旋挖鉆機(jī)作業(yè)指導(dǎo)書

1、旋挖鉆機(jī)施工的適用范圍

旋挖鉆機(jī)成孔施工方法適用于填土、硬土、粉土、砂性土、砂卵礫石層、軟～中硬基巖等地層。具有樁孔沉渣少，孔壁泥皮薄，樁側(cè)摩阻力發(fā)揮更好等特點(diǎn)。

常用的旋挖鉆斗有圓錐底式、多刃切削式、抓巖式、短螺旋鉆等。圓錐底式鉆斗適用于砂、粉砂、粘土層。短螺旋鉆、抓巖式及多刃切削式鉆斗適用于卵石、固結(jié)砂礫層。

2、作業(yè)準(zhǔn)備

2.1技術(shù)準(zhǔn)備

2.1.1進(jìn)場原材料檢驗(yàn)

2.1.2技術(shù)培訓(xùn)及技術(shù)交底

2.1.3護(hù)筒、鉆頭直徑檢查

2.1.4導(dǎo)線加密、測量放樣

2.1.5配置泥漿及泥漿檢測

2.2其它準(zhǔn)備

2.2.1現(xiàn)場“三通一平”，既水通、電通、道路通，場地平整。

2.2.2泥漿池制備及配備泥漿原材料準(zhǔn)備

2.3人員及機(jī)械設(shè)備

2.3.1人員配置

旋挖鉆機(jī)工班每班最少需配置４人，其中工班長1人；技術(shù)人員1人；指揮1人；鉆機(jī)操作手１人。

2.3.2機(jī)械配置

主要機(jī)械：旋挖鉆機(jī)１臺

輔助機(jī)械：攪漿機(jī)１臺，泥漿泵１臺，電焊機(jī)１臺，氧氣瓶、乙炔瓶若干、挖掘機(jī)、自卸車。

2.4機(jī)械設(shè)備組裝及調(diào)試

進(jìn)場前要根據(jù)鉆孔深度選擇鉆桿長度，進(jìn)場后將鉆桿與鉆機(jī)組裝，對各種管路、電路、液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查，最后整機(jī)試運(yùn)行，確保鉆機(jī)正常工作。

3、旋挖鉆機(jī)成孔工藝流程

旋挖鉆機(jī)成孔工藝流程參見下圖

施工準(zhǔn)備

鉆機(jī)就位

測量放樣、埋設(shè)護(hù)樁

埋設(shè)護(hù)筒

中心樁恢復(fù)

補(bǔ)漿、泥漿測試

下入鉆頭、旋挖鉆進(jìn)

起鉆、鉆斗卸土、汽車運(yùn)土

鉆至設(shè)計標(biāo)高提鉆

清孔、測量孔深

4、施工作業(yè)工序方法和標(biāo)準(zhǔn)

4.1

施工準(zhǔn)備

4.1.1崗前培訓(xùn)

樁基施工前，操作人員需接受工區(qū)項(xiàng)目組織的操作技能、安全教育培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后，方可上崗作業(yè)。尤其對有要求的特殊工種（如鉆機(jī)司機(jī)）培訓(xùn)，必須經(jīng)考核合格后持證上崗作業(yè)。

4.1.2地質(zhì)調(diào)查

樁基施工以前需要根據(jù)設(shè)計方提供的地質(zhì)報告了解施工部位的地質(zhì)情況，通過地質(zhì)報告選擇合適的鉆頭類型。

4.1.3施工機(jī)具

根據(jù)旋挖鉆機(jī)施工的要求，準(zhǔn)備滿足要求的設(shè)備。如旋挖鉆機(jī)、泥漿泵、導(dǎo)管、電焊機(jī)、氧氣瓶、乙炔瓶、挖掘機(jī)、泥漿攪拌機(jī)、自卸車等，并調(diào)試至最佳使用狀態(tài)。

4.1.4場地平整

一般宜用砂土或砂粘土填筑平整樁基施工平臺，采用壓路機(jī)至少碾壓三遍，保證鉆機(jī)施工過程中不發(fā)生傾斜、位移等。

4.1.5泥漿池開挖以及泥漿制備

施工前本著節(jié)約、方便施工的原則確定泥漿池位置及大小。一般可根據(jù)使用的泥漿泵的功率依照相鄰墩的樁基共用一座泥漿池的原則來確定泥漿池位置，泥漿池大小可按照使用鉆機(jī)數(shù)量來開挖。

開挖以前先挖探溝，經(jīng)有關(guān)人員確認(rèn)泥漿池位置無地下管線。泥漿池可按照1：0.75放坡，開挖完成后應(yīng)立即按照要求設(shè)置1.5m高的鋼管欄桿，同時用綠網(wǎng)四周圍護(hù)并在醒目位置懸掛標(biāo)識牌、警示牌等。泥漿池造漿前其底部及四周使用厚塑料布進(jìn)行襯護(hù)。

由于旋挖鉆機(jī)施工時，采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁，故應(yīng)配置優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行泥漿護(hù)壁。

泥漿調(diào)制采用泥漿攪拌制備，泥漿可采用接近地表經(jīng)過凍融的粘土或水化快、造漿能力強(qiáng)、粘度大的膨潤土來制備。

現(xiàn)場泥漿制備完成后應(yīng)立即報現(xiàn)場工程師驗(yàn)收，泥漿各項(xiàng)指標(biāo)合格后方可使用。

4.1.6施工核對

對照技術(shù)交底和設(shè)計圖紙，通過標(biāo)高計算復(fù)核樁徑、樁長、樁底樁頂標(biāo)高，如有疑問及時報現(xiàn)場工程師，防止出現(xiàn)施工質(zhì)量事故。

4.2

鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位以前先檢查鉆機(jī)的工作性能，確保鉆機(jī)各零部件、液壓系統(tǒng)及各種儀表正常工作。保證樁位附近平整，把鉆機(jī)開到樁位旁，將鉆頭的尖端正對樁位標(biāo)注點(diǎn)。再用垂球及鉆機(jī)儀表控制鉆桿的垂直度和鉆機(jī)機(jī)身的水平，并保證鉆架上的起吊滑輪、鉆桿中心及轉(zhuǎn)盤中心在同一條鉛垂線上。

鉆機(jī)停位回轉(zhuǎn)中心距孔位在3～4.5m之間。在允許的情況下，變幅油缸盡可能將桅桿縮回，這樣可以減小鉆機(jī)自重和提升下降脈動壓力對孔的影響。檢查在回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)是否有障礙物影響回轉(zhuǎn)。

4.3

護(hù)筒埋設(shè)

旋挖鉆機(jī)施工使用鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比樁徑大20～30cm，護(hù)筒長度根據(jù)地質(zhì)情況確定。護(hù)筒加工完成后應(yīng)立即檢查護(hù)筒的幾何尺寸、相鄰管節(jié)管徑差、焊縫尺寸、外觀及焊縫質(zhì)量（水中護(hù)筒需要檢查）,檢查合格后報現(xiàn)場工程師，同時在護(hù)筒頂面、底面找出護(hù)筒截面中心，并在護(hù)筒上做好標(biāo)識。

埋設(shè)鋼護(hù)筒前進(jìn)行樁位控制點(diǎn)的放樣，用小口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底的標(biāo)高位置，然后提出鉆頭且用鉆頭將鋼護(hù)筒壓到預(yù)定位置，再用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周圍，回填密實(shí)。鉆頭貫壓護(hù)筒時要分別在護(hù)筒各個方向均勻貫壓、同時貫壓，防止護(hù)筒貫壓過程中出現(xiàn)傾斜。

護(hù)筒貫壓到位后使用水平尺、垂球檢查護(hù)筒的垂直度。檢查合格后再進(jìn)行護(hù)筒外側(cè)的回填，并報現(xiàn)場工程師。

4.4

鉆機(jī)鉆孔

鉆孔前在護(hù)筒頂面依照護(hù)筒壁上的護(hù)筒頂面中心標(biāo)識的掛設(shè)十字線，然后對中鉆頭中心。鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差不得大于5cm。

成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置,鉆頭直徑、鉆頭磨損情況,施工過程中磨損超標(biāo)的鉆頭及時更換。

旋挖鉆機(jī)配備電子控制系統(tǒng)顯示并調(diào)整鉆進(jìn)時的垂直度,通過電子控制和人工用垂球觀察兩種方式來保證鉆桿的垂直度,從而保證成孔的垂直度。同時在每一次鉆機(jī)提鉆甩渣復(fù)位后檢查鉆頭是否對中。

開鉆時，先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使之空轉(zhuǎn)一段時間，待泥漿輸進(jìn)鉆孔中高于護(hù)筒底角0.5m以上并不得低于地下水位，方可開始鉆進(jìn)。開始鉆進(jìn)時，低檔慢速鉆進(jìn)，待鉆進(jìn)深度超過護(hù)筒刃腳處，按正常速度鉆進(jìn)。在粘質(zhì)土中鉆進(jìn)時，由于泥漿粘性大，易糊鉆，采用中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)；在砂類土或軟土層鉆進(jìn)時，易坍孔，宜控制進(jìn)尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進(jìn)。

以鉆頭自重加液壓力作為鉆進(jìn)壓力，初入壓力控制在80～90kPa。每次進(jìn)尺最佳為0.5～0.8m，鉆屑進(jìn)入筒體，裝滿一斗后，將鉆頭提出孔外移至機(jī)側(cè)，繼續(xù)緩慢上提鉆斗，利用動力頭下的擋板將鉆頭上的頂壓桿下壓，通過與頂壓桿相連的連接桿件將鉆斗的底蓋打開卸落鉆渣，鉆渣卸落完成，再將鉆斗下落至地面，正旋關(guān)蓋復(fù)位。

起、落鉆頭速度要均勻，不得過猛或驟然變速?？變?nèi)出土，應(yīng)立即清走，不得堆積在鉆孔周圍。

鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行，一次成孔。在鉆進(jìn)過程中，按試樁確定的參數(shù)進(jìn)行施工,設(shè)專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，依照地質(zhì)報告隨時觀察鉆碴情況與地質(zhì)報告對照，并準(zhǔn)確取樣報現(xiàn)場工程師確認(rèn)地質(zhì)情況。當(dāng)樁尖持力層地質(zhì)與設(shè)計不符時，立即通知監(jiān)理工程師及有關(guān)部門確認(rèn)是否進(jìn)行變更設(shè)計。鉆孔過程中還必須詳細(xì)記錄鉆進(jìn)深度、泥漿指標(biāo)、機(jī)械設(shè)備損壞、障礙物、鉆孔異常情況等。記錄必須認(rèn)真、及時、準(zhǔn)確、清晰。且交接班時要做好交接記錄。

鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生的泥漿、鉆碴經(jīng)沉淀池凈化處理后方可排放沉淀水。在排放過程中不能造成對農(nóng)田及周圍水源的污染，沉淀池中的沉淀物用汽車運(yùn)至指定棄淤場堆放處理。

鉆至樁孔設(shè)計標(biāo)高后，鉆頭在不加壓的情況下就地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，再提鉆，保證鉆頭盡可能取渣情況下又可避免超鉆。

4.5

成孔檢查

在鉆機(jī)顯示器顯示孔底達(dá)到設(shè)計樁底標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，在現(xiàn)場工程師在場的情況下，對孔位中心偏差、孔徑、孔深、鉆孔垂直度、孔底沉碴厚度等采用測量儀器、測繩、驗(yàn)孔器等工具進(jìn)行全面檢查（見鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗(yàn)方法），簽字確認(rèn)合格。

檢孔器長度為4倍樁基直徑，外徑直徑不得小于鉆孔樁直徑。檢孔器按照鋼筋籠的形式加工，必須規(guī)則，切具有一定剛度。

鉆孔傾斜度通過檢孔器檢驗(yàn)：檢孔器在孔頂對中護(hù)筒中心下落后，通過在護(hù)筒頂觀測吊繩相對于豎直垂線偏移情況可計算成孔后的傾斜度。

具體做法是：在檢孔器下放到指定位置后在吊點(diǎn)系一垂球，然后在垂球的吊繩上用毫米尺標(biāo)定好從垂球系點(diǎn)開始的1米位置，待垂球靜止后用毫米尺測量垂球吊繩到檢孔器吊繩的距離E（單位：毫米）。此時檢孔器所處位置樁孔的傾斜度就為i=E×100%/1000（詳見樁孔傾斜度測量示意圖）。

樁孔傾斜度測量示意圖

4.6

換漿清孔

成孔檢查合格后立即采用換漿法進(jìn)行清孔。旋挖鉆機(jī)清孔一般用泥漿泵導(dǎo)管向孔底注入指標(biāo)合格的泥漿，利用泥漿的粘度及對孔底的沖擊把孔內(nèi)砂、石等雜物清理至沉淀池，達(dá)到清孔的目的。

清孔安裝導(dǎo)管時注意導(dǎo)管從樁孔中心垂直緩慢放入孔中，防止導(dǎo)管磕碰孔壁造成坍孔。清空過程中要注意保持孔內(nèi)水頭高度，防止塌孔，并隨時測試泥漿指標(biāo)，在泥漿指標(biāo)合格后報現(xiàn)場工程師驗(yàn)收。

清孔后，孔底沉碴厚度、泥漿質(zhì)量指標(biāo)要滿足規(guī)范要求（見鉆孔樁灌注混凝土前泥漿指標(biāo)）。

在鋼筋籠安裝完成后再次檢測泥漿指標(biāo)和孔深，若相關(guān)指標(biāo)不合格時需要進(jìn)行二次清孔，清孔方法同上。

5、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

鉆孔樁施工泥漿指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)見表5-1。

表5-1優(yōu)質(zhì)泥漿性能指標(biāo)

鉆進(jìn)方法

地層情況

相對密度

粘度（s）

含砂率（%）

膠體率（%）

PH值

旋挖鉆

填土、硬土、粉土、砂性土、砂卵礫石層、軟～中硬基巖等

1.03～1.1

18～22

<2%

>98

8～10

鋼護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量控制指標(biāo)見表5-２。

表5-2鋼護(hù)筒檢測項(xiàng)目及指標(biāo)

序號

檢測項(xiàng)目

規(guī)定值或允許偏差值

檢測方法和頻率

長度（m）

滿足設(shè)計值

尺量

外徑（mm）

樁徑+（20～40cm）

傾斜度

1%

護(hù)筒頂面中心偏差（mm）

相鄰管節(jié)管徑差（mm）

下沉最后貫入度

〉5cm/min

焊接

焊縫尺寸及外觀

符合規(guī)程要求

樣板尺，目測10點(diǎn)

超聲波檢測

超聲波探傷100%

探傷儀檢測

灌注混凝土前泥漿及沉渣質(zhì)量指標(biāo)見表5-3。

表5-3　鉆孔樁灌注混凝土前泥漿及沉渣指標(biāo)

項(xiàng)目

允許誤差

檢驗(yàn)方法

泥漿比重

≤1.1

泥漿測試儀器（三件套）

含砂率

<2%

粘度

17～20S

沉渣厚度

≤20㎝

測繩測量

鉆孔樁鉆孔質(zhì)量控制指標(biāo)見表5-４。

表5-4　鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗(yàn)方法

序號

項(xiàng)

目

允許偏差

檢驗(yàn)方法

孔位中心

50mm

傾斜度

1%

5.２工序中需控制的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5.2.1護(hù)筒埋設(shè)

5.2.1.1護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大20-40cm。

5.2.1.2護(hù)筒安裝頂面高度要比地下水位高1.5～2m。旱地或淺水處，對于粘質(zhì)土護(hù)筒埋設(shè)深度不小于1～1.5m，對于砂類土應(yīng)將護(hù)筒周圍0.5～1.5m范圍內(nèi)土挖除，夯填粘質(zhì)土至護(hù)筒底0.5m以下。旱地護(hù)筒頂面標(biāo)高須比施工地面高0.3m。深水及河床軟土、淤泥層較厚處，盡可能深入到不透水層粘質(zhì)土內(nèi)1～1.5m，河床下無粘質(zhì)土層時，應(yīng)沉入到大礫石、卵石層內(nèi)0.5～1.0m。

5.2.1.3

保護(hù)樁：護(hù)筒埋設(shè)完成后，以鉆孔樁中心向外引的十字護(hù)樁，其十字線中心偏差≦5mm。

5.2.2鉆孔

鉆進(jìn)過程鉆桿速度控制指標(biāo)見表5.2.2。

5.2.2鉆頭下降及鉆桿提升速度控制指標(biāo)

土層

鉆桿提升速度（m/s）

鉆頭下降速度（m/s）

亞粘土

0.60～0.70

0.80～0.90

亞砂土

0.50～0.60

0.70～0.80

亞粘土夾粉細(xì)砂

0.55～0.65

0.75～0.856、質(zhì)量控制要點(diǎn)

6.1

嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量,泥漿對護(hù)壁及鉆碴的懸浮起著重要的作用。優(yōu)質(zhì)的泥漿指標(biāo)見表4-1，首先要選用優(yōu)質(zhì)的膨潤土，火堿、纖維素，根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行配比選擇，其次要用攪漿機(jī)按比例均勻攪拌，泥漿池要循環(huán)利用，從孔位返回時設(shè)置沉淀池，6.2

鉆孔的平臺，鉆機(jī)及鉆架穩(wěn)定牢固，不產(chǎn)生位移及沉降。

鉆架垂直及機(jī)身水平，鉆架上的起吊滑輪組與轉(zhuǎn)盤中心在同一鉛垂線上。

應(yīng)對鋼護(hù)筒的位置及直徑進(jìn)行復(fù)查，鉆頭，鉆桿中心與護(hù)筒中心的偏差不得大于5cm。

對于軟弱地基，鉆孔前應(yīng)對地基進(jìn)行碾壓及硬化處理，避免鉆機(jī)傾斜影響孔的垂直度。鉆孔進(jìn)，起落鉆頭的速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內(nèi)出土不得長時間堆積在鉆孔周圍。特別是鉆頭提至護(hù)筒底部時速度要有所下降，避免護(hù)筒底部孔壁在反復(fù)提升過程中擴(kuò)徑。

6.3

鉆孔過程中隨時認(rèn)真對地質(zhì)情況復(fù)查，并調(diào)整泥漿指標(biāo)，防止出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。并且按照地質(zhì)情況調(diào)換合適的鉆頭，以保證施工正常進(jìn)行。

鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度:由硬地層鉆到軟地層時,可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度;當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r,要減速慢進(jìn);在易縮徑的地層中,應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù),防止縮徑;對硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),以提高鉆進(jìn)效率;砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。但是鉆頭下降速度也不可太快，尤其是剛剛?cè)肟讜r。鉆頭下降和鉆桿提升速度應(yīng)控制在下表給出的范圍內(nèi)。

7、安全環(huán)保措施

7.1

安全保證措施

⑴建立安全保障體系，明確各自崗位職責(zé)。

⑵鉆機(jī)各崗位工作人員，在上崗之前，都必須經(jīng)過針對性的培訓(xùn)，持證上崗，全部人員都必須熟知樁基的整個施工過程，同時要熟練掌握自己所承擔(dān)的工作內(nèi)容和操作規(guī)程。不符合條件者不得上崗。

⑶堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，定期和不定期組織人員進(jìn)行安全學(xué)習(xí)和安全教育。

⑷鉆機(jī)就位前，墩位的鉆孔范圍內(nèi)要碾壓密實(shí)，在軟弱地基段鉆機(jī)履帶下要墊10mm厚鋼板，避免鉆機(jī)傾斜發(fā)生意外。

⑸鉆機(jī)作業(yè)時設(shè)指揮一名，在作業(yè)過程中，鉆機(jī)工作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行指揮的調(diào)度指令。

⑹所有電器設(shè)備必須有可靠的接地裝置和防漏電保護(hù)裝置。

⑺按鉆機(jī)維修保養(yǎng)制度，定期進(jìn)行保養(yǎng)及維修，并做好保養(yǎng)維修記錄。

⑻泥漿池四周要設(shè)安全防護(hù)欄，掛醒目的警示標(biāo)語。

⑼護(hù)筒周圍一定要按要求回填密實(shí)，埋設(shè)深度滿足要求，避免地表土質(zhì)較差造成孔口坍孔，影響機(jī)械設(shè)備及人員的安全。

⑽鉆機(jī)上方有高壓線時，一定要保證足夠的安全距離，杜絕為了進(jìn)度冒險施工。

7.2

環(huán)保措施

⑴各種機(jī)械設(shè)備及人員不得隨意進(jìn)入田地，嚴(yán)禁侵入征地界限外。

⑵施工駐地產(chǎn)生的各種生活垃圾應(yīng)集中存放，定期送至垃圾回收站，不得亂棄。加強(qiáng)施工駐地周圍的凈化，做到定期消毒。

⑶做好施工燃油的保管工作，油料存放應(yīng)做到密封保存。

⑷鉆碴要及時清運(yùn)，在棄碴場做好防護(hù)工作，避免水土流失污染環(huán)境。

⑸泥漿要做好循環(huán)利用，不能利用的沉碴要用密封車清運(yùn)出現(xiàn)場，不能污染河流及水域。

成都地鐵6號線一、二期工程土建14標(biāo)

旋挖鉆作業(yè)指導(dǎo)書

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中鐵二十四局集團(tuán)有限公司

成都地鐵6號線一、二期工程土建14標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部

二〇一七年二月