桥梁冲击钻灌注桩作业指导书

1、目 录一、适用范围 . 1二、作业准备 . 1三、技术要求 . 1四、施工程序及工艺流程 . 1五、施工要求 . 2六、劳动组织 .8七、材料要求 .8八、设备机具配置 .9九、质量控制及检验 .9九、质量控制及检验 .10桥梁冲击钻灌注桩施工作业指导书一、适用范围适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。二、作业准备1、技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,审核施工图纸,澄清有关技术 问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技 术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2、外业准备施工作业层中所涉及的各种

2、外部技术数据收集。 修建生活房屋, 配齐生活、 办公设施, 满足管理、技术人员进场生活、办公需要。根据施工使用要求修建施工道路、泥浆池、混凝土搅拌站和水电供应系统等,并及时 组织好设备、人员及材料进场。根据施工需要,对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测,编制测量施工 方案,进行必要的加密或重新布设控制网点,补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。三、技术要求1、混凝土的拌和全部在拌和站集中厂拌。2、施工前按设计提供的混凝土强度进行室内试验,确定施工配合比。3、钻孔桩桩位偏差、桩身倾斜度、桩径及桩长符合设计要求。4、混凝土灌注过程中计算好导管埋深,避免拔错导管造成断桩,混凝土应当满

3、足各 项设计以及规范要求。5、对钻孔桩桩身混凝土进行无损伤检测,桩身混凝土应均匀、完整,无离析、夹泥、 短桩及断桩等质量事故。6、嵌入承台内的混凝土桩头及锚固钢筋长度应符合设计要求。四、施工程序及工艺流程1、施工程序施工程序为:平整场地测定孔位埋设护筒钻孔第一次清孔钢筋骨架的制作 和吊放导管安装第二次清孔灌注水下混凝土。2、工艺流程(见下页 五、施工要求1、 施工准备钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。钻孔场地在陡坡时,应挖成平坡。钻孔 场地在浅水中时,采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位 1.02.0m 。当位于深水时,可 插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定,能承受施工作业时

4、所有静、活荷 载,同时还应考虑施工设备能安全进、出场。2、施工工艺2.1测量放线场地平整后放线定桩位,定位后要在每个桩位中心点打入一条 16×800mm 的钢筋做 桩位标记 , 并用混凝土固定好。桩位放线后会同有关人员对桥梁轴线桩位进行复核,并办 好复核记录签证。桩位经复核无误后方可进行施工。2.2埋设钢护筒(1浅滩及陆地护筒埋设护筒采用 12厚钢板制作, 并在顶部焊加强筋和吊耳 , 内径比桩径大 40cm 。 陆地钢护 筒的顶标高应高出地下水位 1.5m ,并高出地面 0.5m 。护筒埋置深度黏性土不小于 1m ,砂 类土不小于 2m 。对砂土应将护筒周围 1.51.0m 范围内的

5、砂土挖除,夯填粘土至护筒底 口 0.5m 以下。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于 5cm ,倾斜度不大于 1%。钻进过程中 要经常检查护筒是否发生偏移和下沉 , 并要及时处理。(2水中护筒施工水中墩护筒施工流程:在钻孔平台上拼装钢护筒导向架,测量放线定桩位对接钢护 筒整体起吊钢护筒入水调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定安装震动打桩锤振 动下沉安装钻机开始水上钻孔桩施工。在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整,满足规范要求,保证钻孔桩 施工顺利进行。护筒内径宜比桩直径大 0.20.4m 。钢护筒在加工厂分节制造,在平台对 接后整体下沉,下沉中随时用木楔在导向架与护筒之间调整偏差,护筒底

6、口要求到达卵石 层顶面。护筒顶口宜高出施工水位或地下水位 2.0m 。2.3泥浆制备在粘性土中成孔时应注入清水,以原土造浆护壁,泥浆比重应控制在 1.11.3。 在砂土和较厚的夹砂层中成孔时,应制备泥浆(在孔中投入优质黏土造浆,泥浆比 重应控制在 1.21.3。在砂卵石层或容易塌孔的土层中成孔时,应制备泥浆(在孔中投入优质黏土造浆, 泥浆比重应加大至 1.31.5。泥浆性能指标: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%; PH 值:大于 6.5。泥浆池沉淀池的池面标高应比护筒低 0.51m ,以利泥浆回流畅顺。泥浆池和沉淀池 的位置要合理布局,不

7、得妨碍吊机和钻机行走。泥浆池的容量为每孔的排渣量,沉淀池的 容量应为每孔排渣量的 1.52倍。沉淀池及泥浆池的沉积物应经常清除,多余的泥浆要 及时排出基坑。2.4钻机就位钻机就位前 , 对钻孔前的各项准备工作进行检查 , 包括主要机具设备的检查和维修。安装时钻机底座应平稳,保证在钻孔过程中不发生位移或沉陷。钻头与桩中心的偏差不大于 5cm 。2.5成孔(1开孔时应低锤密击。如表土为淤泥、松散细砂等软弱土层,可加粘土块夹小片 石,反复冲击造孔壁,保证护筒的稳定。在各种不同的土层和岩层中钻进时,可按下表进行。 (2钻进过程中若发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等 情况,应停止进

8、钻,经采取下列有效措施后,方可继续施工。产生斜孔、弯孔和缩孔时,应停钻抛粘土块夹片石至偏孔开始处以上 0.51m ,重新 钻进;钻进中如遇塌孔,应立即停钻,回填夹片石的粘土块,加大泥浆比重,反复冲击造壁 及钻进;沿护筒周围冒浆、造成孔口坍塌地表沉陷时,应立刻停钻并防止钻机倾倒,及时在护 筒外围回填粘土(用稻草拌和;并加以夯实,必要时压上一层泥、砂包后方可继续钻进。 (3若遇卡钻、掉钻,应按下列方法处理:卡钻时应交替紧绳、松绳,将钻头缓缓吊起,不得硬提猛拉,必要时可使用打捞钩、 千斤顶等铺助工具助提;掉钻时应立即打捞,用打捞钩钩住钻头预设的打捞环,把钻头提上来。(4桩孔排碴可采用泥浆循环或抽碴筒

9、排碴等方法。如采用抽碴筒排碴,在钻进 45m 深后,每钻进 0.51m 应抽碴一次,并及时补给泥浆。(5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,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。入岩后,每钻进 200mm 要取一次岩样,并妥善保存,以便终孔验证。(6钻孔过程中如遇特殊情况需停钻时,应提出钻头,并增加泥浆比重和粘度,保 持孔壁稳定。(7群桩同时钻孔时,相邻钻孔不允许同时开钻,当已浇筑混凝土桩的强度未达到 5MP 时,也不得在相邻孔进行钻孔施工。2.6检孔钻孔完成后,用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深

10、检查合格后,再进行清孔工 作,否则重新进行扫孔。2.7清孔钻孔达到设计深度后,采用灌注桩孔径检测器进行检查,各项指标符合要求后立即进 行清孔。清孔采用泥浆循环或抽碴筒抽碴清孔,应达到规范要求,即:孔内排出或抽出的泥浆 手摸无 23mm 颗粒,泥浆比重不大于 1.1,含砂率小于 2%,粘度 1720s ;浇筑水下混凝 土前孔底沉渣厚度:摩擦桩不大于 20cm ,柱桩不大于 5cm 。严禁采用加深钻孔深度的方法 代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头,防止坍塌。浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度,沉 渣厚度不符合要求时应进行二次清孔,必要时用高压风冲射孔底沉淀物,清孔完成后立即 浇筑水下混凝土。2.8

11、钢筋笼制作、安装(1钢筋笼制作钢筋笼在现场制作。 主筋在制作前必须整直, 没有局部的弯折。 钢筋接头应相互错开, 保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的 50%, 接头错开间距不小于 35d (d 为钢筋直 径,且不得小于 50cm 。钢筋笼的焊接、 绑扎必须牢固, 应保证焊缝长度和饱满度。 桩身钢筋笼分段制作完后, 吊运至现场边下放边连接。分段制作时采用搭接焊,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使 两接合钢筋轴线一致,接头的长度单面焊不能小于 10d ,双面焊不应小于 5d (d 为钢筋直 径。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。钢筋笼制作允许误差和检验方法 (2钢筋笼的安装钢筋笼顶端应根据孔顶标高设

12、置吊筋。起吊时,吊点应拴牢并布置于直径方向,起吊 过程中必须防止钢筋笼变形,使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼接长时,两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍,随起随落和正反循环使之下放。不高 起猛落,强行下放,以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中,时刻注意观察孔内水位情况,如发现异常现象,马上停放,检查是否坍 孔。钢筋笼骨架外侧应绑扎控制混凝土保护层厚度的混凝土垫块, 其间距竖向为 2m , 横向 圆周均匀布置 4处。钢筋笼下放至标高后,要检查钢筋笼是否中心偏位,使之满足规范要求,并用 4根 16钢筋将其与钢护筒焊接, 或与灌注平台连成一体, 以防止钢筋笼在混

13、凝土灌注过程中下 沉或上浮。2.9安装导管(1灌注水下混凝土采用钢导管灌注,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混凝土时最大内压力 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 为混凝土拌和物的重度(24kN/m3;hc 为导管内混凝土柱最大高度(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导管采用 25-30钢管,每节 23m, 配 12节 11.5m 的短管。

14、钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。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 。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。 导管接头采用卡扣式快装接头。导管安装后,其底部距孔底有 250400mm 的空间。2.10二次清孔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 20cm 。 如沉渣厚度超出规范要求, 则利用导管进行二次清孔。 2.11灌注水下混凝土(1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

15、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。首批混凝土数量计算如下:V=h1×d2/4+Hc×D2/4; h1 Hw ×Yw/YcD :钻孔桩直径;d :导管直径;Hc :首批需要混凝土面至孔底高度 =导管埋深(1m +导管底至孔底高度;Hw :混凝土面到水面高度;Yw :导管外水或泥浆容重;Yc :混凝土容重取 2.4t/m3灌注首批混凝土时, 导管下口至孔底的距离为 2540cm , 混凝土灌注时间应小于初凝 时间,当混凝土面抵达钢筋笼位置时,应注意钢筋笼是否“上浮”。(2打开漏斗阀

16、门,放下封底混凝土,首批混凝土灌入孔底后,立即探测孔内混凝 土面高度, 计算出导管内埋置深度, 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。(3桩基混凝土灌注开始后,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 24m 。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。如导管接头卡挂钢筋骨架,可转

17、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 。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。 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, 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

18、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 4m 5m 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。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。 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

19、,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。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 100cm 以上,以便灌注结束后将此段 混凝土清除。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。 如换工作时, 每工作班都应制取试件。 试件应施加标准养护, 强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。有关混凝土灌注情况,在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测;在各灌注 时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异

20、常现象等,应指定专人进行记 录。2.12泥浆清理钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥 浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。六、劳动组织劳动力组织方式:采用架子队组织模式,根据工程情况适当配备若干劳务工人。 七、材料要求水泥:采用 42.5普通硅酸盐水泥。细骨料:级配合理、 质地均匀坚固、 吸水率低、 空隙率小的天然河砂。 细度模数为 2.6 3.0 的中砂。粗骨料:级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。其压碎值小 于 10%,吸水率小于 2%。采用 525mm 连续级配。水:应用自来水或不含有害物质的洁净水。外加剂

21、:外加剂的量应当由试验确定。钢筋: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。八、设备机具配置 九、质量控制及检验1、质量控制1.1护筒埋设:护筒既保护孔口壁,又是钻孔的导向,则护筒的垂直度要保证。为防 止跑浆,护筒周围土要夯实,最好粘土封口。在上层土质较差时,将护筒加长至 46m , 提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时,加大泥浆比重,增加粘度,以便形成 较好的孔壁。1.2对导管的要求:导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。 导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗体积应大些为 好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。1.3浇筑混凝土的要求:混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振 捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇筑速度以确保 混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混 合,则实际桩顶标高应比设计标高高 0. 5m1.0m ,最后机械破桩头处理。1.4控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低。2、检验标准中铁六局宁西增建二线 NX7 标段项目部一分部 桥梁冲击钻灌注桩施工作业指导书 序号 1 项 孔径 目 允许偏差（mm）