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旋挖钻机 行星式钻机
淤泥、细粒土、砂类土
各类土层
80～200 280～600
30～80 —
护壁 护壁
4)钻孔施工(以常见的几种钻机成孔方法为例来说明) (1)正循环回转法
①首先将钻机调平并对准钻孔，装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于2cm。在钻进过程中，要经常检查转盘，如倾斜或产生位移，应及时纠正。
②初钻时，应先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，等泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速，应尽快完成，避免因停钻时间过长而增加孔底沉淀，甚至引起塌孔。
③开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。
④在黏质土中钻进时，由于泥浆黏性大，钻锥所受阻力也大，易糊钻，故宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。
⑤在砂类土或软土层钻进时，易塌孔，故宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
⑥在低液限黏土或卵、砾石夹土层中钻进时，宜采用低挡慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。
(2)反循环回转法
①接长钻杆时，法兰接头之间应垫3—5mm厚的橡胶圈，拧紧螺栓，以防漏气、漏水；钻头距孔底约20—30cm，注入泥浆，启动钻机时，应慢速开始钻进。
②在硬土中钻进时，用一挡转速，自由进尺；在高液限黏土、含砂低液限黏土中钻进时，可用二、三挡转速，自由进尺；在砂类土或含少量卵石中钻进时，宜用一、二挡转速，并控制进尺；在进入岩层后，必要时应根据地质情况增加配重，增强钻头的稳定和钻进强度。
(3)冲击钻孔
①开钻时，应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入黏土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。
②在开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5—2.0m，并低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补水。
③在淤泥层和黏土层冲击时，钻头应采用中冲程(1.0～2.0m)冲击；在砂层冲击时，应添加小片石和黏土，采用小冲程(0.5—1.0m)反复冲击，以加强护壁；在漂石和硬岩层冲击时，应更换重锤小冲程(1.0～2.0m)冲击。在石质地层中冲击时，如果从孔上浮出石子钻渣粒径在5～8mm之间，表明泥浆浓度合适；如果浮出的钻渣粒径小而少，则表明
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泥浆浓度不够，可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。
④冲击钻进时，机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳，使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态，既不能少放，也不能多放。放少了，钻头落不到孔底，打空锤，不仅无法获得进尺，反而可能造成钢丝绳中断、掉锤；放多了，钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜，撞击孔壁，造成扩孔。
⑤在任何情况下，最大冲程不宜超过6.0m。为正确提升钻锥的冲程，应在钢丝绳上作长度标志。
⑥在深水或地质条件较差的相邻桩孔，不得同时钻进。 5)成孔与终孔
(1)钻孔过程中，应采用钻孔泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程中不崩塌，同时应用碳素笔详细记录施工进展情况，包括时间、高程、挡位、钻头、进尺情况等。 (2)每钻进2m(接近设计终孔高程时，应每0.5m)或在地层变化处，应在出渣口捞取钻渣样品，洗净后收进专用袋内保存，标明土类和高程，以供确定终孔高程。 (3)钻孔灌注桩在成孔过程中和终孔后，要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，用专用检孔器进行检验，有条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度不得小于孔径的4—6倍。
6)清孔
（1）钻孔达到设计深度后，且质量满足设计要求并经监理工程师批准后应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5~2m，以防钻孔塌陷。 （2清孔后泥浆指标应符合：相对密度1.03-1.10，粘度17-20Pa.s，含砂率<2%，胶体率>98%。当桩基钢筋安装时间超过2小时，灌注混凝土前应利用导管进行二次清孔，防止因停置时间过长引起桩基钢筋泥浆包裹或沉淀厚度超标。
（3）清孔后孔底沉淀物厚度应按设计规定值进行检查。若无设计规定，对于桩径≤1.5m的摩擦桩沉淀厚度应≤300mm；当桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的摩擦桩的沉淀厚度应≤500mm。支撑桩与嵌岩桩的沉淀厚度应满足设计要求，并≤50mm，不得以加深孔底深度代替清孔。 7)钢筋笼加工及就位和检测管安装
(1)钢筋笼应在专门的钢筋加工场进行制作，制好后的钢筋骨架必须平整垫放，钢筋笼加工应采用模具标准化制作(见附录图A-1)。
(2)钢筋笼应每隔1－2m设置临时十字加劲撑，以防变形；加强箍肋必须设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋进行点焊而不是绑扎。
(3)每节骨架均应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、质量状况。
(4)第一节钢筋笼放人孔内，取出临时十字加劲撑，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接，然后再下放钢筋笼，如此循环。下放钢筋笼时，要缓慢均匀，根
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据下笼深度，随时调整钢筋笼人孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。
(5)钢筋笼保护层，必须满足设计图纸和规范的要求。钢筋笼保护层垫块推荐采用绑扎混凝土圆饼形垫块，混凝土垫块半径应大于保护层厚度，中心穿钢筋焊在主筋上，每隔2m左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块(见附录图A-2)。
(6) 桩基钢筋加工应符合设计和规范要求，钢筋笼主筋连接宜优先采用镦粗直螺纹连接、或滚轧剥肋直螺纹连接等机械连接方式。机械连接接头（即套筒）必须满足《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2003）的要求。 镦粗直螺纹或滚轧剥肋直螺纹连接钢筋丝头加工应采用专用水溶性切削液，严禁采用机油作切削液或不用切削液加工丝头；丝头加工长度应为连接套筒长度的1/2，公差不大于2P（P为螺距），加工后应用塑料套保护；丝头应逐个检查，切口端面与钢筋轴线垂直、端面毛刺打磨平整；丝头滚轧牙形饱满，与套筒吻合无明显松动，不允许有开裂、断牙、秃牙、粗细不均、锈蚀等缺陷。
套筒连接必须利用管钳、力矩扳手拧紧，拧紧力矩应符合表列要求。力矩允许误差±5%，丝头单边外露丝扣不得超过2P。 钢筋直径（mm） 拧紧力矩（N*m） 16-18 100 20-22 200 25 250 28 280 32 320 36-40 350 接头质量检验： 接头工后拧紧力矩检验：梁、柱构件按接头总数的15%抽检，且每个构件接头抽检不得少于1个；基础、墙、板构件，每100个接头为一验收批，每批抽检3个接头。如抽检有1个接头不合格，该批接头应逐个检查并拧紧。
接头抗拉强度检验：同形式、同规格按500个接头为一验收批，每批现场截取样品1组（3个接头）作抗拉试验，如抗拉强度小于钢筋标准强度、或套筒断裂、或脱筒、或钢筋在丝头范围内拉断，均判为不合格，需重新2倍抽检，再不合格，该批接头报废。 桩基成型钢筋笼对接接长，如采用机械连接方式，必须满足上述连接强度和连接工艺要求。
(7) 桩基钢筋笼下放到位后，如钢筋笼低于地面，应接长钢筋延伸至地面，对其顶端量测定位，严格控制中心偏位不大于5cm，并与护筒口固定，防止灌注混凝土时钢筋笼偏移、上浮。
（8）桩基钢筋笼制作时，应埋设检测管（无缝钢管或专用检测管），桩径≤150cm，设3根检测管；桩径>150cm时，设4根检测管，检测管沿钢筋笼截面周长等分布设并固
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定。检测管接长时，应对每个接头逐一检查，钢筋笼安装就位完毕后，对检测管灌水检查，确保接头密封不漏水。
8)水下混凝土灌注
1)导管选用：导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的混凝土数量确定，可参照表3-2；导管的壁厚应满足强度和刚度的要求，确保混凝土安全浇注。
表3-2 导管直径表
通过混凝土数量
导管直径（mm）
200 250 300 350
（m/h）
10 17 25 35
0.6—1.2 1.0—2.2 1.5—3.0 ＞3.0
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桩径（m）
(2)导管在使用前和使用一段时期后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查，并做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。
(3)导管埋深应严格按照规范要求执行。
(4)水下混凝土的强度、抗渗性能、坍落度等应符合设计和规范的要求。混凝土的生产能力应满足桩孔在规定时间内灌注完毕的要求。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，对于灌注时间较长的桩，应在混凝土中掺入缓凝剂。
(5)灌注前应检查拌和站、料场、浇注现场的准备情况，确定各项工作准备就绪后方可进行。混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性与塌落度。如不符合规范要求，不得使用。
(6)首批混凝土灌入孔底后，应立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合规范要求，即可正常灌注。如发现导管内进水，表明出现灌注事故，应立即进行处理。
(7)为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m以上时，应提升导管，使其底口高于钢筋骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。
(8)要加强灌注过程中混凝土高度和混凝土灌注量的测量和记录工作，可按照每灌注8m3测一次(约一罐车混凝土)，及时绘制成曲线，以确定桩的灌注质量。在进行水下混凝土灌注时，严禁用泵车泵管直接伸入导管内进行灌注，必须要经过料斗进行灌注(若
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将泵管直接伸入导管里面进行灌注，易产生混凝土离析，同时在导管内易产生高压空气囊，从而形成堵管)。
(9)在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
(10)为确保桩顶混凝土质量，灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5~1.0m，以保证混凝土强度，多余部分应在接桩前必须凿除，桩头应无松散层。
3.1.5 质量控制
(1)钻孔灌注桩质量检验可参照《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》
(JTGF80\\1-2004)(以下简称《评定标准》)第8.3.1条及第8.5.2条。成孔质量标准可参照《技术规范》第6.8条。
(2) 所有桩基必须进行桩长和混凝土完整性无破损检测，施工桩长应符合设计要求，桩身混凝土完整性应满足Ⅰ、Ⅱ类桩的要求。
桩身混凝土出现Ⅲ类桩时，应对该桩进行钻芯检验，并对缺陷部位进行处理，复测结果满足Ⅱ类桩及以上要求。
桩长少于设计或桩身混凝土出现Ⅳ类桩时，应按废桩处理，并原桩位冲孔重新施工。 3.1.6 安全文明
(1)遵守水上作业操作规程，戴安全帽、穿救生衣、系安全带、穿防滑鞋。水上作业平台的搭设参照驻地标准化建设实施细则相关内容。
(2) 所有桩基必须进行桩长和混凝土完整性无破损检测，施工桩长应符合设计要
求，桩身混凝土完整性应满足Ⅰ、Ⅱ类桩的要求。
桩身混凝土出现Ⅲ类桩时，应对该桩进行钻芯检验，并对缺陷部位进行处理，复测结果满足Ⅱ类桩及以上要求。
桩长少于设计或桩身混凝土出现Ⅳ类桩时，应按废桩处理，并原桩位冲孔重新施工。 (3)禁止随地排放泥浆和钻渣，钻渣应外运到指定弃土场。制浆材料的堆放地应有防水、防雨和防风措施，弃渣泥浆应及时外运，废弃后应回填处理，防止人员落入池内。 (4)沉淀池禁止设在正线路基上，其开挖深度不得超过2m，以便于晾晒处理。循环池位置选择应在征地线以内，且不得影响施工便道；桩基施工完毕后，施工现场的循环池和沉淀池应清淤回填，分层碾压。
(5)对起吊设备应经常进行安全检查，对破损部件应及时更换，确保安全。旋转钻机进钻时，高压胶管下不得站人。钻孔施工设备停放地点应平整、夯实，并避开高压线。
(6) 在有通航要求的水域施工时，应按要求做好通航导航标志。
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