钻孔灌注桩作业指导书1.doc

主要施工工艺1、目的明确钻孔灌注桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔灌注桩作业施工。2、适用范围适用于韦罗高速公路LJ1标钻孔灌注桩施工。3、主选方案采用 “干法”施工旋挖钻机直接干挖成孔，混凝土通过导管直接灌注，人工振捣密实。采用此法施工不再采用泥浆护壁，不需要设置泥浆池，钻孔出土后，直接装车运输至路基外，既完全消除了泥浆池浸泡桥台锥坡基础或路基坡脚带来的不利影响，又避免了对周围环境污染，环保作用和安全性能明显提升。4、备选方案采用 “湿法”作业即采用泥浆护壁，成孔后用导管进行水下混凝土灌注施工。5、主选方案“干挖”法施工方案5.1施工工艺流程现场调查测量放线及定桩位开挖地面表层土埋设钢护筒检查桩中心轴线钻机就位及钻进成孔检查清孔验孔吊放钢筋笼安装砼导管灌筑水下砼桩成品检测、验收。5.2钻孔开钻时先用低档慢速钻进，钻至护筒以下1m后，再调为正常钻进速度，钻进过程中，经常抽取渣样与设计地质进行核对，注意图层变化，以便及时对不同土层调整钻速，钻井压力。钻至设计标高并经岩样判别确认到位后，停止钻进。5.2清孔及验孔（1）钻进至设计深度后，采用旋挖斗清孔，密切注视电脑上的显示值，当显示值为钻井深度显示值时，原位正向旋转4-5转，使孔底沉渣旋入斗内，同时利用旋挖斗得平底斗齿将孔底清理为平底。然后提出旋挖钻卸渣。（2）为确保孔底沉渣满足要求，第一次卸渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，则表明清空合格，否则再次用旋挖斗清渣至合格。（3）清孔后及时用测绳检测孔深，用检孔器检测孔径、空的倾斜度等指标。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度不小于设计孔径的4倍。严禁用强插检孔器的方法进行检孔。孔径、孔深、倾斜度等各项指标合格后方可进入下一道工序，下放钢筋笼前和灌注混凝土前重新测量孔深，检查是否有塌孔现象，遇塌孔或沉渣过厚时，及时用旋挖斗进行二次清孔。5.3钢筋机械接头加工(1)钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。(2)钢套筒，采用监理批准，正规生产厂家的产品基本要求有质量合格证，材质单，套筒要有明显的与连接钢筋规格相同的标识，连接套强度JGJ107-2003中1级接头的要求。(3)力矩扳手：力矩扳手必须经计量管理部门批准，有制造计量器具许可证的生产厂生产的产品。力矩扳手需定期经计量管理部门批准生产的扭力仪检定，检定合格后方准使用。检定期限每半年一次，且新开工工程必须先进行检定方可使用。(4)其它设备：钢筋切割机、游标卡尺、管钳、(5)套筒检测工具：丝规、丝头量规(6)施工工艺工艺流程：确定滚丝机位置钢筋调直、切割机下料丝头加工丝头质量检查（套丝帽保护）用机械扳手进行套筒与丝头连接接头连接后质量检查钢筋直螺纹接头送检钢筋丝头加工：a）按钢筋规格所需的调整试棒并调整好滚丝头内孔最小尺寸。b）按钢筋规格更换涨刀环，并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋直径尺寸。c)调整剥肋挡块及滚压行程开关位置，保证剥肋及滚压螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定。d)钢筋丝头长度的确定，确定原则：以钢筋连接套筒长度的一半为钢筋丝扣长度，由于钢筋的开始端和结束端存在不完整丝扣，初步确定钢筋丝扣的有效长度见表。允许偏差为02P（P为螺距），施工中按01P控制。表7.4-1钢筋丝头检测序号检验项目检验要求1外观质量钢筋丝头表面不得有影响接头性能的损坏或锈迹2外形质量表面光洁，牙形饱满，牙顶宽超过0.6mm，有效螺纹数、有效长度（表2）均应满足要求。3螺纹中径及小径采用螺纹环规检测。通端螺纹环规能顺利旋入螺纹并达到旋合长度；止规与端部螺纹部分旋合，旋入量不超过3P（P为螺距）4螺纹大径光面轴用量规检测。通端规能通过螺纹的大径，而止端量规不能通过螺纹大径(7)钢筋套筒机械连接连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。采用预埋接头时，连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢，连接套筒的外露端应有保护盖。直螺纹接头应使用管钳和力矩扳手进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，接头拧紧力矩应符合下表的规定。力矩扳手的精度为5。经拧紧后的滚压直螺纹接头应随手刷上红漆以作标识，单边外露丝扣长度不应超过2P。使用扳手或管钳对钢筋接头拧紧时，只要达到力矩扳手调定的力矩值即可。表7.4-2套筒连接参数钢筋直径（mm）252832拧紧扭矩()250380320未尽事项请参照图纸及相关的技术规范，不清楚地方及时同工程部联系。(8)连接钢筋注意事项：钢筋丝头经检验合格后应保持千净无损伤。所连钢筋规格必须与连接套规格一致。连接水平钢筋时，必须从一头往另一头依次连接，不得从两头往中间或中间往两端连接。连接钢筋时，一定要先将待连接钢筋丝头拧入同规格的连接套之后，再用力矩扳手拧紧钢筋接头； 连接成型后用透明胶带粘贴编号作出标记，以防遗漏。力矩扳手不使用时，将其力矩值调为零，以保证其精度。(9)直螺纹接头试验：同一施工条件下，采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一验收批进行检验和验收，不足500个也为一验收批。每一批取3个试件作单向拉伸试验。当三个试件抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度的标准值时，该验收批定为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求，应取六个试件进行复检。复检中仍有一个试件不符合要求，则该验收批判定为不合格。(10)施工注意事项加工钢筋螺丝纹时，采用水溶性切削润滑液；当气温低于0时，掺入1520%亚硝酸盐，不能采用机油作润滑液或不加润滑液套丝。钢筋应先调直再下料，并采用砂轮切割机切断，不得用气割、断筋机下料，以保证切口端面平整并与钢筋轴线垂直，无马蹄形或挠曲现象。连接钢筋的套筒必须用塑料盖封上，以保证内部洁净、干燥、防锈。钢筋直螺纹加工经检验合格后，应戴上保护帽或拧上套筒，以防碰伤和生锈。钢筋在运输及存放过程中不得取下保护帽。操作工人应逐个检查钢筋丝头的外观质量并作记录。5.4钢筋笼制作及钢筋笼焊接(1)对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米，以减少现场焊接工作量。钢筋笼对接必须采用套筒机械连接。(2)制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。(3)钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或转动混凝土垫块。骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。(4)骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后， 骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。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。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。灌注桩钢筋骨架制作和安装标准项目允许偏差项目允许偏差主筋间距（mm）10保护层厚度（mm）20箍筋间距（mm）20中心平面位置（mm）20外径（mm）10顶端高程（mm）20倾斜度（%）0.5底面高程（mm）505.5安装导管导管采用20-35钢管，每节23m,配12节11.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，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0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。5.6灌注混凝土(1)计算首批混凝土封底数量，使导管下口的混凝土埋深不小于1m且不宜大于3m，确保有足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能的冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。(2)浇筑连续进行，中途停歇时间不得超过30min，混凝土浇筑宜连续进行，随时检查混凝土和易性，谨防堵管。浇筑过程中及时提升导管，并用测绳检查混凝土灌注深度，导管埋深控制在1-3m范围。终灌时混凝土顶面标高应高出桩顶0.51.0m，成桩后凿除，以确保桩头混凝土质量。(3)干法灌注桩基混凝土，灌注过程中，采用插入式振捣棒进行振捣密实，确保混凝土灌注质量。(4)质量检测按设计要求进行检测，对质量有疑问的桩，采用混凝土钻取芯样法检测。6备选方案“湿法”施工方案6.1现场调查测量放线及定桩位配制泥浆开挖地面表层土埋设钢护筒检查桩中心轴线钻机就位及钻进成孔检查清孔吊放钢筋笼安装砼导管灌筑水下砼桩成品检测、验收。6.2埋设钢护筒，护筒内径比桩径大至少20cm，护筒顶面宜高出施工地面30cm，护筒埋置深度宜为2-4m。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。6.3开挖泥浆池，选用膨润土、纯碱等配制优质泥浆。根据地层情况并借鉴该地区同类工程施工经验参数及时调整泥浆性能，泥浆性能参考指标如下：(1)泥浆比重：旋挖钻机一般地层为1.021.10；(2)黏度：一般地层1822s；（3）含砂率：新制泥浆不大于4%；（4）胶体率：98%。6.4钻孔12345.15.2（1）钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。（2）钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。（3）开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40-50cm，确认地下是否不利地层，进尺5米后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在70-90cm。（4）钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。（5）经常检查泥浆的各项指标。（6）开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。（7）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。表7.5-1钻孔桩钻孔允许偏差序号项 目允许偏差（mm）1护筒顶面位置50倾斜度1%2孔位中心偏心503倾斜度1% 6.5清孔（1）根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式（2）清孔时注意事项：清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.06，含砂率小于3%，粘度2224s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于规范要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。不采用加大孔深的方法来代替清孔。6.6钢筋笼制作钢筋笼加工与安装工艺方法同“干法“施工相同，不再详述。6.7水下混凝土灌注（1）导管要求导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为20-35cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。（2）安装导管导管采用20-35钢管，每节23m,配12节11.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，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0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有250400mm的空间。浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于30cm。如沉渣厚度超出规范钻孔桩成孔质量标准要求时，则利用导管进行二次清孔。（3）灌注水下混凝土首批封底混凝土钻（挖）孔灌注桩成孔质量标准项目规定值或允许偏差钻（挖）孔桩孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度（%）钻孔：1；挖孔1.5m或桩长40m或土质较差的桩，300清孔后泥浆指标相对密度：1.031.10；黏度：1720Pa.s；含砂率98%计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。首批灌注砼的数量公式VD2/4(H1+H2)+d2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。箭球、拨栓或开阀打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应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，致使测探不准确；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；导管的埋置深度应控制在26m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，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。（4）当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升出现浮笼，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小；当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。（5）混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。（6）在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,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。（7）因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50cm以上，当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况时应适当提高超灌的高度；超灌的多余部分在承台施工前或接桩前应凿除，凿除后的桩头应密实，无松散层。（8）在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。