旋挖鉆機作業(yè)指導書

1、旋挖鉆機施工的適用范圍

旋挖鉆機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，樁側摩阻力發(fā)揮更好等特點。

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、固結砂礫層。

2、作業(yè)準備

2.1技術準備

2.1.1進場原材料檢驗

2.1.2技術培訓及技術交底

2.1.3護筒、鉆頭直徑檢查

2.1.4導線加密、測量放樣

2.1.5配置泥漿及泥漿檢測

2.2其它準備

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備

2.3人員及機械設備

2.3.1人員配置

旋挖鉆機工班每班最少需配置４人，其中工班長1人；技術人員1人；指揮1人；鉆機操作手１人。

2.3.2機械配置

主要機械：旋挖鉆機１臺

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

2.4機械設備組裝及調試

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

3、旋挖鉆機成孔工藝流程

旋挖鉆機成孔工藝流程參見下圖

施工準備

鉆機就位

測量放樣、埋設護樁

埋設護筒

中心樁恢復

補漿、泥漿測試

下入鉆頭、旋挖鉆進

起鉆、鉆斗卸土、汽車運土

鉆至設計標高提鉆

清孔、測量孔深

4、施工作業(yè)工序方法和標準

4.1

施工準備

4.1.1崗前培訓

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

4.1.2地質調查

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

4.1.3施工機具

根據(jù)旋挖鉆機施工的要求，準備滿足要求的設備。如旋挖鉆機、泥漿泵、導管、電焊機、氧氣瓶、乙炔瓶、挖掘機、泥漿攪拌機、自卸車等，并調試至最佳使用狀態(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，采用壓路機至少碾壓三遍，保證鉆機施工過程中不發(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數(shù)量來開挖。

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

由于旋挖鉆機施工時，采用靜態(tài)泥漿護壁，故應配置優(yōu)質泥漿進行泥漿護壁。

泥漿調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、粘度大的膨潤土來制備。

現(xiàn)場泥漿制備完成后應立即報現(xiàn)場工程師驗收，泥漿各項指標合格后方可使用。

4.1.6施工核對

對照技術交底和設計圖紙，通過標高計算復核樁徑、樁長、樁底樁頂標高，如有疑問及時報現(xiàn)場工程師，防止出現(xiàn)施工質量事故。

4.2

鉆機就位

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

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

4.3

護筒埋設

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

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

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

4.4

鉆機鉆孔

鉆孔前在護筒頂面依照護筒壁上的護筒頂面中心標識的掛設十字線，然后對中鉆頭中心。鉆頭中心與護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的鉆頭及時更換。

旋挖鉆機配備電子控制系統(tǒng)顯示并調整鉆進時的垂直度,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。同時在每一次鉆機提鉆甩渣復位后檢查鉆頭是否對中。

開鉆時，先啟動泥漿泵和轉盤，使之空轉一段時間，待泥漿輸進鉆孔中高于護筒底角0.5m以上并不得低于地下水位，方可開始鉆進。開始鉆進時，低檔慢速鉆進，待鉆進深度超過護筒刃腳處，按正常速度鉆進。在粘質土中鉆進時，由于泥漿粘性大，易糊鉆，采用中等轉速、大泵量、稀泥漿鉆進；在砂類土或軟土層鉆進時，易坍孔，宜控制進尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進。

以鉆頭自重加液壓力作為鉆進壓力，初入壓力控制在80～90kPa。每次進尺最佳為0.5～0.8m，鉆屑進入筒體，裝滿一斗后，將鉆頭提出孔外移至機側，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，正旋關蓋復位。

起、落鉆頭速度要均勻，不得過猛或驟然變速?？變瘸鐾?，應立即清走，不得堆積在鉆孔周圍。

鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進行，一次成孔。在鉆進過程中，按試樁確定的參數(shù)進行施工,設專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，依照地質報告隨時觀察鉆碴情況與地質報告對照，并準確取樣報現(xiàn)場工程師確認地質情況。當樁尖持力層地質與設計不符時，立即通知監(jiān)理工程師及有關部門確認是否進行變更設計。鉆孔過程中還必須詳細記錄鉆進深度、泥漿指標、機械設備損壞、障礙物、鉆孔異常情況等。記錄必須認真、及時、準確、清晰。且交接班時要做好交接記錄。

鉆進過程中產(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至指定棄淤場堆放處理。

鉆至樁孔設計標高后，鉆頭在不加壓的情況下就地繼續(xù)旋轉數(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

在鉆機顯示器顯示孔底達到設計樁底標高后，停止鉆進，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、驗孔器等工具進行全面檢查（見鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法），簽字確認合格。

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：檢孔器在孔頂對中護筒中心下落后，通過在護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系一垂球，然后在垂球的吊繩上用毫米尺標定好從垂球系點開始的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行清孔。旋挖鉆機清孔一般用泥漿泵導管向孔底注入指標合格的泥漿，利用泥漿的粘度及對孔底的沖擊把孔內砂、石等雜物清理至沉淀池，達到清孔的目的。

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

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

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

5、質量標準

5.1驗收標準

鉆孔樁施工泥漿指標標準見表5-1。

表5-1優(yōu)質泥漿性能指標

鉆進方法

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

鋼護筒埋設質量控制指標見表5-２。

表5-2鋼護筒檢測項目及指標

序號

檢測項目

規(guī)定值或允許偏差值

檢測方法和頻率

長度（m）

滿足設計值

尺量

外徑（mm）

樁徑+（20～40cm）

傾斜度

1%

護筒頂面中心偏差（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

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量指標見表5-3。

表5-3　鉆孔樁灌注混凝土前泥漿及沉渣指標

項目

允許誤差

檢驗方法

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

鉆孔樁鉆孔質量控制指標見表5-４。

表5-4　鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法

序號

項

目

允許偏差

檢驗方法

孔位中心

50mm

傾斜度

1%

5.２工序中需控制的質量標準

5.2.1護筒埋設

5.2.1.1護筒內徑比設計樁徑大20-40cm。

5.2.1.2護筒安裝頂面高度要比地下水位高1.5～2m。旱地或淺水處，對于粘質土護筒埋設深度不小于1～1.5m，對于砂類土應將護筒周圍0.5～1.5m范圍內土挖除，夯填粘質土至護筒底0.5m以下。旱地護筒頂面標高須比施工地面高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土內1～1.5m，河床下無粘質土層時，應沉入到大礫石、卵石層內0.5～1.0m。

5.2.1.3

保護樁：護筒埋設完成后，以鉆孔樁中心向外引的十字護樁，其十字線中心偏差≦5mm。

5.2.2鉆孔

鉆進過程鉆桿速度控制指標見表5.2.2。

5.2.2鉆頭下降及鉆桿提升速度控制指標

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

亞粘土夾粉細砂

0.55～0.65

0.75～0.856、質量控制要點

6.1

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

鉆孔的平臺，鉆機及鉆架穩(wěn)定牢固，不產(chǎn)生位移及沉降。

鉆架垂直及機身水平，鉆架上的起吊滑輪組與轉盤中心在同一鉛垂線上。

應對鋼護筒的位置及直徑進行復查，鉆頭，鉆桿中心與護筒中心的偏差不得大于5cm。

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

6.3

鉆孔過程中隨時認真對地質情況復查，并調整泥漿指標，防止出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。并且按照地質情況調換合適的鉆頭，以保證施工正常進行。

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

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。

⑵鉆機各崗位工作人員，在上崗之前，都必須經(jīng)過針對性的培訓，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的工作內容和操作規(guī)程。不符合條件者不得上崗。

⑶堅持“安全第一，預防為主”的方針，定期和不定期組織人員進行安全學習和安全教育。

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

⑸鉆機作業(yè)時設指揮一名，在作業(yè)過程中，鉆機工作人員必須嚴格執(zhí)行指揮的調度指令。

⑹所有電器設備必須有可靠的接地裝置和防漏電保護裝置。

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

⑻泥漿池四周要設安全防護欄，掛醒目的警示標語。

⑼護筒周圍一定要按要求回填密實，埋設深度滿足要求，避免地表土質較差造成孔口坍孔，影響機械設備及人員的安全。

⑽鉆機上方有高壓線時，一定要保證足夠的安全距離，杜絕為了進度冒險施工。

7.2

環(huán)保措施

⑴各種機械設備及人員不得隨意進入田地，嚴禁侵入征地界限外。

⑵施工駐地產(chǎn)生的各種生活垃圾應集中存放，定期送至垃圾回收站，不得亂棄。加強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，油料存放應做到密封保存。

⑷鉆碴要及時清運，在棄碴場做好防護工作，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

旋挖鉆作業(yè)指導書

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審核

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中鐵二十四局集團有限公司

成都地鐵6號線一、二期工程土建14標項目經(jīng)理部

二〇一七年二月