钻孔灌注桩(1).doc

附件：5- 14 -钻孔灌注桩施工作业指导书 一、目的为了规范钻孔灌注桩施工，确保工程质量，特编制本作业指导书。二、使用范围 本作业指导书适用于邢衡高速公路邢台段所有钻孔灌注桩施工。三、质量标准钻孔灌注桩成孔质量标准项次检查项目允许偏差检查方法和频率1孔的中心位置（mm）排架桩50群桩100尺量，抽查100%2孔径（mm）不小于设计桩径尺量，检查100%3倾斜度钻孔：不小于1%，尺量，抽查100%4孔深摩擦桩：不小于设计规定5沉淀厚度（mm）直径小于1.5米的桩：30mm。四、施工工艺（一）施工放样在开钻前，首先做好场地的平整工作，以利后序各项工作的有序进行，针对不同地段地形，做相应的处理： 1、场地为旱地时，首先应平整场地，清除地表杂物，换除软土（如存在），夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷； 2、场地为陡坡时，应平整出一块能稳定安放钻机及钻孔位的作业平台，同时应清除钻孔范围内的地表杂物，包括直径较大的树根等； 3、用全站仪放出灌注桩的准确位置并打出控制桩；（二）护筒护筒采用钢护筒，钢板厚68mm，护筒内直径D = d + （0.2 m-0.4m） (d为桩直径)。护筒埋置深度视各桩的地质情况确定。护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般埋置深度宜为2-4m。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.5-2.0m。埋设护筒时，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，护筒的平面位置偏差不得大于5cm。并应严格保持护筒的竖直位置。（三）泥浆 1、在开钻前应按照施工技术规范规定配好泥浆，经监理工程师检查批准后待用。泥浆以优质粘性土和清水拌和均匀，同时应符合其相对密度 1.051.2、粘度 （Pa.S）1622、静切力（PS）1.02.5、含砂率84%、胶体率96%、失水率25ml/30min及酸碱度（PH）810。 2、钻孔时，泥浆应始终高出筒外水位或地下水位至少1.0m。 3、在施工过程中，为了回收泥浆，减少环境污染，适当设置泥浆循环净化系统。 （四）钻孔时，钻机必须水平,钻架必须稳固且垂直，钻头对准桩位中心，开钻前对钻机及其它机具进行检查，机具配套，水电接通。在施工过程中，为保证施工连续进行，应配备满足施工需要的备用发电机。 （五）钻孔必须按照技术规范规定和质量要求进行施工，施工时应注意： 1、开钻时应先在孔内灌注泥浆，如孔中有水，可直接投入粘土，用循环钻造浆。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（或河中水位）1.52.0 m，并低于护筒顶面0.3 m，以防溢出。掏渣后应及时加入清水或泥浆，以维护水头高度，防止塌孔。 2、用钻机正常钻进时，应根据不同土层情况控制泥浆的各项性能指标，并注意地层变化，在地层变化处捞取样渣，辨明后与地质平面图核对并做好记录。钻孔应分班连续进行。因故停钻时应将钻头提出孔外。 3、钻孔过程中做好详细施工记录：成孔过程及各土层土质情况等。 （六）检孔钻孔中须用检孔器检孔，检孔器用钢筋做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的46倍。每钻进46米，接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软塑粘土、亚粘土等）或更换钻锥前，都必须检孔。钻孔深度达到要求时，在灌注砼之前，应对全长进行检查，同时，钻孔桩应符合规范及设计要求。即：平面位置任何方向不大于排架桩50mm、群桩100mm; 钻孔直径不应小于桩的设计直径；孔深不小于设计图示；倾斜率不大于1%；清孔后,孔底50cm以内的泥浆比重应为1.08-1.2，粘度应为1720（秒），含砂率小于4%，胶体率98%。孔底沉淀层厚度不大于300mm。（七）清孔1、清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，可根据具体情况选择使用。2、不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止塌孔，清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符合规定。灌注水下砼前，孔底沉淀层厚度应符合规定。3、不得采用加深钻孔深度的方式代替清孔。（八）钢筋钢筋笼在施工现场绑制成型。绑扎、焊接应按照设计图纸要求进行。成型后经自检合格并请监理工程师检查合格批准后方可使用。1、清孔后，应及时将钢筋笼放入孔内，并用有效的方法进行固定，防止浇筑过程中钢筋笼上升，还要防止钢筋笼移位和倾斜。 2、钢筋笼应事先安设控制钢筋与孔壁净距的垫块，垫块沿桩长每2米不少于4块。且相邻一组应错开45布置，保护层垫块应按照招标文件规定采用圆柱状高强砼块，中间穿直径10mm钢筋焊于两根主筋上。垫块直径应为2倍保护层厚度。 3、导管应居于桩孔中心且卡盘尽量放置水平，一防止提升导管时挂钢筋笼。 4、钢筋笼底面高程的允许误差为50mm。 （九）浇筑水下砼 1、二次清孔。在钢筋笼下到孔内后，浇筑砼之前，须对孔底沉淀层厚度及泥浆比重再次进行一次测定。如超过规定，须进行二次清孔，直至达到规定为止。 2、配制水下砼应采用经监理工程师批准的砼配合比进行配制。 3、原材料。砼所用的水泥、骨料、水及掺加剂等原材料要符合检验标准、相应技术规范及设计文件的要求。原材料在使用前均须经监理工程师检验合格并批准后再使用。原材料的各项技术指标要符合规范要求。在进场及选用材料时应注意：（1）粗骨料优先选用卵石，如采用碎石，含砂率应增加3%，并应有良好的级配；（2）细骨料采用级配良好的中砂；(3)骨料最大粒径应不超过导管直径的1/61/8和钢筋间距的1/4； (4)通过0.25 mm筛子的骨料重量应占骨料总重的610%； (5)塌落度宜为1822 cm； (6)水泥标号应不小于42、5级，初凝时间不宜早于2.5h。水泥最小用量应为350kg/m3; (7)水灰比不得超过0.60。 4、水泥砼运输。水泥砼拌和采用拌和厂集中拌制的水泥砼，采用砼罐车运输砼。 5、灌注砼前的探测。灌注砼前的探测孔底沉淀层厚度，如果大于300mm，应再次清孔。 6、浇筑前的检查。砼混合料运至灌注地点，应检查均匀性和塌落度是否符合要求，合格后方准使用。 7、砼的浇筑。钢筋笼安放好后，应立即浇灌砼，并应连续进行，不得中断。 8、浇筑砼导管。使用导管前须要做水密、承压和接头抗拉试验。导管直径不小于250mm，。 9、导管埋深。首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度（大于等于1.0m）和填充导管底部的需要。在浇注砼过程中，导管下口埋入混凝土26m。10、砼浇注引流。在施工过程中溢出的泥浆，应引流至泥浆池，防止污染环境。 11、砼连续浇注。在施工过程中，砼浇注的全过程保持连续，直至浇注顶面高于设计标高不少于800 mm。 12、砼桩头在施工承台或系梁时将其凿除。 13、灌注混凝土过程中，作好详细的施工记录：灌注混凝土起止时间，混凝土数量，导管埋置深度等。（十）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5-1.0m，以保证砼强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。（十一）浇筑水下砼时应注意：浇筑砼期间配备水泵以及吸泥机、高压射水管等设备，所有设备性能应具备施工要求，以保持孔内水头和及时处理浇筑故障。五、钻孔灌注桩成桩后的质量检测。1、钻孔灌注桩成桩之后，采用无破损检测法或钻探取芯，检验桩的匀质性和强度。检验方法要符合规范或监理工程师批准的方法进行检验。 2、砼的强度。砼的强度要满足规范及设计要求； 3、钻孔灌注桩成桩整体性。成桩要无断层或夹层。 4、钻孔灌注桩成桩桩头。成桩桩头凿除预留部分后，无残余松散层和薄弱砼层。 5、嵌入承台内的砼桩及锚固钢筋长度。要符合规范及设计图纸要求。六、钻孔灌注桩施工通病的应对措施1、 钻进中坍孔处理 在钻孔过程中，如果钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示已坍孔。此时，出渣量显著增加而不见钻头进尺，但钻孔负荷显著增加，泥浆泵压力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻，埋钻事故。 防治措施：在松散粉砂土或土砂中钻孔时，应选用较大比重，粘度的泥浆。一般选用优质黄泥制作黄泥浆，尽可能选用膨涌土制浆，要求黄泥中不得含有沙石等杂质，塑性指数大于22，并放慢进尺速度。根据不同地质，调整泥浆比重，确保泥浆具有足够的稠度，维护孔壁稳定，黄泥浆的比重控制在1.251.30左右，实践证明：高质充足的黄泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量的关键之一，钻制井孔上段67m时，让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁，特别是护住护筒底脚处的井壁。 清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度，中段67m可输入高压水承压清孔。下段67m输入黄泥浆，如此作法，既有效地保证了施工质量，又节省了费用较高的黄泥用量。 发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻，坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和粘土混合物到坍孔处以上12m，如坍孔严重时应全部回填，特回填物沉积密实后再进行钻进。2、钻孔偏斜问题 发现钻成的桩孔，垂直桩不竖直，斜桩斜度不符合要求的标准或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜，钻孔偏斜会使灌注桩施工时钢筋笼难吊入，或造成桩的承载力小于设计要求，造成钻孔偏斜的原因大致有五个方面： （1）钻孔中遇到较大孤石或探头石； （2）在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进，或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进，钻头受力不均匀； （3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方； （4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷； （5）钻杆弯曲，接头不正。 防治措施：安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正，由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架地增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进，钻杆、接头应逐个检查，及时调正，主动钻杆弯曲，要用千斤顶进行调直。在有倾斜的软硬地层中钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片石，卵石冲平后再钻，在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。3、缩孔 产生孔径小于设计孔径现象称为缩孔，缩孔产生钢筋笼的砼保护层过小及降低桩承载力的质量问题，产生缩孔主要原因有：（1）钻具焊补不及时，严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径稍小的孔。（2）钻进地层中的软塑土，遇土膨胀后使孔径缩小。 防治措施：经常检查钻具尺寸，及时补焊或更换钻齿，有软塑土时，采用失水率小的优质泥浆护壁。采用钻具、下反复扫孔的方法来扩大孔径。4、 掉钻、卡钻和埋钻现象与解决 钻头被卡住为卡钻，钻头脱开钻杆掉入孔内为掉钻，掉钻后打捞造成坍孔为埋钻，出现上述现象影响钻孔正常进行延误工期。造成人力和财力的浪费。产生此现象的原因是：（1）冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔，或孔内有探头石等均能发生卡钻。倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒。也能发生卡钻。（2）卡钻时强提，强扭，使钻杆、钢丝绳断裂，钻杆接头不良，滑丝，电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时更换等均造成掉钻事故。 防治措施：经常检查转向装置，保证灵活，经常检查钻杆，钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻，用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻，对于卡钻，不宜强提，只宜轻提钻头，如轻提不动时，可用小冲击钻冲击，或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提出。对于掉钻，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。对于埋钻，轻的是粘钻，此时应对泥浆稠度、钻渣、进出口、钻杆内径大小，排渣设备进行检查，计算，并控制适当的进尺。若已严重糊钻，应停钻提出钻头，清除钻渣，冲击钻糊钻时，应减小冲程，降低泥浆稠度，并在粘土层上回填部分砂、砾石，如是坍孔或其他原因造成的埋钻，应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥砂，提出钻头。5、 护筒冒水、钻孔漏浆防治措施 护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏浆的现象称为护筒冒水、孔钻漏浆。一旦漏浆，护筒内水头高度得不到保障，易引发坍孔，也会造成护筒倾斜，位移及周围地面下沉，产生上述现象的原因有： （1）护筒埋设太浅，周围填土不密实，或护筒的接缝不严密，在护筒底脚或其接缝处产生漏水。 （2）钻头起落时，碰撞护筒，造成漏水。 （3）钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层。防治措施：埋设护筒时，护筒四周及护筒底角土要分层夯实，土质选择含水量适当的粘土。护筒一般采用钢制护筒，内径比桩径大2040cm为宜。其主要作用是固定桩位，控制孔口有一定的水头，保护孔口不塌陷，不穿孔，在旱地上埋设外护筒一般采用挖埋法，埋置深度以进入好土1m以上为宜，并在护筒周围及护筒底角对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土要分层回填夯实，以达到最佳密实度，在水中埋设外护筒可采用振动加压下沉法，护筒底一定要下沉至硬土1m左右，否则易坍塌、穿孔，起落钻头，要注意对中，避免碰撞护筒，有钻孔漏浆相应情况时，可增加护筒沉埋深度，采取加大泥浆比重，倒入粘土慢速转动，用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石土，反复冲击增强护壁，适当降低护筒内的水头，施工中，严格控制好护筒内水位，一般情况下，以高于筒外施工水位1.5m为宜，水头过高易从护筒底脚处产生空孔现象，水头过低又会减弱井孔内的水压外渗护壁作用，甚至产生“反渗”现象，造成塌孔。七、钻孔灌注桩安全技术要求1、 钻孔桩基操作工、指挥、电工、焊工、机修工等配套齐全，持证上岗，进入现场必须正确佩戴个人安全用品，戴安全帽，穿胶水鞋。2、 施工场地坡度不大于1%，地耐力不小于83Kpa，配备足够的排水设备并设置泥浆池。3、 安装前应按作业方案和钻机说明书的要求，仔细检查各部件、零配件是否齐全、合格。不合格或变形、锈蚀的零配件不准使用。4、 安装钻机应坚实平稳，钻杆的中心线偏斜应小于全高的1%。钻架应加设斜撑或缆风绳。10m以上的钻杆不得在地面上接好后一次吊起安装。5、 电源线路、电箱接线正确，绝缘可靠，接地牢固，触电保护器灵敏有效，电源容量和导线截面符合钻机说明书和