钻孔灌注桩作业指导书.doc

中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 1 页，共9页1.目的：指导冲击钻机作业人员进行钻孔作业。2.适应范围：适用于地质为粘性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、较软岩石、坚石，孔径在180200cm之间的实心锥冲击钻作业。3.冲击钻孔作业、钢筋笼加工、吊装及导管安装及二次清孔等3.1施工机具及人员配置3.1.1需要配置如下人员：电工、混凝土工、钢筋工、电焊工、吊车司机、混凝土搅拌站司机、混凝土运输车司机、装载机司机、普工。3.1.2需要配置如下机械：混凝土搅拌站、冲击钻机（含泥浆制备设备）、混凝土运输罐车、钢筋螺纹滚轧机、钢筋交流电焊机、钢筋切割机、钢筋弯曲机、钢筋调直设备、汽车起重机、轮式装载机、发电机（备用）、变压器、水泵。3.1.3各类工具明细表测绳、50m钢卷尺、5m钢卷尺、全站仪、水准仪。3.2钻孔前准备工作3.2.1场地准备：钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、枕木或型钢等搭设工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。3.2.2泥浆制备及泥浆池开挖选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。新制泥浆性能指标应满足以下要求：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。各工点可根据各自管段实际地质情况适当调整。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 2 页，共9页正常施工阶段泥浆循环分离系统每2个墩（台）设置一个，遇特殊地段或大干时期泥浆每个墩（台）设置一个。泥浆采用造浆粘土。每个泥浆制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池一个、沉淀池一个组成。泥浆池四周及导流槽沟槽宜固化处理，且高出原地面20cm，避免地表水进入泥浆池及泥浆溢出。泥浆池的深度可根据实际桩基混凝土方量确定，造浆量一般为23倍的单根桩基的混凝土体积。3.2.3导管的选择导管直径的选择导管直径表导管直径（mm）通过砼数量（m3/h）桩径（m）200100.61.2250171.02.2300251.53.0350353.0导管壁厚的选择导管壁厚表导管长度(m)导管壁厚(mm)导管直径200mm250mm导管直径300mm350mm308103050911501001012导管选择专业生产的质量合格产品，要求内壁光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于2mm。导管上下法兰应与导管轴线垂直。3.2.4安装护筒及钻机就位护筒内径比桩径大约2030cm，护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。护筒顶面高出原地面约30cm。安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 3 页，共9页称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。3.2.5漏斗和储料斗的选择漏斗一般用5mm6mm厚的钢板制成类似于圆锥形或棱锥形。根据本项目桩基直径，料斗容量选择34m3，确保桩基首盘砼封底数量。在距漏斗上口约15cm处的外面两侧，对称的各焊吊环一个。为了增加料斗的刚度，可沿漏斗上口周边外侧焊接钢筋或扁钢进行加强。料斗的容量（即首批砼储备量）应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要。钻孔灌注桩漏斗和储料斗最小容量可参照下图和下式计算：Vd2/4h1+D2/4Hc式中：V首批砼所需数量，m3。h1井孔砼面高度达到Hc时，导管内砼柱平衡导管外水（或泥浆）压力所需要的高度，即h1Hww/c，m。3.2.6首批封底混凝土的计算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（例最大桩径D=2m，最大桩长45m）：VD2/4(H1+H2)+d2/4h1；h1=Hwrw/rc；H1表示砼桩底到导管底口的高度，取40cm，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 4 页，共9页底口到砼面的高度）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。h1= Hwrw/rc=43.6*11/24=20mV=D2/4(H1+H2)+d2/4h1=3.14*(2/2)2*（0.4+1）+3.14*（0.3/2）2/4*20=4.75m3由于料斗容量不能满足首批封底砼数量，所以必须在料斗内砼开始下落时采用砼运输车内砼连续不断补充料斗砼。3.3冲击钻孔施工 冲击钻选用机械性能良好的整套冲击钻机设备，避免使用自行加工组装的简易钻机。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度，应侍相邻桩基砼抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。3.4终孔检查及初次清孔检查钻孔完成后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再停机进中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 5 页，共9页行清孔工作，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、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求。导管水密性试验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1.5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1.5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）。3.5钢筋笼加工、吊装及导管安装、二次清孔钢筋笼加工、吊装钢筋笼宜分节在专用胎具上加工成型，基本节长9m，最后一节为调整节。钢筋笼加劲撑按照图纸严格设置，以防钢筋骨架在运输和就位时变形。钢筋笼主筋采用螺纹套筒连接进行接长，接头质量符合钢筋机械连接质量要求。钢筋笼加工流程为：先调好钢筋加工滚动轴承及加工圆盘的位置，然后按设计摆放好加强筋，钢筋主筋按加工圆盘圆孔就位，再焊接加强筋和箍筋，焊接完成后将加工圆盘从导轨拉出，行走装置宜采用30mm圆钢外套外径150mm的轴承，用6槽钢作导轨。钢筋笼运输时配备专用托架，平板车运至现场，在孔口利用25t汽车吊吊放。下放时检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致。钢筋笼保护层采用保护层钢筋进行定位，一般每隔2m设置一组定位钢筋每组四块均匀布置，以保证保护层厚度。导管配置及安装导管宜采用25-30无缝钢管，底节导管4m，标准节2.7m，配12节0.5m、1m、1.5m的短管进行长度调整。导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 6 页，共9页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。4m长底节导管位于最下端，上部逐节连接2.7m长标准节，最后用短节进行调整长度。选用螺旋丝扣型接头，设防松装置，并在每个接头安装橡胶密封圈。导管安装后，其底部距孔底有 250400mm 的空间。二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度及泥浆指标，沉渣厚度及泥浆指标应满足设计要求；当设计无要求时：嵌岩桩不大于5cm；摩擦桩不大于20cm。泥浆指标如下：泥浆比重不大于1.1。粘度：1720s。含砂率：不大于2%。胶体率：不小于98%。如沉渣厚度及泥浆指标超出设计或上述要求时，则利用导管进行二次清孔。直到各项指标满足上述要求方可进行砼灌注，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。4.冲击钻孔桩的灌注首批封底混凝土的灌注采用橡皮球封堵料斗下导管，橡皮球采用润滑油涂抹，以方便砼下落，料斗处设置活塞阀。将罐车驶入适当位置后向料斗注入混凝土，当料斗内砼快满时拔出活塞阀，使砼迅速下落到孔底，并同时加大砼运输车油门往料斗中注入混凝土，直到顺利封底，并使导管埋入深度达到1m以上。正常灌注阶段完成首批封底混凝土后，采用砼输送车直接浇筑砼，以加快水下砼的浇筑速度。浇筑过程中经常量测孔内混凝土面的上升高度，并适时缓慢平稳提升，逐节快速拆卸导管，导管的埋置深度应控制在24m，并在每次起升导管前，探测一次孔内混凝土中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 7 页，共9页面标高、确定提升高度。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。要防止作业工具、橡胶密封圈、杂物等掉入孔中。拆卸时协调动作、统一指挥，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。混凝土浇筑开始后，应快速连续进行，不得中断。最后拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度，避免出现空心桩。混凝土浇筑标高比设计标高高出0.51m，根据浮渣厚度进行确定，多余部分在承台施工前凿除，确保桩头无松散层。在混凝土灌注将近结束时应核对混凝土灌入数量，以确定所测混凝土灌注高度是否正确。混凝土灌注前温度控制在530度，现场配备专门的检测人员，检测频率每小时不小于3次。搅拌站骨料采用搭设雨棚，水池进行加盖等措施，确保砼质量满足要求。5.灌注砼测深方法灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在灌注桩快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。6.钻孔及灌注过程中泥浆的处理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，废弃的泥浆必须经泥浆沉淀池处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理，不得到处随意扔弃。中铁四局集团第五工程有限公司德上A4标项目经理部作业指导书文件编号DSA4-ZDS-001版 号第一版标题：钻孔灌注桩施工页 码第 8 页，共9页7.钻孔时的注意事项冲击钻起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁。进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人身事故。因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。现场钻孔操作人员，要仔细检测泥浆比重及粘度，尤其是含砂率的检测，不同地层必须按要求进行相应调整，确保孔壁稳定。各工序之间衔接紧密，每道工序结束后，尽快进入下道工序，尽量缩短间隔时间。当出现灾害性天气无法施工时，需提起钻头，调整泥浆比重，孔内灌满泥浆。应常备两个钻头轮换使用，经常检查钻头的磨耗，磨耗超过1.5cm时要及时用耐磨焊条补焊。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程钻一段时间，方可用较高的冲程钻进。8.钻孔灌注桩成孔质量标准钻孔桩成孔质量标准项 目允许