1旋转钻机钻孔成桩作业指导书13页

一、编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（报批稿）

《沪宁城际铁路施工图桥涵设计总说明》

《沪宁城际施图（桥）-128》

与桥涵钻孔桩相关的规范、规程和标准等。

二、施工范围

沪宁城际铁路DK226+144.34～DK237+302.33段

三、工艺原理

旋转钻机的电动机将动力经由机械传动系统传送至转盘旋转设备，带动中心钻杆转动，将扭转动力传递至钻锥；钻锥受扭转切削土层；用泥浆泵将泥浆经空心钻杆压入孔底后，在钻杆外上升。泥浆将钻碴悬浮出孔外，并起护壁作用。带有钻碴的泥浆经过沉淀净化后，进入储浆池循环使用。

成孔、清孔、放置钢筋笼后，用直升导管法灌注水下混凝土。

正循环回转法钻孔示意图如图1。

4.1.4泥浆配置：泥浆采用优质粘土拌制（泥浆参数见表1），拌合好后的泥浆储备在泥浆池内，拌制时应根据施工用量控制泥浆量，钻孔时由泵送至钻机。

表1 泥浆性能指标

调制泥浆用粘土的数量可按下述公式计算，一根桩需要的总粘土量按计算量再增加6%考虑。

Q=(ρ2-1)ρ1/(ρ1-1)

式中：Q ——每m 3泥浆所需的粘土质量，kg ；ρ1——粘土的密度，kg/m 3；ρ2——要求的泥浆密度，kg/m 3。

4.2成孔工艺

4.2.1 成孔工艺流程，见工艺流程图

4.2.2 钻机的安装

立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。启动卷扬机把转盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘，要求动力头主轴中心同转架上的起吊滑轮中心及孔口中心在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于2cm 。在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。

在方钻杆上端安装提引水龙头，在水龙头上端连接输浆胶管，将输浆胶管接到泥浆泵上，把提引水龙头吊环挂到起吊系统的滑轮吊钩上。取走转盘中心的方形套，启动卷扬机吊起方钻杆穿过转盘并牢固地联结到钻头，装好方形套夹住方钻杆，准备钻进。

4.2.3 初钻

开动钻机，再按顺序接合离合器、变速箱、换向器、操纵手把，使动力头和卷扬机正常运转，待泥浆输进钻孔中一定数量后，开始钻进。

接长钻杆时，先卸去方形套，提升方钻杆达到钻头与钻杆相连处露出转盘为止。用钻杆夹持器卡住钻头并支承于转盘，卸去方钻杆。然后吊起一节圆钻杆，连接于钻头，卸去夹持器，把圆钻杆连同钻头放入钻孔。当圆钻杆上端接近转盘时，照上述用夹持器支持圆钻杆，松吊绳，将方钻杆吊来与圆钻杆联结，撤去夹持器，把方钻杆降入转盘内并安好方形套，继续钻进。以后需再接长钻杆时，照以上步骤在方钻杆同圆钻杆之间加接圆钻杆即可，一直钻孔到需要深度为止。卸去时亦同样办理，只是把接长改为减短。接、卸钻杆的动作要迅速、安全，争取尽快完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉碴厚度。

4.2.4 钻进时操作要点

①开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下lm后，可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒人粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。

②在粘质土中钻进，由于泥浆粘性大，钻锥所受阻力也大，易糊钻。宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进；在软土层或砂类土钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进；在硬土层或岩层中钻进时，可采用岩心钻或牙轮钻头钻进。

③钻进过程中，每进尺5m～8m，应检查钻孔直径和竖直度。检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径，高度为3D～4D)吊入孔内，使圆笼中心与钻孔中心

符合，如上下各处均无挂阻，则说明钻孔直径和竖直度符合要求。

4.2.5 泥浆补充与净化

开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按表 1要求，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。

每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与设计资料核对。

泥浆采用制浆池，储浆池，沉淀池并用循环槽连接进行泥浆循环净化，泥浆从护筒、出浆槽、沉淀池至贮浆池均依靠重力自流，因此，各出浆口的标高要依顺序降低，从贮浆池到钻孔用泥浆泵压进。

4.2.6 减压钻进

回转钻深孔时，若从主吊钩以下的提引水龙头、钻杆到钻锥全部钻具重力都作用于钻孔底部，则细长的钻杆容易受压而弯曲，造成钻孔也随着弯曲，发生扩孔率较大的现象。为避免此现象须采取减压钻进，即将主吊钩稍提携一些，使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80％，这样可使钻杆不受压力，而且还受一部分拉力，在整个钻进过程中因受拉而维持竖直状态，使钻锥回转平稳，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

钻压值一般按经验估计，直径1.2m的孔最大钻压为20KN左右，根据钻压值和上述80％的要求可算出配重块的质量。

钻压的调整方法：一般在大吊钩滑车组的钢丝绳终端设一电阻式拉传感器，传感器输出电压信号传给操纵室中的电子秤。钢丝绳拉力达到一定值时，电子秤就给出信号，提升大钩的卷扬机会自动松绳，钻锥则自动给进。

4.2.7 清孔

终孔后，停止进尺，稍提转锥离孔底10cm-20cm空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03～1.1的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17s～20s，相对密度为1.03～1.1，且孔底沉淀土厚度不大于设计规定的量值时，即可终止清孔，根据钻孔直径和深

度，换浆时间约为4h ～8h 。

4.2.8 成孔质量检查

成孔后按照规范要求对孔径、孔深、孔底沉渣厚度、钻孔垂直度等逐项检查并记入钻孔记录和检查证中。

表2 钻孔成孔质量标准表

五、水下混凝土灌注成桩工艺

5.1混凝土灌注工艺流程

5.2

5.2.15.2.2

5.2.3 水下砼灌注