桩基钻孔桩施工作业指导书(冲击钻).doc

钻孔桩施工作业指导 1 、目的 明确钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔桩作业施工。2、编制依据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准客运专线铁路路基工程施工技术指南新建铁路郑徐客运专线路基工程设计与施工参考图集3、适用范围 适用于新建铁路郑徐客运专线钻孔桩的施工。二、冲击钻钻孔桩施工工序桩身超声波检查场地准备桩位放样埋设护筒制作护筒钻 孔检验钻机钻机就位泥浆制备及向钻孔内灌注泥浆清 孔安装钻机设备检验钻架等设备吊装钢筋骨架测量钻孔深度、倾斜度、直径，作好钻孔记录测量沉淀厚度钻孔完毕后，移去不用设备灌注水下砼安装导管和砼料斗检验导管等设备砼制备及运输砼 养 护拆除护筒清 桩 头检验、签证设置隔水栓钻孔桩施工工艺框图1、准备工作钻孔前先对场地进行平整，清除杂物，换除软土，并夯打密实。根据地形选择合适的位置摆放钻机。2、测量放样对桩基定位放样施工步骤及注意事项如下：. 依据已布设的平面控制加密导线控制点坐标和经复核计算无误的各钻孔桩中心坐标，利用全站仪精确测设各桩位的中心点（桩位中心点先用木桩初测定位，后在木桩上用小钉子定出精确点位，同时用红布条或标志性物品做好标记）；. 采用正交线法定出该桩位的方向控制桩（在中心桩四周相邻90度方向任意定出四根桩位方向控制桩，交叉两桩相连中心交叉点即为桩位中心点），供护筒安装、钻机就位及机具定位使用；3、护筒埋设 钻孔前应采用长度适合钻孔地基条件的护筒，保证孔口不坍塌及不使地表水进入钻孔，并保持孔内泥浆表面高程。埋设护筒应符合以下要求：、根据不同施工要求护筒用=512mm钢板卷制；、护筒内径比相应的桩径大2030cm；、护筒顶端高程，应高出地下水位或孔外水位1.02.0米。当护筒处于旱地时，其顶端应高出地下水位1.02.0米，还应高出地面0.3米，当钻孔内有承压水时，还应高于稳定后的承压水位2.0米以上；、护筒底埋置深度，在旱地或浅水处，对于砂土不得小于1.5米，并将护筒周围0.51.0米范围内的砂土挖除，夯填粘性土；、护筒中心竖直线应与桩中心线重合，一般平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%；每个钻孔桩的护筒安装就位后，应测量护筒顶标高，供检测孔深度、桩底标高时使用。对埋深较浅的护筒，采用挖埋法，即先在桩位处挖出比护筒直径大50-80cm的圆坑，然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土，分层夯实，然后通过方向控制桩放样，把钻孔的中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，用十字线在顶部找出护筒的圆心位置，移动护筒，使护筒中心位置与桩位中心位置重合，同时用水平尺或垂球检查，使护筒竖直，随后即在护筒周围对称，均匀回填最佳含水量的粘土，分层夯实，使其达到最佳密实度，夯填时要防止护筒偏斜，护筒顶面至少应高出地面0.3米，以防杂物，地面水落入或流入井孔内。4、开钻根据实际地形情况安装钻机就位，钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，防止产生位移或沉陷，在开钻前和钻进过程中应随时恢复桩中心，检查桩位，防止偏位。钻孔桩施工前，必须提前备用足够数量的粘土或膨润土。开钻时应先在孔内制造泥浆，泥浆比重等指标根据土层情况而定。制造泥浆时，先向护筒内灌注水，然后直接投入膨润土（或性能良好的其它粘土）用钻锥以小冲程反复冲击造浆。泥浆的各种性能指标（包括相对密度、粘度、含砂率、胶体率、失水率、泥水厚、静切力、酸碱度）应能满足施工要求。并保证不对地下水造成污染。制浆池、储浆池、沉淀池均设在钻机周围（但不允许设在桥梁投影范围内），并用循环胶管连接，以形成良好的循环系统。5、钻进根据该桥地质的实际情况，在正常钻进时应注意以下事项：、冲程大小和泥浆稠度应根据通过的土层情况掌握：在通过杂填土层时采用浓泥浆、小冲程、高频率、反复冲砸，使孔壁坚实不塌不漏；在通过粘土层和碎石淤泥质层时，宜采用中冲程；在通过岩石时易采用高冲程，最大冲程不宜超过6m。、在通过漂石或岩层时，如果表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再用钻锥进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。、要注意均匀的放松钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm5cm。应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。、钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，应予补充。在钻过过程或因故停钻的过程中，就保证孔内规定的水位，同时须按有关技术规范检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标，泥浆指标应符合下列要求：泥浆相对密度 1.11.4（在钻进过程中视情况调整）粘度 1824Pa.s含砂率 4%、钻进过程中应经常注意土层变化，在土层变化处或入岩后每1.0m应捞取渣样（取样就按规定取，一般首桩必须1米取一次），判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对,渣样应用小塑料袋（硬塑料）妥善保管，并在标签上注明高程、取样时间、孔位，标签上还必须有取渣人、技术人员及监理的签名。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交代本班钻进情况及下一班需注意的事项。若钻孔施工记录填写不详细或没有填写，在工程结算时不于结算。、在钻进过程中，如发现泥浆漏失严重，有溶洞出现时，应立即停钻，并及时通知相关部门，以便采取应急措施及处理办法。、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1.52.0米，并低于护筒顶面0.3米以防溢出。6、清孔钻孔达到设计标高后，宜采用换浆法进行清孔，具体操作如下：终孔后，停止进尺，稍提钻头离孔底1020cm悬空，并保证泥浆正常循环，以中速压入比重为1.11.25的较纯泥浆，把钻孔内悬浮钻渣较多泥浆换出。根据钻孔直径和深度，换浆时间为48小时。换浆时要求慢换浆勤捞渣，使泥浆相对比重减小到1.031.1，含砂率小于2%，胶体率大于98%，粘度为1720Pa.s，达到所要求的清孔标准后，即可停止清孔。7、检孔钻孔达到设计标高清孔完成后，对孔径、孔深、竖直度和孔底地质是否与设计相符合及清孔所需达到的各项指标进行检查，并报监理工程师核查。对孔深的检查采用测绳法，先在测绳底部栓一垂球放入孔底，通过手感感觉孔底情况（包括沉渣厚度），然后用钢尺量测测绳长底即可检测孔深是否符合要求，为保证桩长必须使实际孔深大于理论孔深，理论孔深=护筒顶标高-理论桩底标高。对孔径及竖直度的检测一般采用探孔器检测，探孔器直径和钻孔直径相符，同时还可检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。探孔器的制作严格按规范执行。对浆相对比重、含砂率、胶体率、粘度等的检测有专门的实验仪器，俗称泥浆三件套，在此就不一一讲述。钻孔灌注桩成孔质量允许偏差编号项 目允 许 偏 差1孔的中心位置群桩：不大于10cm单排桩：不大于5cm2孔 径不小于设计桩径3倾斜度钻孔：小于1/100；挖孔小于0.5/1004孔 深柱桩：比设计深度超深不小于5cm5孔内沉淀土厚度柱桩：不大于设计规定6清孔后泥浆指标相对密度1.031.10；胶体率98%；粘度1720Pa.s；含砂率2%待各项指标检测合格并报监理工程师核查后方可进行下道工序，钢筋笼的下沉。8、钢筋笼制作与安装8.1钢筋笼制作(可与钻孔同步进行)钢筋笼制作采用箍筋成型法。制作后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等。尤其骨架钢筋长度，由于各个孔位实际桩长不同，其长度也不相同，因此更应标写清楚。没有挂标志牌的钢筋骨架，不得混杂存放，避免搞错，造成质量事故。存放骨架还要注意防雨、防潮，不宜过多。钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，运至现场后吊入孔内，并在孔口进行焊接接长。焊接采用双面焊，焊缝长度须满足施工技术规范的要求，并将接头错开35d以上。主筋接头采用搭接焊。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，必要时每隔2m2.5m在粗箍筋上设十字撑。但在钢筋笼吊入孔的过程中，要逐渐拆除十字撑。钢筋笼的制作应按设计图纸和施工规范严格执行，同时报监理工程师检查后方可进行安装。8.2钢筋笼安装钢筋骨架用吊车起吊，第一段吊入孔内后，用钢管或型钢穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的吊环绑扎或焊接在孔口护筒上，以防止在灌注混凝土过程中下落或被混凝土顶托上升。钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。 骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位，入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距+10mm；箍筋间距20mm；骨架外筋10mm；骨架倾斜度0.5；骨架保护层厚度20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm，骨架底面高程50mm。有声测管的桩基，声测管内部应灌满水，底口、顶口均用钢板焊严实，以防砼漏入。声测管在桩基横断面上的布置。声测管直接焊接在钢筋笼内侧，并使声测管之间基本保持平行。9、下沉导管及二次清孔下沉导管前必须调直、试拼组装，并做水密承压试验，准确记录试压编号及自下而上标示尺度做导管的水密性实验，保证导管不漏水，导管的水密性实验实验压力必须大于在实际使用中的所承受的大气压。根据实际孔深计算出导管长度，分几节，导管悬空必须按规范要求3040cm进行，每节导管必须垫上胶垫，抹上黄油，并旋紧。由于在下沉钢筋笼和导管的过程中，沉淀厚度可能会增大，因此在导管下沉完时必须检测孔底沉渣，如果没过到指标，则必须采取喷射清孔法进行二次清孔。 具体方法是在灌注砼前用导管采用正循环法清孔，各项指标均满足要求后，立即灌注水下砼。10、水下混凝土的配制及灌注灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工；在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在24m，最大埋深不大于6m. 灌注砼注意的几个问题（1）、水下混凝土的塌落度以1822 厘米为宜，并有一定的流动度，灌注水下混凝土的工作应迅速，防止塌孔和泥浆沉淀过厚。（2）、漏斗和储料斗需有足够的容量，即混凝土的初存量，应保证首批混凝土灌注后，使导管埋入混凝土的深度不小于1m。（3）拔活塞，将首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应停止灌注，进行处理。（4）、在灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测探不准确。应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。（5）、当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。此时暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上汽车钓钩，然后松动导管的接头螺栓，同时将起吊导管的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起带拆的导管，徐徐放在指定位置，然后将漏斗重新安装在导管上，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡皮垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。每根桩灌注时间不应太长，尽量在8小时内灌注完毕，以防止顶层混凝土失去流动性，提升导管困难。（6）、在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。（7）、为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，一般桩顶加灌不小于0.5m高度。同时指定专人负责填写水下混凝土灌注记录，在灌注到接近设计标高时，要计算出还需要混凝土数量，通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。（8）、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形成泥心。（9）、当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失（10）、在灌注混凝土时，每根桩应至少留取6组试块。 11、清理桩头等桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高，凿除桩头砼采用人工手工凿除，不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行，凿除桩头时严格按设计控制好标高，避免因标高不准造成质量事故。12、检桩当桩基达到强度，承台基坑开挖后，联系当质量检测中心对桩身质量进行检测，有根据设计，有声测管的桩基使用声测方法检测，没有的采用小应变方式检测，具体方法在此就不一一阐述。三、质量保证措施1、质量检测人员配备:设专职质量管理员，并配备专职质检员。2、在钻孔灌注桩分项工程开工之前须经质检工程师自检，经监理工程师同意签证后才可进行下一工序施工。3、钢护筒埋设质量的控制：钻孔桩钢护筒的埋设质量直接影响钻孔桩的施工质量。施工时要确保护筒位置准确牢固4、钻孔泥浆的质量控制：钻孔过程中泥浆质量控制的好坏直接影响成孔质量和成孔速度。 为减少钻孔事故的发生，采用粘土泥浆，施工中严格按规范要求各项指标进行控制，勤测勤量。5、质量检测(1)、施工前，先对各桩基坐标进行复核，如与设计不符合时，及时报监理工程师，通过驻地设计代表进行调整，再进行现场放样。(2)、钢筋、水泥等材料必须有合格证书，不同来源的粗细骨料采取分类堆放，并做好标志。(3)、沉渣检查:成孔后需对沉渣及孔壁质量进行检查。沉渣厚度的测定可采用测砣及沉淀盒的方法。由于测砣测渣厚靠手感把握，故主要采用沉淀盒，至灌注水下砼下放导管前取出，视其盒内的沉渣量作为沉渣厚的数据。(4)、孔壁质量检查:施工中要求值班技术人员24小时跟班作业。钻孔过程中要有详细记录，严格保证孔内水位和泥浆各项指标符合要求，每钻进510m利用探孔器检测孔径，检查钻头的磨损情况和直径变化，发现斜孔或缩孔时，随时校正或扩孔，以保证钻孔的直径和垂直度。(5)、钻孔桩砼质量检查:钻孔桩砼质量检查采用超声波无损检测技术。方法是预先在桩内设探测管，检查时，将超声波两探头同速放至桩底，以此来检查桩是否有断桩及大的气孔缺陷。严格把好钻孔桩的孔底清渣以及水下混凝土灌注，杜绝断桩事故。(6)、认真做好检查凭证的签证工作。施工过程中的系统检查，签证工作是工程质量的保证，签证前要认真进行自检，合格后方填写检查证并报监理工程师会同检查签证。四、安全保证措施坚持“科学施工，安全生产”的原则和“安全第一，预防为主”的方针，全面落实施工安全保证措施。1、钻机的安全措施钻机的布局