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1、2. 旋挖钻孔施工过程控制手册1.1适用范围适用于粘土、粉土、砂土等软土地层、粒径小于10cm的卵砾石及抗压强度小于15MPa的软岩石的桥梁桩基施工。1.2作业准备1.2.1 内业技术准备开工前组织技术人员认真审核设计图纸，澄清有关技术问题，熟悉掌握规范和技术标准，编制实施阶段施工组织设计，制定质量、安全技术措施和应急预案。对施工人员进行技术交底，组织对施工人员进行岗前培训，考核合格后持证上岗。施工组织设计编制后报监理工程师审批，批准后方可实施。1.2.2 外业技术准备(1) 对设计图纸进行现场核对，对施工现场环境和邻近区域内的架空管线、地下管线、地下构筑物、危险建筑物、进行调查。对影响施工的
2、建筑物采取妥善措施进行处理。(2) 对施工场地进行平整，根据施工组织设计合理布置道路、供水供电线路、制浆站、泥浆池、拌和站、钢筋笼加工厂和施工用房等施工临建设施。(3) 对施工使用的测量、试验、检验设备进行标定。(4) 根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。控制点应设在不受桩基施工影响处，设明显标志及保护架，测量控制点应定期复核。依据钻孔桩中心坐标值，用坐标法或极坐标法放样钻孔桩中心点，并打入标桩，桩位中心点的放样误差应控制在5mm范围内。在距桩中心约2.0m的安全地带设置“十”字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。(5) 根据设计要求的混凝土强度进行配合比试验，形成配合比试验
3、报告报有关部门审批。(6) 对施工所需的钢筋、水泥、砂石骨料、外加剂等原材料进行检验，并形成试验报告。(7) 组织施工所需的设备进场，设备数量必须满足施工进度及工期要求。1.3技术要求1.3.1所有的试验、检验、测量设备必须进行标定，合格后方可使用。超过有效期的设备应重新标定。1.3.2使用的施工设备应有出厂证明和使用期限，超过使用期限的设备必须经过有资质的检测部门检测合格后准予使用。1.3.3施工前应进行工艺性试验，确定工艺参数，根据试验参数重新修定施工组织设计。1.3.4各工序完成并经检测合格后，报监理工程师进行检测，合格签字后方可进行下道工序施工。1.3.5各工序质量及桩体质量必须满足新
4、建铁路工程测量规范、铁路工程基桩无损检测规程、铁路桥涵施工规范、客运专线铁路桥涵工程施工技术指南、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准、设计文件及业主相关文件的要求。1.4 施工程序及工艺流程1.4.1 施工程序旋挖钻孔施工程序为：场地平整整测量放样护筒埋设钻机就位泥浆制备钻孔终孔质量检测加工钢筋笼清孔验收下道工序。1.4.2 施工工艺流程旋挖钻机施工工艺流程见图1。1.5 施工过程要点1.5.1 施工准备在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。(1) 场地平整图1旋挖钻孔工
5、序流程图NO泥浆站建造安装制输浆设备储备材料制浆泥浆环保处理OK泥浆储存及输送场地平整、测量放线定位旋挖法或人工开挖法护筒安设钻机就位旋挖钻机钻进清孔、验收泥浆回收废弃浆至设计高程终孔下道工序先沿设计铁路线路方向使用推土机将其推平，然后在其上铺填废弃石渣料，并碾压密实，即构成钻机平台。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。(2) 测量放样根据设计所提供的测量控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。测量方法、要求和标准按照有关测量
6、规范、规程执行。依据钻孔桩中心坐标值，用坐标法或极坐标法放样钻孔桩中心点，并打入标桩，桩位中心点的放样误差应控制在5mm范围内。在距桩中心约2.0m的安全地带设置“十”字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。桩位测量放样时，要填写“施工测量放样记录表”；护筒埋设好后，要对桩位进行复测，并测定护筒的高程，填写“施工测量复测记录表”和“施工测量放样报验单”，报送监理工程师验收、签字。(3) 埋设钢护筒护筒用48mm的钢板制作，其内径比桩径应大2040cm。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒埋设一般采用挖埋法，即用人工开挖所要埋护筒的土层后，将护筒放入其中。埋设应准确、水
7、平、垂直、稳固，护筒的四周应回填粘土并夯实。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于5cm；倾斜度不大于1.0%。护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m；当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m；岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1m；护筒顶部应高出施工水位或地下水位不小于2.0m，且高出地面0.5m；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。在护筒安设后，以桩位放样所设的“十”字形控制桩在护筒口上用丝线“十”字交叉，在“十”字交叉点挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设
8、位置，如果十字控制桩被破坏或松动，应用全站仪复测。护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密。(4) 钻具准备与钻机就位开钻前将钻机钻具准备齐全并在钻机跟前摆放整齐，立好钻架并调整和安设好起吊系统及钻头，将钻头吊起；钻机就位后，应将钻机调平、钻杆垂直，并将钻头中心对准“十”字架中心点。对位后，启动钻机，将钻头上下活动，检查钻机是否平稳。钻头中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm。钻机就位后测量护筒顶、平台标高，用于钻孔过程中进行孔深测量参考。(5) 泥浆池建造泥浆池设置于两墩台之间，每间隔两个墩台设置一个。泥浆池按要求的标准建造。(6) 泥浆的制备及循环净化旋挖钻机造孔的固壁泥浆材料宜选择良好的粘性土
9、或膨润土，采用ZJ1000泥浆搅拌机搅拌制浆，造浆量为2倍桩的混凝土体积，造浆配合比如表1。表1 1m3膨润土泥浆配合比原料名称淡水（kg）膨润土（kg）纯碱（kg）配合比9001000608023制浆时先在搅拌机中加入规定的水量，再向搅拌机中加入规定的膨润土和外加剂，搅拌5min后将泥浆放入泥浆池中进行膨化待用。泥浆膨化后使用泥浆泵输送到钻孔中。新制膨润土泥浆比重为1.051.10，黏度1822s，含砂量小于2%，胶体率大于98%，pH值大于810。孔内泥浆，一般地层比重不大于1.3，黏度1622s，松散易坍地层黏度1928s，含砂率不大于4%，胶体率不小于95%，pH值大于6.5。泥浆比重
10、可根据钻进不同地层及时进行调整。在钻孔桩施工过程中，对桩孔中排出的泥浆通过净化后可以循环使用，并测试孔外造浆、孔内造浆的泥浆指标，填写“泥浆测试记录表”。对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。1.5.2 旋挖钻孔施工(1) 旋挖钻孔选用配备了摩阻型钻杆的旋挖钻机钻孔，确保在密实地层的施工效率。使用比设计桩径大0.51.0cm的钻头钻进。在钻孔过程中，应经常检查钻头磨损情况和垂直度情况，应每钻进10m检查一次，如果发现钻头磨损，应及时补焊或更换钻头。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转
11、时切下土块向斗内推进完成钻取土，遇到硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时通过液压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中完成取土。根据屏显深度，待钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口，由起重机提升钻杆钻斗至地面，拉动钻斗上的开关及打开底门，钻斗内的土自动排出。卸土完毕关好斗门，再进行下一斗的挖掘。利用自卸汽车将钻渣运至弃渣场。钻进过程中采用静态泥浆护壁取土工艺，在出渣同时向孔内注浆，确保孔内浆面始终高于护筒底脚0.5m以上。同时要经常检查孔内泥浆比重、黏度和含砂量，防止塌孔。钻孔过程中应利用旋挖钻机自有的斜度控制仪进行经常性的校核调整，保证孔斜率小于1%。钻进前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中
12、，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，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。在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样，每钻进2m和地层变化处，至少取一个样，当至设计图纸要求的孔深前1m时，每0.5m取一个土样。从旋挖钻机捞取的钻渣中取出样品，查明土类并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装袋保留。特别是在岩、土层变化处更应捞取渣样，准确判明土、石层分解面并记入记录表中，以便与地质剖面图核对。在每个取样钻孔桩钻进完毕后清孔前找设计地质人员进行地质核对，并由设计地质人员签字确认，所取土样要进行拍照留存。当其它没有取样的桩孔所处
13、地层与设计图纸标识的地层不相符时，应通知现场监理工程师和设计地质人员到场，进行地质核对，确定终孔深度。成孔中，应由记录员填写“钻孔桩钻孔记录表”，记录成孔过程中的各种参数，如钻进深度、地质情况、机械设备损坏、障碍物等情况。孔径、孔深、孔位、倾斜度达到钻孔的质量标准，并经监理工程师确认后，方可进行清孔。(2) 清孔钻孔到设计孔深并经设计地质人员确认后，将清底钻头放入孔底，捞去孔底浮土，然后下入100mm钢管采用气举法或泵吸反循环法清孔。气举法清孔时，排渣管要下到孔底上部0.20.5m处，风管下至排渣管底口1.52.0m处，向孔内送风，使孔内泥浆升扬出来；泵吸反循环法用潜水泵直接将泥浆抽出。排渣管
14、直接与泥浆净化机连接，泥浆净化后回到孔内，同时向孔内补充新制泥浆，并测定孔内泥浆指标，当达到清孔的质量标准后结束清孔。若孔内泥浆超标，则继续通过换浆调整，直至达到清孔的质量标准为止。清孔结束并自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量，作为浇注前测沉淤的依据。清孔时孔内泥浆面应不低于孔口下1.0m，且高出地下水位2.0m以上。1.6 进度控制1.6.1 工效分析旋挖钻机在京沪高速铁路钻孔桩施工，在粘土、粉质粘土中钻进工效为5.68m/h，在细砂层中钻进工效为4.998m/h，在碎块石土层中钻进工效为2.15m/h，在泥灰岩中钻进工效为2.33 m/h，平均工效为4.82m/h，生产工时利用率为84
15、.09%。上述数据说明旋挖钻机在软基础地层中施工工效较高，对施工工期影响不大，主要影响钻孔桩施工工期因素有：征地、高压架空线路、地下管线及障碍物等。在施工中应根据不同的影响工期因素采取不同的措施：根据铁路建设特点，成立对外协调部，对外协调部在施工筹备阶段进入现场，进行调查，编制详细的征地拆迁实施计划。根据实施计划，积极主动配合地方政府和有关部门做好征地拆迁工作，为建筑物迁改投入人员和机械设备，并做好临时用地和拆迁补偿工作。防止施工资源重复进出场，确保工程按期进行。1.6.2 资源配置要求(1) 人员配置要求根据桥段钻孔桩的地层情况、工程量及总体工期安排，施工人员配置按照1台旋挖钻机造孔机组、辅助作业组和后勤保障组，二班作业的工作方式进行考虑。辅助作业组主要包括测量、试验、电工、供水等人员，后勤保障组主要包括现场值班技术人员、质安人员、内业技术人员、物资材料人员、修配、食堂、车队人员等（见表2、表3）。表2 管理层各部室主要职责序号部室名称主要职责1工程管理部负责施工生产管理、现场组织协调、调度、进度计划、统计等工作2技术质量部负责施工技术、测量、试验、质量管理和控制工作3安全环保部负责施工安全和环境保护的管理和控制及文明施工管理工作4物资设备部负责材料、设
