旋转钻孔法施工工艺

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旋转钻孔法施工工艺

(QB/ZTEJG—QLGY03—2008)

1 前言

桩基础日益成为软弱地基上工业建筑、高层楼宇、桥梁码头以及重型仓库等工程经常采用的一种深基础形式，其成孔、成桩的施工方法很多，而旋转钻孔法由于噪音小，对土层扰动不大，振动力小，扩孔率小且能使用正、反循环成孔对加快施工进度很有利，因此得到了广泛的应用，同时收到施工单位的高度重视。

2 工艺特点

（1） 适用范围广，特别是在市区，或临近建筑物，多优先选用。 （2） 钻进速度快。 （3） 护壁方法简便可靠。 （4） 钻孔垂直度好，孔壁规则。 （5） 清空彻底，可提高桩尖的承载力。

3 适用范围

旋转钻孔法适用于黏性土、砂类土及碎石类土及部分软弱岩层。

4 机械性能及参数

目前部分国内大直径钻机性能及参数如表1。

表1 部分国内大直径钻机性能及参数

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5 钻孔施工工艺

5.1 工艺流程 5.1.1 正循环工艺流程

正循环工艺流程如图1。 5.1.2 反循环工艺流程

反循环工艺流程如图2。 5.2 工艺流程 5.2.1 施工准备

(1)平整场地(陆地)

陆地场地平整时需压实钻机施工范围。做到“三通一平”，并做好排水设施的设置。 (2)围堰筑岛(浅水)

浅水区旋转钻孔施工一般采用围堰筑岛法。具体可分一下两种情况。

1)浅水流速不大，可直接采用袋装土维护外围，用土筑岛。筑岛材料应用透水性不好、易于压实的黏土，且不应含有影响岛体受力的块体。岛面及地基承载力应满足设计要求。岛面标高宜高于施工水位2.0m以上。临水坡面度一般采用1：1.75或1：3。另外，坡面坡脚应采取必要的防范措施。

2)浅水流速较大，需用草袋填芯围堰筑岛。

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图1 正循环工艺流程图 图2 反循环工艺流程图

(3)平台施工(深水)

深水施工旋转钻孔桩可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定方式，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠、稳定，能承受工作时所有静、动荷载。以下以钢管桩平台为例说明设计与施工必须

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满足的要求：

1）钢管桩倾斜率在1%以内。 2）钢管桩位置偏差在300mm以内。

3）型钢平台须平整稳定，各处联结要牢靠，钢管桩周围需要抛填砂包，并定期测量钢管桩周围河床面标高，检测冲刷是否超过允许程度。

4）严禁船只碰撞，夜间开启平台首尾警示灯，设置救生圈以保证人身安全。 (4)测量定位。

采用极坐标法测量定位。极坐标法根据已知水平角和水平距离测设地面点的平面位置。该方法使用灵活，只要在通视条件下都可使用。 (5)制作、埋设护筒

护筒的埋设方法根据现场具体情况采用挖孔埋设、振动下沉等方法。

1)当地下水位在地面一下超过1m时对于砂类土，先在桩位处挖至比护筒底深50cm，直径比护筒大40至50cm的圆坑，然后在坑底分层夯填50cm厚的黏土，再使护筒就位并四周夯填黏土。若在黏性土中夯填，平整坑底后即可埋设。

2)当地下水位较高时，先在含水量较大的松软地层换置黏土，换填深度低于护筒底50cm，并被填筑后的顶面宽度满足施工操作的需要。然后挖空埋设护筒。

3)护筒安装前定出桩孔中心和护筒下沉检查控制点，用吊车使护筒就位，检查调整护筒，使桩孔中心与护筒中心重合，同时用水平尺或垂球检查护筒的垂直度并校正后，进行对称夯填黏土或振动下沉。

4)护筒安装技术指标：

①护筒顶面标高应高出施工水位或地下水位1.5～2.0m，并高于施工地面0.3m。

②护筒埋深：在岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，在水中筑岛，护筒宜埋入河床0.5m。 ③ 护筒顶面位置偏差不得大于5cm，斜度偏差不得大于1%。 (6)钻机就位安装

待测量定位和护筒埋设完成后，平移钻机到桩位上方，调整钻机立架使之垂直，然后调整钻机的钻头中心对准桩基平面中心点，完成钻机就位。 （7）泥浆制备及控制指标

制浆最佳黏土为胶体率不低于95%、含砂率不得大于4%、造浆能力不低于2.5L/kg的黏土。泥浆的比重以1.1～1.3为宜，对于松散易坍地层，适当加大泥浆比重。在沙砾层中控制在1.3～1.45之

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间。施工中随时测定其密度、黏度、含砂率等指标，使之达到浮渣、护壁的效果。

泥浆池的位置根据施工现场情况而定，设在钻孔附近2～5m左右，孔内循环出来的带渣泥浆通过泥浆槽流入沉淀池沉淀，在流经泥浆池后进入钻孔内使用。 5.2.2 钻进成孔

(1)开孔钻进的控制。

对正循环，应稍提钻杆，启动泥浆泵和转盘使之空转一段时间，使泥浆由泥浆池输进钻杆内腔后，经钻头的出浆口在护筒内射出进行造浆，待泥浆均匀后以低挡速进行钻进，钻至护筒脚下1m后，再按正常速度钻进。钻进过程中，必须保持钻孔的垂直，并保证孔内水位高于地下水位。

对反循环，先将钻头提高距孔底约20cm，将真空泵加足清水，然后启动真空泵，抽出管路内的气体，待泥浆泵充满水时，关闭真空泵，启动泥石浆，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循环后，启动钻机，慢速开始钻进。待一节钻杆钻完时，停钻沉淀，关闭泥石浆，接长钻杆钻进。

(2)旋转钻进的成孔工艺。 1)正循环旋转钻孔工艺。

泥浆由泥浆泵从泥浆池输进钻杆内腔后，由钻头的出浆口射出，连同钻渣沿钻孔上升到孔口溢进泥浆槽，返回沉淀池中净化，流入泥浆池再供使用。这种泥浆的循环方式叫正循环。

旋转钻机利用电力驱动转盘转动从而带动钻杆及钻具旋转切削土体，在使用正循环方式成孔的方法即为正循环施工工艺。

2)反循环旋转钻孔工艺。

反循环与正循环泥浆运行方向相反。泥浆由泥浆池流入钻孔内同钻渣混合，在真空泵抽吸力作用下，混合物进入钻头的进渣口，经过钻杆内腔，泥石泵和出浆控制阀排泄到沉淀池中净化，再供使用。这种泥浆的循环方式成为反循环。

旋转钻机利用电力驱动转盘转动从而带动钻杆及钻具旋转切削土体，在使用反循环泥浆循环方式成孔的方法即为反循环施工工艺。

正循环钻进时，进尺适当控制，在护筒刃脚处，低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮扩壁。钻至刃脚下1m后，再按土质以正常速度钻进。黏土中钻进，由于泥浆黏性大，钻锥受阻力也大，易糊钻，选用尖底钻锥、中等钻速、大泵量、稀泥浆；砂土或软土层钻进时，易坍孔，选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠密泥浆；在轻亚黏土或亚黏土夹卵、泥石层中钻进时，因土层太硬，会产生钻锥跳动、钻机运转困难、钻杆摆动加大和钻锥偏斜等现象，易使钻机超负荷损坏，采

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用低档慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。待终孔后检查钻孔直径和竖直度，用探笼(外径D略小于设计壮锦，高度为4D)吊入孔内，圆笼中心与钻孔中心一致，如上下各处均无挂阻，则钻孔直径和倾斜度符合要求。钻进过程中，将主吊钩稍提高一些，使孔底承受的钻压不超出钻锥重量和压重块重量之和和扣除浮力后的80%，即减压钻进。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收拉而维持垂直状态，使钻锥回转平稳，避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

反循环，在硬黏土中钻进时，用一档转进，放松起吊钢丝绳，自由进尺。在普通黏土、砂粘土中钻进时，用二、三挡钻进自由进尺，以免陷没钻头或抽吸 …… 此处隐藏：8269字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……