冲击钻施工作业指导书

中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部1目录1、适用范围22、作业准备221内业技术准备222外业技术准备23、技术要求24、施工程序与工艺流程241施工程序242工艺流程图25、施工要求351施工准备352钢护筒的埋设453护壁泥浆及泥浆池454钻孔施工555成孔856第一次清孔957钢筋骨架的制作和吊装958导管安装1159二次清孔12510水下砼灌注施工13511钻碴及废浆的处理156、劳动组织157、材料要求158、设备机具配备169、质量控制及检验1691质量控制1692质量检验1610安全及环保要求17101安全要求17102环保要求18中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部2冲击钻施工作业指导书1、适用范围本作业指导书适用于龙烟铁路站前II标的冲击钻施工。2、作业准备21内业技术准备作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定出施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前的技术培训，考核合格后持证上岗。22外业技术准备测量放线，准确确定桩位，施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集；修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。3、技术要求1、桩位复核。2、桩长及桩底、桩顶标高复核。3、钻孔桩成孔检验。4、水下混凝土施工配合比。5、水下混凝土灌注过程控制。4、施工程序与工艺流程41施工程序施工程序为施工准备平整场地测量定位钻机就位埋设护筒钻进清孔吊装钢筋笼安装导管二次清孔灌注水下混凝土拔出护筒截桩无损检测。42工艺流程图中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部3监理钻孔桩施工工艺流程图5、施工要求51施工准备钻孔桩施工时应先平整施工场地，如场地地基承载力不能满足钻机的施工要求时，要将施工场地的软土清除，有必要时将原地面土换填。为防止钻孔的泥浆和浮碴污染耕地，施工前应做好一定数量沉淀池、泥浆池、污水排放池等。在钻孔施工前，准确放出桩位中心位置，并埋设四个护桩，以便于施工过程中及时复核孔位中心。护桩要求距桩中心12M，埋深不小于30CM，并高于护筒顶面，护桩应埋设稳固牢靠，且不易被破坏。测量孔深到位安装导管灌注混凝土埋设护筒测量定位钻机就位钻头对中造浆处理器造浆注入护壁浆钻孔泥浆循环钢筋笼下放就位清孔钢测绳测量孔深钢筋笼加工制作检测测量沉淀厚度清孔合格不合格中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部452钢护筒的埋设桩位放样后经报监理工程师检查验收后埋设钢护筒，护筒采用钢护筒，钢板厚度612MM；护筒直径大于桩径40CM，护筒顶部采用钢板加固一周。护筒埋深旱地、浅水埋设护筒时，埋深不小于15M，高出地面50CM（即护筒高度大于20M），但对于透水层应采用不透水土换填至护筒刃脚下05M；深水、软土、淤泥地质，护筒底深入不透水层中或大砾石、卵石层0510M，并高出地面50CM。护筒顶面高出施工水位或地下水位2M，并高出地面50CM，顶面偏差50MM，倾斜度小于1。53护壁泥浆及泥浆池开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，利用机械捶击造浆，泥浆比重具体要求如下（1）比重冲击钻钻机入孔泥浆比重控制使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重1113，实心钻头时，孔底泥浆不大于黏土、粉土13，大漂石、卵石层14，岩石12。（2）黏度入孔泥浆黏度，一般地层为1622S；松散易坍地层为1928S。（3）含砂率新制泥浆不大于4。（4）胶体率不小于95。（5）PH值应大于65。为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、火碱等，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一桩钻孔护壁中。在钻孔桩施工过程中，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，并用汽车弃运至中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部5指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。为满足环保要求，采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆，并通过调整膨润土、分散剂的掺量，使循环泥浆能再次利用。泥浆池防护泥浆池周围用钢管搭设12M高防护网，并设置明显标识牌，防止人、畜掉入泥浆池。54钻孔施工钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检，确保钻杆中心与桩位中心重合（钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5CM）。开始钻孔时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后进行正常冲击钻孔。钻进过程中，勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。吊钻头的钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径相同，捻扭方向一致。钻孔工地要有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15MM时及时更换修补。更换新钻头前，先检孔到孔底，确认钻孔正常时放入新钻头。为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，采用墩台交换施工或待邻孔混凝土抗压强度达到25MPA后开钻。钻进过程中，勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层；采用抽渣桶法排渣时，严格控制泥浆的性能指标，抽渣时及时补充孔内泥浆，维持孔内泥浆高程。钻孔过程中孔内事故的预防和处理1、斜孔A产生的原因中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部6地质原因相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较快，在硬岩层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软地层方向。设备因素如提吊中心、钻头、孔中心不在同一铅垂直线上，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。操作不当，钻进参数不合理。B预防措施须使钻进设备安装符合质量要求。根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。通过软硬不均地层时采用轻压慢转。C处理措施将原钻头增加配重并下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速回转钻具，并上下反复提放钻具。下放钻具时，要严格控制钻头下放速度，借钻头重锤作用纠正孔斜；或回填至倾斜部位，重钻。2、掉钻及孔内遗落杂物A产生原因于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻，致使钻杆螺拴或刀齿脱落。钻杆扭断。由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。B预防措施避免孔斜。根据钻进情况定时提钻检查,重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提,因此保持泥浆性能是关键。同时,作好孔口的防护工作,避免向孔内掉入杂物。中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部7准确记录孔内钻具的各部位部件。C处理措施首先准确判断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。在打捞过程中,杜绝强拔强扭,以避免扩大事故。打捞上来后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脱打捞工具。对于孔内遗落的铁件，采用LMC120电磁打捞器打捞（其水中吸重达5T）。分析事故产生原因，避免以后再出现类似事件。3、扩孔A产生原因砂层钻进泥浆性能差如粘度太小、含砂量大等,不能起到护壁作用。孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。在非稳定层段（如砂层）钻进过程中造浆质量达不到要求造成孔壁局部失稳。孔壁局部失稳坍蹋。B预防措施保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。C处理措施小扩孔不做处理。大扩孔采用粘土回填。4、缩孔A产生原因砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差如粘度太小、含砂量大等,不中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部8能起到护壁作用。在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。B预防措施保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。在粘性土层中钻进每钻进一个钻杆回次重复进行扫孔。C处理措施在缩孔位置以上,重新下钻进行扫孔。5、糊钻A产生原因地层原因由于地层中存在塑性粘土层，粘度大，在钻头转动过程中粘在钻头上；钻孔施工时进尺太快，钻压过大；钻孔施工过程中泥浆性能指标较差，粘度大；B预防措施钻孔过程中控制好钻压和进尺速度；严格控制泥浆性能指标；C处理措施钻至粘土层，控制泥浆粘度保证成孔质量；必要时从新修改钻头进行钻孔施工。55成孔钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写成孔检查记录表。孔径、孔型检测可采用检孔器。检孔器采用钢筋焊接制作，D不小于设计孔径。检孔时用汽车吊吊起，放入待检孔内，然后放松吊绳使检孔器靠自重下落，在孔内能下落到孔底，孔径、孔型符合设计要求。如在某个位置卡住，测量下放钢丝绳长度，可计算出深度，用钻机扫孔时重点反复扫该位置。检孔器见下图所示。中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部9孔深检查采用测绳测量，沿孔周进行量测，测锤采用圆柱或圆锥形测锤，重量46KG。56第一次清孔终孔后，经监理检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量和孔壁厚度等指标符合规范要求。浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。不论用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。清孔达到以下标准孔内排出或抽出的泥浆手摸无23MM颗粒，泥浆比重不大于11，含砂率小于2，粘度1720S，沉渣厚度满足设计要求。57钢筋骨架的制作和吊装1、场地设置钢筋笼在钻进过程中提前在钢筋加工场进行加工制作。2、堆放所有桩基钢筋均存放在钢筋场内的钢筋棚区内，钢筋加工在钢筋加工棚区内成批加工，半成品和成品均放在相应的棚区内，达到易识别，防潮、防水。3、检测所有钢筋在进行场后均通通知试验人员进行钢筋原材的检测和钢筋的焊接质量检测，其检测数量按现行的客运专线的指标进行。中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部104、制作前处理桩基的圆条钢筋在加工前进行调直，使用前应将所有钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和能用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清除干净。246、焊接钢筋接头在加工场地采用双面搭接焊或对焊，其焊缝长度为5D（D为钢筋直径），双面搭接焊的焊缝高度H应等于或大于03D，焊缝宽度B应等于或大于08D。采用闪光对焊接头的外观质量应符合下列规定1接头周缘应有适当的镦粗部分，并呈均匀的毛刺外形。2钢筋表面不得有明显的烧伤或裂纹。3接头弯折的角度不得大于3。4接头轴线的偏移不得大于01且不得大于2MM。7、钢筋接头布置桩基钢筋主要承受压力，同一断面的接头不得大于50。钢筋笼小于20M长的采用整体吊装；大于20M长的分成两节，保证一节12M长，另一节根据钢筋笼长度大小增减。8、运输和安装钢筋笼加工在钢筋加工场加工成型，平板车运输，在运输时，采用小油丝绳进行捆绑。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔，应在清孔前进行吊放。利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内；钢筋笼吊运时采取适当措施防止扭转、弯曲，安装钢筋笼时，对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。序号项目允许偏差（MM）检验方法1受力钢筋全长10尺量检查2弯起钢筋的弯折位置20尺量检查3箍筋内净尺寸3尺量检查9、保护层设置中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部11在钢筋笼上端根据钢筋笼的长度不同，沿钢筋笼的四周均匀用20MM四根钢筋设置吊环或固定杆，并将吊环或固定杆固定在护筒顶部两根50钢管上，用来定位和固定钢筋笼。钢筋笼外侧应对称设置保护层垫块，沿钢筋笼方向每2米设置一组，呈梅花形布置。钢筋笼吊入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于50CM，底面高程偏差不大于100CM。钢筋笼加工、安装满足下表要求序号项目允许偏差（MM）检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100尺量检查2钢筋骨架直径20尺量检查3主钢筋间距05D尺量检查不少于5处4加强筋间距20尺量检查不少于5处5箍筋间距或螺旋筋间距20尺量检查不少于5处6钢筋骨架垂直度1吊线尺量检查10、声测管的埋设及检测根据设计要求，在制作钢筋笼的同时，将检测管焊接在钢筋笼的内圈上，检测管内径为60MM，壁厚为35MM，检测管的两端用钢板封口，检测管的接头在钢筋笼安装时严查，如发现密封不严或管身有孔洞，进行更换，以防在灌注砼时将检测管损坏。声测管顶面伸出桩顶不小于15米，声测管沿桩身箍筋内侧等间距布设，并焊于加强骨箍筋上。在基坑开挖和桩头破除时应进行保护，以防破坏，检测前将顶面封口去除灌入水后待检。58导管安装导管采用专用的丝口式导管，内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部12456321879导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应，采用管径30CM。导管管节长度，中间节为23M等长，底节可为4M，漏斗下用0515M导管，导管使用前必须进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的05且不大于10CM。进行升降试验，以检验导管吊装升降设备能力。浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在40CM。连接时连接螺栓的螺帽在上，除了对导管质量和拼装构造进行认真检查外，还需做拼装、过球、水密等试验。根据铁路桥梁钻孔桩施工技术指南的要求，水密压力按孔底静水压力的15倍计算。导管下放过程中应保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在2540CM。59二次清孔灌注水下混凝土的导管作为导气管，高压风管设在导管内。1高压风管入水深2弯管和导管接头3焊在弯管上的耐磨短弯管4压缩空气5排碴软管6补水725输气钢管8100钢管风包，长度大于50CM9孔底沉渣高压风管沉入导管内的入水深度至少应大于水面至出浆口高度的15倍，且不小于15M。开始工作时应先向孔内供优质泥浆，然后送风清孔。停止清孔时，应先关气后断水，以防水头损失而造成塌孔。风量大小应严格控制。若导管直径为30CM，则送风量需20M3中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部13/MIN，可采用1台20M3/MIN的空压机或两台12M3/MIN的内燃空压机送入风管。风压可按下面公式计算PH/1005H为风管口入水深度（M）清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。因为孔较深，中途宜停顿片刻，待孔内悬浮钻碴均沉淀后，再送风清孔一次。当风管口设置很低，在清孔过程中不能保持孔口水头时，不可马上停止送风，应先将风管或导管提升一定高度，才停止送风，以免稠浆碴将风管口堵塞。灌注混凝土之前,要进行射风,将孔底沉淀层打起，使孔底沉淀层厚度符合设计和规范规定（20CM），灌注混凝土前检查泥浆和混凝土的技术指标，认真做好灌前的各项检查记录并经监理工程师确认后方可进行灌注。二次清孔完成后应立即浇筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。510水下砼灌注施工钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土之前，孔底高程、导管底口高程、泥浆性能指标和沉渣厚度进行检查，泥浆及沉渣满足下列要求A孔内排出或抽出的泥浆手摸无23MM的颗粒沉渣。B泥浆比重不大于11。C黏度为1720S。D含砂率小于2。E沉渣厚度符合标准要求。混凝土灌注前，施工机具及人员安排进行检查，满足混凝土浇筑量的需要，同时对混凝土输送管道和料斗等进行充分湿润，但不得有明水积存。灌注水下混凝土采用导管法，导管使用前均调直、试拼装、试压编号，漏斗和储料斗需要有足够的容量，保证首批灌注的混凝土足以封住孔底，并且首批灌注后导管埋入深度不得小于10M且不宜大于3M。首批灌注所中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部14需混凝土数量计算V（D2/4）（H1H2）（D2/4）H1式中V灌注首批混凝土所需数量（M3）,D桩孔直径（M）；H1桩孔底至导管底端间距，为04M，H2导管初次埋置深度（1M）；D导管内径（030M）H1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（M），即H1HWW/C；W孔中泥浆重度11；C混凝土重度（24KN/M3）；HW孔中泥浆深度与孔深有关且封底混凝土不小于2M。首批计算混凝土数量到场放入漏斗后，剪球、拨栓或开阀前要保证混凝土能连续灌注。将首批混凝土灌入孔底后，导管内混凝土面不再显著下降，孔内泥浆涌出平稳后，测量孔内混凝土高程，计算出导管内埋置深度；但是，导管底端埋入混凝土内的长度不小于10米且不宜大于3M。首批混凝土浇筑时，孔周预先设置挡水坎，阔挖泥浆引流槽，预先开启抽浆泵，避免泥浆四溢。灌注开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止砼从漏斗顶溢出或掉入孔中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，保证导管埋入混凝土深度在26米之间；正确指挥导管的提升和拆除，拆除导管动作要快，不宜超过15分钟。在灌注过程中，当导管内混凝土不满时，控制后续混凝土的浇注速度，以免在导管内形成高压气囊，造成导管发生破坏和飞物伤人。导管随提升时，保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，防止导管连接部位钩挂钢筋笼。避免提升过快，造成混凝土脱空现象，或提升过晚而造中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部15成埋管拔不出的现象。凝土浇注时，保持匀速，随时核对混凝土的浇注数量，以确定所测混凝土的浇注高度是否正确，及时探测孔内混凝土面高程，以调整导管埋深，指导导管的拆除。同时填写好施工记录以便及时总结经验及复查。当混凝土面接近和初入钢筋笼的时候，导管底口应处于钢筋笼底口3M以下和1M以上，并放慢混凝土浇注速度，减以小混凝土从导管出来后的冲击力，防止钢筋笼上浮。当混凝土埋入钢筋笼45M后，适当提升导管，减小导管埋设深度，增加钢筋笼在导管以下的埋入深度。末批混凝土浇注拔管时，控制速度，缓慢拔出，当混凝土出现浇注困难时，采取孔内加水稀释泥浆，或提升浇注料斗增加压力差的措施进行处理。为确保桩顶质量，混凝土面高出桩顶设计高程0510M。在混凝土强度初凝后、终凝前拆除护筒。试验人员应做二组标养试件，用来检测桩基混凝土强度。511钻碴及废浆的处理钻孔施工时要严格按照规范和桥涵施工手册要求控制泥浆的各项指标（泥浆比重、含砂率、胶体率等），确保泥浆护壁质量；同时在钻孔桩施工过程中，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，并用罐车弃运至指定地点存放，使沉淀后另形处理，严禁就地弃渣，污染周围环境。6、劳动组织61劳动力组织方式采用架子队组织模式。62施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每个作业工班人员配备表负责人1人技术主管1人技术、质检、测量及实验人4人中铁航空港集团龙烟铁路站前II标冲击钻施工作业指导书中铁航空港集团龙烟铁路站前II标项目经理部16员专职安全员人工班长1人机长2人普工4人电工1人以上按八台钻机八小时为一作业工班计算，其中负责人、技术人员、安全员由本单位职工担任。7、材料要求1、水泥为PO425的普通硅酸盐水泥。2、钢筋采用HPB300、HRB400钢筋。3、声测管采用直径60MM，壁厚35MM钢管。8、设备机具配备主要机具设备表序号名称单位数量1冲击钻台302挖掘机台83装载机台44吊车台85自卸汽车台169、质量控制及检验91质量控制钻机底座牢固可靠，钻机不得产生水平位移和沉降。同时钻进的过程中经常性进行钻机基座检测调平。选用优质泥浆护壁，同时加强泥浆指标的控制，使泥浆指标始终在容许范围内，控制钻进速