回旋钻机施工安全技术交底.doc02.doc

回旋钻机施工安全技术交底
承包人：中煤第三建设（集团）有限责任公司
合同号：.
NO3.2
交底部门：
工程部、安全办
工程名称或桩号：
桥梁工程
交底项目：
桩基施工

交

底

内

容

交底内容：
一、目的
明确回旋钻钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。
二、钻孔方式
本标段全部采用回旋钻孔方式，钻机采用GPS-20。
四、施工方法及工艺要求
4.1钻孔灌注桩工程概况
⑴地下水的类型及赋存条件
桥址处沿线为广阔的平原，仅在外围零星分布有岛状残丘，第四系厚度大。可将沿线地下水划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐类裂隙岩溶水三类。根据区域分析资料，地表水和地下水对混凝土无腐蚀性，地表水可直接作为工程用水
⑵不良地质条件
根据综合工程地质测绘、野外钻探和室内分析研究，区内不良地质和特殊性岩土分布范围均不广泛。不良地质现象主要为地面沉降、岩溶和地震液化，特殊性岩土主要有高液限土、膨胀土和软（弱）土。
⑶工程范围及数量
全线钻孔灌注桩共计40根，均为摩擦桩，桩径为1.2 m。
⑷工艺流程
钻孔灌注桩施工区域均为旱地施工区域，钻孔灌注桩施工工艺流程图见图4.1

图4.1-1 旱地钻孔灌注桩施工工艺流程图
4.2准备工作
(1)旱地施工作业区域施工准备
①场地平整：钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。
②泥浆池设置：泥浆池包括沉淀池和循环池，开挖尺寸统一为6×6m，开挖深度原则上不应超过地下水位线，开挖余方宜堆在坑口，人工配合修筑呈梯形，高度不大于1米，顶宽为1米，泥浆池内侧敷设塑料膜，防止污染地下水，坑口外侧采用红白相间（20cm）脚手架钢管安设1.2m高围栏，围栏立柱间距不大于2.0m，横栏2道间距0.6m，内侧满挂米目网，便道一侧悬挂标准（止步、坠落、深池）警示标志。
A、泥浆指标
根据该桥位处的地质情况，泥浆性能指标按一般地层要求配制，相对密度1.05～1.15、粘度16～22s、胶体率≥95%、含砂率≤4%、酸碱度PH ≥6.5。
钻孔过程中应始终使护筒内泥浆水头高度保持在1.5～2.0m。
B、泥浆的配制
钻孔施工的成败关键是泥浆的配制，泥浆性能对成孔至关重要。施工中要经常测定泥浆各项指标并及时调整泥浆性能达到标准要求，确保其良好的护壁性能，以保证桩基施工顺利进行。
钻孔泥浆使用原地井水，经过取样试验，该区域的井水均可以用作钻孔施工用水。
根据地质情况，控制泥浆比重在1.10～1.15左右，根据实际情况可予以适当调整。
C、旋挖钻孔泥浆循环系统布置
泥浆循环系统由循环池、泥浆泵、沉淀池、进出泥浆槽等组成，沉淀池和泥浆池，用沟槽连接。钻孔时用空压机将孔内泥浆携带钻渣吸出并排入沉淀池沉淀，及时将钻渣清理，净化后的泥浆流至储浆池再经沟槽或泥浆泵再循环入孔内。以此循环自始至终，直到钻孔完毕。循环系统示意图见图4-1所示：

图4-1旋挖钻孔泥浆池布置示意图
③泥浆排放
为保护环境不受污染，泥浆池要合理设置，泥浆池尽量集中设置，避免四处漫溢，泥浆沉渣必须运到指定的合适位置排弃，保证施工现场环境不受污染。
在陆地上指定废弃位置开挖一大型钻渣排放池，配置2台泥浆输送车，将泥浆运送至泥浆排放池。
4.3钻机布设及就位
钻机正确就位，钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心（钻杆中心）和设计桩中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不大于2cm。钻机调整就位后，需牢固固定钻机以避免在钻孔过程中因钻机的振动而影响钻杆垂直度和平面位置，从而造成成孔位置、孔形、倾斜度不满足设计要求。同时在成孔过程中现场技术人员必须经常检查钻杆的垂直度和平面位置是否发生变化，钻机有无沉降现象，不符合要求及时进行调整，并对底部采取垫枕木等加固措施，避免钻机在成孔过程发生位移和沉陷以及倾斜，确保基桩成孔质量。

4.4钻进

钻孔前，应绘制钻孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当钻进压力、钻进速度和泥浆性能指标。当钻机就位并复检后，进行钻机调试并制作一定数量的合格泥浆，启动泥浆泵转盘，待泥浆形成循环后方可开始进尺。
钻孔时应做好记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班施工应注意事项；随时捞取渣样，与地质剖面图详细核对，检查土层是否有变化，当实际地质情况与设计提供的地质报告相差较大时要由质检员及时报监理工程师，同时进行分组取样，并做好记录。钻进过程中技术人员每天及时填写钻孔施工记录并交由现场监理工程师签认。
当钻进深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查，满足设计要求后，填写终孔检查证，经监理工程师签认后方可进行清孔和灌注水下混凝土的准备工作。
⑴ 钻孔施工要求
①钻孔作业应分班连续进行，不得中断，遇有问题，应立即处理；
②经常对钻孔泥浆进行检测和试验，检查泥浆的各项性能指标，如不符合要求，应随时改正；
③钻进过程中随时注意地层变化，在地层变化处应捞取渣样，判断地质类别，记入记录表中，并与地质报告相对照，钻渣样应编号保存，以便分析；
④必须及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项；
⑤钻孔作业应连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，以防埋钻，孔口应加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于5cm。
⑵ 钻孔垂直度和孔底沉淀的控制
①钻孔垂直度控制
钻孔垂直度不好，很容易导致下钢筋笼、导管及量测混凝土面困难，故对钻孔垂直度要严格控制，经常检查钻机，看钻机底盘是否平稳，平面位置有没有发生变化，机具设备有无松动，从而确保基桩最终的成孔质量。
②孔底沉渣控制
在钻孔深度范围内，有少量可造浆地层，地层自然造浆能力较差，终孔后细砂、粉细砂快速沉淀，给清孔带来困难，为减少孔底沉淀，拟采取以下措施：
A、采用大功率泥浆泵供应泥浆，增大泵量，提高泥浆循环速度，增强泥浆携带钻渣的能力。

B、用优质黏土提高泥浆粘度，以减慢砂粒沉淀速度。
C、及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池中的沉渣，补充优质泥浆。
D、终孔：当钻进至设计标高时由钻机技术人员对成孔深度进行复核，确认到位后通知质检人员进行检查，由质检人员负责通知监理工程师，经监理工程师检查合格后才可终孔。
E、清孔：清孔采用泥浆分离器，分两次进行。一次清孔，当钻进深度距孔底标高3～5m时，泥浆泵开始排除循环泥浆，同时补充泥浆，当孔底达到设计标高后，钻头在孔底转动或在3米范围内上下移动，泥浆继续循环直至其泥浆指标满足孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于20cm。然后用超声波检孔，检查合格后，即可吊放钢筋笼和下混凝土灌注导管，然后由导管与泥浆分离器通过泥浆管联结进行二次清孔。
清孔时注意事项：
1、清孔后，检查孔口、孔中、孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量要求。
2、沉淀厚度必须满足施工规范及设计要求。
3、严禁用超深成孔的方法代替清孔。
4.5钢筋笼制作与安装
钢筋笼分节在钢筋加工区内制作，制作完成后由项目部质检人员进行自检，然后通知监理工程师进行验收，合格后利用平板车将钢筋笼运至施工现场待用。在用平板车进行钢筋笼转运时，在平板车上必须设置固定钢筋笼用的型钢支架。
（1）钢筋笼制作及检测管安装
技术员和钢筋工班长根据设计钢筋笼长度、规格进行钢筋配料，每节钢筋笼的下料均需写出具体的配料单。两节钢筋对接时必须保证接头质量（能满足规范要求的焊接长度）。钢筋笼整体制作，长度根据实际桩长制作，为了避免钢筋笼在吊装过程中产生变形，采取在钢筋笼上设置十字撑以加强整体刚度。钢筋笼制作时，钢筋笼的接头要错开布置，配置在搭接长度区段内的受力钢筋，其接头截面面积占总面积的百分率控制在50%以内(搭接长度区段为35倍的主筋直径，且不小于50cm)，严格按照设计图纸和技术规范要求执行。声测管按设计图纸进行布置，检测管上口利用φ8的圆钢制作的套圈临时固定在钢筋笼上口第一道加劲箍上，下口焊接固定在钢筋笼上，其余用自制的U形卡进行固定。同时，声侧管上、下口应先用钢板焊接密封避免下放后进浆（超声波检测时将上口打开即可）。钢筋笼制作完毕，质检员自检合格后填表并及时通知现场监理工程师进行验收，检查合格并签认后方可使用。
（2）钢筋笼的下放
成孔检验孔深、孔径符合要求后，及时进行钢筋笼的下放工作。钢筋笼的转运及入孔起吊采用多点起吊的办法（钢筋笼入孔起吊采用四个吊点，并对称布置），以防止钢筋笼产生变形。
钢筋笼下放前应严格按照设计图纸在钢筋笼设置定位钢筋，每隔2米设一组，每组4根均匀设于桩基加强筋上。在钢筋笼接长、下放施工过程中，钢筋骨架要保持垂直、居中，每节接长要顺直，接头焊接牢固可靠，同一断面接头数量不超过总根数的二分之一。同时严防钢筋骨架下放过程中与孔壁擦撞，以免破坏孔壁。当钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置和底面高程偏差不大于设计及施工技术规范要求。
4.6水下混凝土浇注
（1）灌注前准备工作
该项工作主要包括各种机械设备的检查（如拌和设备，罐车、吊机、输送泵等），以及浇筑混凝土使用的支架、储料斗、导管等的检查。同时，还要检查材料的储备情况。
水下混凝土浇筑导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，本工区采用Φ294快速螺旋接头型导管。导管管节长度，中间节为 2m等长，底节可为 4～6m，漏斗下宜用1m长导管。导管使用前进行试拼和试压。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm；导管长度应按孔深和工作平台高度决定。在浇筑混凝土前，应进行升降试验。导管吊装升降设备能力，应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并应有一定的安全储备。每次使用导管前都必须检查导管接头的牢固性，确保在混凝土浇筑过程中安全可靠。下导管时，现场技术员必须在现场旁站并指导工人安装，记录下放导管节数、导管组合和总长度(包括每节导管长度、具体安放位置)。吊装工要正确指挥吊机起放导管，操作工人在导管就位后上好夹板及卡子，导管下放到位后可将导管直接放至孔底，进行第二次清孔。
在安装料斗前，料斗内的残留水泥浆、砼结块要清理干净。每次灌注砼前，料斗要进行湿润。清孔完成后及时安装料斗，做好砼灌注准备，等监理检查认可后即可进行砼拌和。
（2）混凝土制备及运输
混凝土制备采用拌和站集中拌制。混凝土运输采用罐车直接运至灌注地点并由输送泵将混凝土送至料斗内。
（3）混凝土灌注
导管下完后，现场技术员和质检员采用4kg左右的测锤对孔底沉淀厚度进行检测（测绳采用钢丝绳制作，测锤系在用标准钢尺复核过的测绳上），如不满足要求，则利用导管进行二次清孔，直至满足要求后方可进行混凝土灌注。
准备工作就绪后通知拌和站开始混凝土的拌和（以书面形式提供包括数量、标号、质量、供应时间在内的要求给拌和站）。混凝土在拌和过程中，实验组派专人值班，按规定频率检查混凝土的塌落度以及和易性，并根据前场的要求进行混凝土各项指标的试验，确保混凝土灌注的顺利进行，如发现不合格应将其及时处理或废弃。
灌注砼时，漏斗的掉具、漏斗、串角挂钩和吊环均要稳固可靠。混凝土灌注过程中，现场技术员应勤测量孔深，及时掌握导管埋深情况，确定继续进行混凝土灌注或是导管拆除。
导管拆除前要准确测量混凝土顶面至基准面的高度，计算导管埋深，确定拆管长度，并通过导管总长减去已拆除的导管长度复核拆管后埋深是否符合技术规范要求，不允许出现导管超深或提空的现象。导管拆除时全体操作人员必须听从现场技术员的指挥，吊装工人严格按照要求指挥吊机提升导管，拆管工人须在确定导管固定好后方能进行导管拆除
混凝土灌注面离设计桩顶标高10m左右时，现场技术员应加大检查频率，准确计算混凝土面距设计桩顶的高度，以便计算所需混凝土方量并及时与拌和站联系，避免造成混凝土的浪费。混凝土灌注完成时孔内混凝土全截面应高出桩顶设计标高0.5～1m左右。
（4）实验、检验程序
基桩施工过程中严格遵守三级检查制度，既做到每到工序由现场技术员自检，质检员复检合格后，报监理工程师检查，经验收合格方可进行下到工序施工。
原材料的检验由试验室完成，在按规定的频率自检符合技术规范要求后，报驻地监理工程师抽检并签认。
基桩混凝土灌注过程中，实验人员应在监理工程师旁站的前提下按技术规范要求制作混凝土试件。
（5）质量保证措施
A、混凝土灌注前应组织专人对各种机械设备进行检查、维修，确保机械设备正常运作，同时做好设备的备用，一有问题马上采取措施及时修理或替换，保证基桩混凝土灌注连续、快速地进行，做到一气呵成。
B、施工时应有不少于3倍基桩方量的存料。
C、必须经常进行导管水压实验，检查导管接头连接是否牢固，有无漏水现象。
D、试验员和现场技术员认真检查每盘（每车）混凝土质量，包括是否出现坍落度过大或过小、混凝土是否严重离析或夹有水泥结块和大粒径的石子、混凝土的拌和时间是否满足规范要求、和易性是否达到要求、掺入的外加剂型号和数量是否满足设计配合比要求。
E、准确计算首批混凝土方量，复核导管悬空情况灌注过程中勤测孔内混凝土上升情况，准确计算导管埋深，及时进行导管拆除，拆除时导管提升应缓慢平稳。
F、加强领导现场值班和人员的管理工作，做到职责分明，确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩砼的施工质量。
G、水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在5～6小时内浇筑完成，方量大的基桩不超过8小时。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。
4.7基桩检测
基桩施工完成且混凝土强度达到检测要求后，及时上报工区，并由工区及时转交到中铁二局一项目部。检测方法按规范规定内容以及质量监督站下发的方法和频率进行，从而确保桩身混凝土质量。
4.8桩头凿除
破桩头的方法是先将基桩钢筋笼主筋周围的混凝土全部凿除，把钢筋从桩身混凝土内剥离，然后利用空压机和钢钎将剩余的桩身素混凝土在水平方向上打断，最后将整个桩头（素混凝土）吊离基桩。
（1）主要步骤：
A、测量放样
首先在桩身混凝土上放样出基桩的桩顶设计标高。
B、凿除钢筋保护层混凝土
安排工人用钢钎凿除桩身的保护层混凝土。凿除时从桩顶的钢筋底脚处开始向下凿毛，凿至基桩设计标高处。在快凿至桩顶设计标高处时，应注意确保嵌入承台的桩顶混凝土的质量。凿毛时应将钢筋周围的混凝土全部凿除，直至基桩钢筋完全剥离出来。
C、打断桩头
当所有的钢筋全部剥离出来之后，即可开始打断桩头。凿桩头时，利用空压机，将钢楔按水平方向且垂直于桩身表面向内凿进，直至将整个桩头沿凿除面（基桩设计标高）从凿口处多点对称楔进钻头将桩头与桩身混凝土上挤裂、分离。
D、吊离桩头
桩头分离后，用钢绳和吊机将桩头吊离桩身。
（2）注意事项
A、在凿钢筋特别是凿桩头的过程中，应注意安全，防止凿毛过程中混凝土飞溅对人身造成伤害。
B、吊桩头的过程中，应注意安全：桩头未捆绑牢固不允许起吊，在吊装范围内不允许站人，吊装指挥应准确、得当。
C、桩头吊离后，若发现桩身顶面不平，可人工凿毛、清理。

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