备采用反循环钻机，根据工地施工组织情况配备一定数量的挖掘机、装载机、汽车吊、拖车、泥浆泵、高压水泵、钢筋加工机械、电焊机、发电机、砼罐车、自卸汽车等设备进行地面平整、清运施工余土、钢筋笼制作运输、砼灌注等工作，砼由搅拌站供应。

三、劳动力组织

循环钻机每台班配备作业人员15 人，其中钻机操作手1人，辅助人员2人，井口对接3人，混凝土灌注5人，工地管理人员、技术人员、安全质量人员、测量人员不少于4人配备。

四、施工工艺及参数

1．施工工艺

钻孔桩施工采用循环钻机成孔，静态泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土施工工艺。桩体混凝土为C40高性能砼，施工配合比由实验人员测定砂、石含水率后适时进行调整，混凝土塌落度控制在18～22cm。待现场配合比选定后，改用现场配合比和相应的原材料。

2．主要施工工艺参数 主要施工工艺参数见表1

表1 主要施工工艺参数表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项 目 钻进速度 提钻速度 钻进中泥浆指标 清孔后泥浆指标 比重 黏度 含砂率 比重 黏度 含砂率 参数 2～3m/h 20～30cm/s 1.25～1.4 16～22s 4%以下 1.1以下 17～20s 2%以下 ≤30cm 18～22cm 30cm 每根桩控制在2小时内 埋入砼面不小于2m 每根桩控制在3小时以备注 分节拆卸 灌注砼前沉渣厚度 混凝土 坍落度 导管内径 钢筋笼下笼速度 导管提升速度 砼灌注速度 内 五、场地准备

1、钻机进场，应平整场地，清除杂物，换除软土，夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。考虑到本标段的存在铁路电缆、国防光缆，在开钻前必须人工挖探沟，进行检查是否有电力干线，如不挖探沟强行施工，造成的后果由施工队自己全部承担。

2、场地为陡坡时，可用枕木或木架搭设坚固稳定的工作平台。 3、泥浆池位置，根据现场实际情况由项目部人员统一安排指定位置。

六、测量

在钻机开钻前需要进行两次放样，第一次放样确定桩位位置，在桩周围加设四个护桩，在护桩上拉十字施工线后挖埋护筒，护筒埋好后进行第二次放样检验护筒位置，经测量人员检验合格后方可进行钻机就位，钻机就位后报现场技术、监理人员，检验钻机平台水平度、钻机竖直度合格后方可开钻。

七、护筒

一般要求：

（1）用钢板制成的埋设护筒，应坚实不漏水；护筒入地较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等法沉入。

（2）护筒内径应大于钻头直径20cm，护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m，并高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。

（3）护筒埋置深度不小于2.0m，并根据地层实际情况进行加长，并保持其稳定性要求。当表面土层松软时，宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m。

（4）护筒上口与作业平台钢横梁连接牢固，严格控制护筒安装位置确保其顶面偏差不超过5㎝，护筒倾斜度的偏差不大于1%

（5）护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压、不漏水。

八、泥浆

本标段钻孔灌注桩较长，故采用不分散、低固相、高粘度的PHP膨润土泥浆进行护壁。优质泥浆（各项指标完全符合技术规范要求的泥浆）是保护孔壁稳定的有效措施，同时也是悬浮钻渣的主要手段。因此优质泥浆是确保成孔质量的决定性因素。泥浆循环系统应根据桥位平面图进行合理布置，不得占用桩位。泥浆通过沟槽连接护筒进行循环。泥浆循环系统主要目的是通过循环的泥浆将钻渣排出孔外，从而加快钻进速度。各泥浆池的大小应根据桩径、桩长（入土深度）计算，其中的容积应大于一根桩成孔以后的容积，故按桩径1米、桩长38米考虑。泥浆性能应经试验并符合要求，钻进中随时检验泥浆比

重和含砂率。

1、泥浆池布置根据现场地形以及环境安排，每2个墩设一个泥浆池，跨度32米沉淀池尺寸为12*8*2.5米，泥浆池在墩位间挖设。

2、合理布置泥浆池，每台钻机开挖1个泥浆池与沟槽配合进行泥浆循环。

3、合理布置施工设备，施工设备之间相隔一定间距，布置好每台设备的施工流向，施工中根据每台设备的实际进度适时进行调整，保证施工互不干扰。

4、根据施工场地电源和水源位置，对供电线路和供水管线合理布设和分管，统一安排，规范布局沿线布设分别接至各使用区域。

泥浆性能指标

钻孔 方法 正循环 地质 状况 一般地层 松散地层 比重 1.2～1.4 泥浆性能指标 黏度（s） 16～22 19～28 16～22 反循环 一般地层 松散地层 1.15～1.25 含砂率（%） 4% 胶体率（%） ≥95% PH值 ＞6.5 19～28 4% ≥95% ＞6.5 九、钻孔施工

1、一般要求

（1）钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查，检查地下是否存在管道、管线，如发现管道、管线应停止施工并及时上报以便

尽快解决。

（2）安装钻机时，底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。

（3）钻机钻孔时，孔内水位宜高于护筒底角0.5m 以上或地下水位以上1.5～2.0m，在钻进中取渣时和停钻后应及时向孔内补水，保持一定的水头高度。

（4）钻进时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速。孔内出土，不得堆积在钻孔周围。

（5）钻孔应一次成孔，钻进中应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，随时改正。应随时注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。

（6）钻孔达到设计深度后，及时对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，并填写钻孔施工记录。交接班时应对接班人交待钻进情况及下一班应注意事项。

（7）钻孔的直径应满足设计的要求，避免出现扩孔或缩孔的现象。

2、钻进方法：开孔时应慢速匀速钻进，待钻头完全进入土层下1.0m 后，才能正常钻进。

用反循环钻机钻孔时，各处管线和钻杆应连接可靠、不漏气、不堵塞，钻头孔应距孔底15～25cm，防止吸渣孔堵塞。在粘土中，宜低速钻进、自由进尺；在软泥中，宜高速钻进、自由进尺；在砂土中，宜低速钻进、控制进尺。施工中，必须连续向泥浆池内补水或补泥浆，质检员应检查地层泥质情况，控制转进速度，检查钻孔记录。

3、钻孔灌注桩钻进的注意事项

（1）开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

（2）采用反循环钻孔均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80％。

（3）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。 4、清孔

（1）一般要求：钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径、孔位进行检查符合规范标准方可清孔。 （2）清孔方法：

桩孔至设计标高后，保证长度和外径符合施工技术规范要求、用Ⅱ级钢筋制作的检孔器吊入孔内，检查孔径大小及垂直度等，得到监理工程师同意后采用泥浆清孔。为了保证清孔泥浆质量，专设一泥浆

池供清孔使用。清孔时采用二次清孔工艺。

A、第一次清孔

钻孔达到设计标高，经终孔检查合格，应立即清孔，避免因停歇过久而使泥浆、钻碴沉淀增多，清孔时应注意：

①不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止塌孔；

②用换浆法清孔后，孔口部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要求；

③灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度应不大于设计规定。 ④不得用加深孔底深度的方法代替清孔。

⑤提前作好灌注水下砼的工作，缩短清孔与灌注砼之间的时间。 ⑥成孔检查：成孔后，应进行孔径、孔的竖直度、孔深和孔底沉渣的检测，上述各项检测指标合格后报监理工程师检查，通过后下钢筋笼。

⑦钻孔过程中应派专人填写钻孔记录和地质情况。 B、二次清孔

由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，在浇注砼前对沉淀层厚度再次测定，沉淀层厚度大于图纸设计要求，必须进行二次清孔；二次清孔采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，沉渣厚度不超过20厘米，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。

注意事项：

a.开钻前要充分研究地质报告，掌握地层情况，同时在施工过程中密切注意地层变化。对容易缩径塌孔的地层，如粉砂层要提前制定对策，如调整护壁泥浆性能、埋设长护筒等，防止大面积塌孔现象发生。

b. 在软弱土层中钻进应注意低压高速钻进（护筒内），在粉质粘土中钻进可高压高速钻进，粉砂层中钻进可采取高压低速钻进，以利于泥浆护壁的良好性。

c.钻杆钻进过程中，应随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度，防止坍孔、缩孔等质量事故。

d.钻机钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位1.5～2.0m。

e.钻进过程中，操作手随时注意钻杆垂直度，保证钻孔垂直度＜0.5%的要求。

f.钻进过程中至少要在回转接头打一次黄油保证钢丝绳不扭劲。 g.钻进时操作手要及时注意检查钢丝绳是否有破头，回转接头，避免出现钢丝绳断裂，造成孔内事故。

h.及时检查泥浆性能是否与施工地层相匹配，反之则及时调整泥浆性能。

i.在钻进过程中，各班长应详细填写施工记录，其内容包括:地面标高、护筒标高、孔深判层，护筒长度等。

j.在钻进过程中，应经常用测绳复测孔深，以确保孔深要求，避免超钻或欠钻。

k.达到终孔孔深后，用反循环抽浆法清孔，清孔采用二次清孔方法。钻孔达到设计标高后,将钻头提升20～30㎝,低速旋转,不间断向孔内供新制泥浆,然后从钻杆底部抽取钻渣清孔，直至孔底沉渣符合桩径180cm的摩擦桩孔底沉渣厚度不大于30cm，桩径120、150cm的摩擦桩孔底沉渣厚度不大于20cm的设计要求为止。清孔时,注意保持孔内泥浆面高度,防止坍孔。

l.成孔作业时，按设计要求跳打，合理安排打孔顺序，既有利于施工，又满足规范要求，当临桩接续施工时，宜间隔48小时以上。

m.成孔结束后，立即组织验孔，向下一程序进行交接。

十、成桩

1、钢筋笼的安装

钢筋笼采用由下向上的吊装顺序依次进行，在吊点处应进行临时加固，确保起吊的钢筋笼不变形，利用25T 吊车，采用两点吊法，把钢筋笼起吊就位，钢筋笼入孔时应同地面垂直，徐徐下降，并逐根将钢筋笼内十字斜撑取掉，当骨架下降到上吊点附近的加强筋接近孔

口时，用壁厚5mm的钢管穿过加强筋的下方，将钢筋笼临时支撑于孔口方木上，将吊钩移至钢筋笼上端。取出临时钢管支撑，继续下降到最后一个加强筋处，按上述办法临时支撑，此时可起吊第二节钢筋笼。使上下两节骨架位于同一直线上，进行机械连接，再下沉，如此循环，使全部钢筋笼下降至设计标高为止，立即对钢筋笼中心与桩位中心进行调整；最后将钢筋笼与孔口的临时井字架固定牢固。此时应测量钢筋笼的标高是否与设计标高相符，允许偏差±50mm，主筋接头应错开布置，同一截面接头面积不超过50%。钢筋笼吊装速度应尽可能加快，并注意保持孔内泥浆的高程始终高于地下水水位1.5 米以上。钢筋笼集中在钢筋加工场下料加工，用箍筋成形法制作。钢筋笼每隔2m左右设十字撑骨架。每个钢筋笼分为两节加工，接头错开，用吊车吊装，在孔中连接。在钢筋笼外侧每隔2m对称耳朵钢筋以设置保护层。

在制作钢筋笼时，预留两根钢筋主筋（在一条直径上）不进行弯钩。下钢筋笼时把两根钢管穿在两根预留的钢筋上，上端用扣件把钢管固定在导管的架子上。灌注砼过程中，应随时掌握砼浇注标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端2～3m时，才能将导管提至钢筋笼底端以上；当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注。

3、灌注水下混凝土的技术要求

（1）、砼由砼拌合站集中拌合，采用砼搅拌运输车运输。水下砼灌注采用垂直导管法灌注。首批砼采用剪球法灌注，首批灌注砼的数量满足导管初次埋置深度和填充导管底部的需要。初灌量应确保埋深不小于1m，砼初灌量应满足：Φ1m桩≥1.6m3，在整个灌注时间内，导管埋深至少2m。在灌注过程中，必须有专人负责测量砼面高度，当导管埋深在6m左右时提升拆卸导管。导管埋入深度应保持在2～6m，严禁把导管提离砼面，以免出现断桩事故。混凝土灌注应连续紧凑进行，不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。

（2）、灌注的桩顶标高应比设计高出1m，以保证砼强度，多余部分应在承台施工前凿除。

（3）、灌注砼至钢筋笼底部位置时，放慢速度，控制导管埋深，以防止钢筋笼上浮。 注意事项：

（1）混凝土灌注前应检验所有导管，导管不应漏水，内壁光滑。装配好的导管应通过充水、加压的方式进行检查，导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度0.5％并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍，经项目部质检人员检验合格后方可使用。

（2）灌注水下混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。

测量混凝土面用测锤法：用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土

的灌注深度。测砣一般制成圆锥形，测绳采用质轻、拉力强，遇水不伸缩，标有尺度。按照指挥部要求测锤尺寸统一如下 用途 测量孔底沉渣表面 测量水中混凝土表面 测量水中混凝土表面 外型 圆锥型 圆锥型 圆柱型 构造 钢板焊、砂填心 钢板焊、砂填心 尺寸 质量 底面Φ14高20 3.6kg 底面Φ13高18 3.6kg 2.23kg 钢管、混凝土填心 Φ89*8.0

（3）首批灌注混凝土的数量计算

见图6.5.4，所需混凝土数量可参考公式(6.5.4)计算：

VD24H1H2d24h1 (6.5.4)

式中：V——灌注首批混凝土所需数量(m3)； D——桩孔直径(m)；

H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m； H2——导管初次埋置深度(m)； d——导管内径(m)；

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)，即H1=Hww/c；

Hw、w、c——意义同式(6.5.4)。

（4）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。