旋挖钻孔施工方案
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旋挖钻孔施工方案
一、施工方法
1、施工准备
1.1技术准备：按照施工设计图纸的要求，编制施工方案，准备施工机械设备。清除杂物、淤泥，平整桩基范围内的场地并压实。
1.2施工放样：复测控制点及控制网和导线，测放墩位和桩位。
1.3场地平整和施工便道：合理布置施工便道，与钻孔位置保持一定的距离，满足施工需要亦不影响孔壁稳定。平整墩位处场地，当墩位处于水塘或小河沟内时，采用尼龙编织袋围堰筑岛。
1.4孔位探测：首先在孔位处挖2m深的检查坑，检查孔位地下是否有管线、光缆或其他物体，若有及时通知监理工程师确认，并协商解决办法，进行妥善处理。
1.5调试机械设备：对钻孔机械、泥浆设备、桩体砼灌注设备、砼拌合及运输设备等进行维修、调试。
1.6技术交底：对参与施工的人员进行环境保护教育及施工技术交底。
1.7材料进场：各类钻孔桩施工的原材料按要求进场。
1.8检验检验：完成原材料检验及砼配合比设计及试验等工作。
2、钢护筒设置
钢护筒埋置深度以能隔开流塑状地层为主要原则。钢护筒分节加工，顶部和底部各1m范围作加强箍。每节护筒连接采用坡口焊。
3、钻机就位
液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。
4、旋挖钻机成孔
4.1钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻至护筒以下3m时采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150MPa压力下，进尺速度为20cm/min；200MPa压力下，进尺速度为30cm/min；260MPa压力下，进尺速度为50cm/min。
4.2泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制，在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后，泵入孔内，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备注意两个方面：一是泥浆的指标问题，其比重一般应控制在1.05～1.2之间，粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内。常用的泥浆材料，一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置；二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准。
4.3用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于20cm。在灌注水下砼前，用高压风（高压水）吹底翻渣，进一步减少桩底沉碴厚度。
4.4钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用孔径仪测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。
5、钻孔异常处理
5.1坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间），改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。坍孔严重时，回填重新钻孔。
5.2偏孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时，将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。
5.3埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。
埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后，保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。
6、终孔及清孔
6.1终孔：当钻孔达到设计终孔标高后，请监理工程师检查，确定终孔。
6.2清孔：采用换浆法施工，即向孔内注入经过泥浆处理器处理过的泥浆，换出孔底沉碴及浓度较大的泥浆。孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s。
6.3检孔：清孔完毕后，即组织监理、主管工程师、质检工程师及值班技术人员共同对成孔进行检查，孔径及孔形检查用检孔器检查，孔深和孔底沉渣用标准测锤检测。
7、钢筋笼的制作与安装
见冲击钻孔施工一节。
8、二次清孔
见冲击钻孔施工一节。
9、灌注桩身砼
利用钻孔灌注漏斗采用φ273快速卡口垂直导管提升法灌注桩身水下砼。
9.1导管试拼：使用前试拼、试压，并用油漆在导管两侧做好刻度标记。试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
9.2下放：导管拼好并试压后，利用汽车吊机吊放，导管位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，导管底口距孔底0.3～0.4m。
9.3测量：导管入孔后值班技术人员做好测量标记并对测量孔深。
9.4砼灌注：灌注首批砼前，先配置0.1～0.3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放入砼，确认首批砼量备足后，即剪断铁丝借助砼重量排除导管内的水，使滑阀留在孔底，灌注首批砼。
9.5导管埋深：导管初埋深不小于2.0m，其后按2.0～6.0m掌握，由专人用测砣测量埋入深度，并作好记录。
9.6泥浆：孔内溢浆通过泥浆处理器处理后回收利用。 9.7成桩：砼灌注面高出桩顶设计高程0.5～1.0m，封桩完成。
9.8灌注过程中控制坍落度损失，保证整根桩砼浇筑完成时砼有足够的流动性，确保灌注顺利。
10、检测
见冲击钻孔施工一节。
二、施工工艺
旋挖钻机钻孔灌注桩施工工艺流程见下图。
场地平整钻机就位埋设护筒注入护壁液钻孔至设计孔深孔深孔形检测吊放钢筋笼下导管清孔灌注水下砼拔护筒、桩孔完成挖设泥浆、沉淀池池制备护壁稳定液护筒加工制作浆液比重检测钢筋笼运输钢筋笼制作钢筋下料进入下一桩施工旋挖钻机钻孔桩施工工艺流程图
三、质量保证措施
1、水下浇筑砼的技术要求
1.1浇筑前根据桩径、桩长合理选择导管和起吊、运输设备。砼由拌合站集中供应，混凝土罐车运输，搭设梭槽灌入导管。要求其坍落度为18～20cm，2小时内析出的水份不大于砼的1.5%。浇筑尽量缩短时间，连续作业，使浇筑工作在首批浇筑的砼仍具有塑性的时间内完成。
1.2清孔、下钢筋笼后，立即浇筑C25砼。首批砼浇筑量保证导管底口埋入砼中不小于1.0m，浇筑过程中砼面高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。砼浇筑连续，防止断桩。随着孔内砼的不断上升，导管也在逐渐提升，当提足一节后需快速拆除导管节，时间不超过15分钟。
1.3在浇筑过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续的砼应徐徐灌入漏斗和导管，不得将砼整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。
1.4砼上层存在一层浮浆需要凿除。为此，桩身砼需超灌0.5～1.0m，待桩身砼达到一定强度且浇筑桩顶风井锁口前，将设计桩顶标高以上部分用风镐凿除。
1.5浇筑水下砼全过程作好灌注记录。
1.6浇筑过程中，如因机械故障、堵塞、操作失误等原因，造成断桩事故，应及时向监理工程师及设计人员报告，研究补救措施。
2、防止钢筋笼上浮措施
2.1在孔口设固定杆固定钢筋笼。
2.2浇筑砼时间尽量加快，以防止砼进入钢筋笼时其流动性过小。
2.3孔内砼接近钢筋笼底时，保持埋管深度并放慢浇筑速度。
2.4孔内砼面进入钢筋笼1～2m后，适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层砼中埋置深度。
2.5浇筑将近结束时，导管内砼柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含碴土的稠度和比重增大，出现砼上升困难时，在孔内加水稀释泥浆或掏出部分沉淀物，使浇筑快速进行；最后一次拔管时，缓慢提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩。
