变截面挤密螺纹桩施工作业指导书

1、变截面挤密螺纹桩施工作业指导书1. 适用范围适用于 XX铁路路基工程变截面挤密螺纹桩施工。2. 作业准备2.1 内业准备2.1.1 阅读、审核施工图纸。澄清有关技术问题，制定施工安全保证措施，提出应 急预案。2.1.2 熟悉规范、技术标准和施工工艺。2.1.3 制定施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上 岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2 外业准备2.2.1 做好“三通一平”工作，对原地面进行清理和整平，清除地面杂物及地上和 地下的一切障碍物。遇明沟、塘及场地洼地时应抽水和清淤，分层夯实回填粘性土料。 将施工场地开挖到设计要求的宽度及预定的标高，用推土机推平，碾压

2、密实，钻机施工 范围地面坚实，满足施工过程中保证机身水平、桩身竖直的要求，必要时配备足够的枕 木下垫，要求平台设置 2%横坡，路基两侧挖排水沟，建立完整的排水系统；2.2.2 合理规划现场。现场机械停放区、运输线路、临时用电线路等要合理规划；2.2.3 对段内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复查。若地表水、地下水复 查结果与设计相符时，对水质有侵蚀性工点，工点设计图要求进行抗侵蚀性设计。若地 表水、地下水复查结果与设计不相符时，应及时通知有关单位处理。不得使用有侵蚀性 水作为施工用水。2.2.4 室内比试验：螺纹挤密桩材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合 而成。桩身水泥采用 P.O

3、 42.5 级普通硅酸盐水泥，施工前应按铁路工程地基处理技术 规程 TB10106-2010。进行室内配合比试验。要求桩体混合料试块（边长 15cm立方体）标准养护 28 天立 方体无侧限抗压强度不小于 16.7Mpa。2.2.5 成桩工艺试验：利用室内混合料配比试验结果进行现场成桩试验，数量不得 少于 3 根，以确定混合料配合比和坍落度、 搅拌时间、拔管速度、终孔电流等工艺参数。 在试验桩竖向全长钻取芯样，检查桩身混泥土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的 问题，修订施工工艺和桩体材料配合比。2.2.6 螺纹挤密桩路基工点必须安排提前施工，在填筑至路基基床底层顶面时进行 观测，时间不少于一个

4、月，确定稳定后方可进行基表层级配碎石施工，铺轨前应进行沉 降评估。3. 技术要求3.1 挤密螺纹桩，桩径上段 0.55m，下段 0.5m，采用正方形布置，桩间距 1.8 2.0m。3.2 根据现场地质条件， 挤密螺纹桩采用挤密螺纹成孔， 管内泵压混合料灌注成桩， 一般宜采用挤密螺纹成孔灌注成桩法和内泵压桩体材料灌注成桩。3.3 为保证施工中混合料的顺利输送，施工中因采用集中拌合，坍落度控制标准为 160200mm。3.4 为保证质量，应隔排跳桩施工。3.5 挤密螺纹桩施工桩顶标高宜高出设计桩顶高不少于 0.5m，对桩顶以下 2.5m 内 进行振动捣固的措施。施工完后按设计标高截除桩头。后在铺设

5、碎石夹土工格栅垫层，再进行上部路基施工4. 施工程序与工艺流程4.1 施工程序： 挤密螺纹桩采用挤密螺纹成孔， 管内泵压混合料灌注成桩施工方法。 施工准备清表及碾压工艺性试验确定工艺测量放样桩基施工成桩验收。4.2 工艺流程 测量放线及复核桩机就位钻进至设计深度停钻提升钻杆、反向回转、泵送 混合料施工至桩钻机移位。图 1 变截面挤密螺纹桩施工工艺流程图根据布桩图，计算出四角边桩桩位中心坐标，用全站仪或 GPS进行施工放样，然后 用大钢尺放出其他变截面挤密螺纹桩。为保证放出的变截面挤密螺纹桩桩位不丢失，先 用钢钎打点， 然后在钢钎打出的点位灌白灰， 插上有红色标志的竹竿。 采用跳桩法施工， 避免

6、造成相临桩断桩，同时避免串孔现象出现。5. 施工要求5.1 施工准备5.1.1 平整场地，清除路基基底范围内的生活垃圾、工业垃圾、障碍物及表层富含 植物根须种植土，标记并处理场地范围内地下构筑物及管线。5.1.2 提前修好施工便道，以作为混凝土运输通道。施工便道做好排水措施。5.1.3 测量放线：施工前由技术员放出螺纹挤密桩桩位。开钻前用尺量复核桩位。5.2 施工工艺5.2.1 钻机就位 钻机就位采用液压支腿和滑道共同来完成。钻机就位前要用钢尺进行桩位复核，以 确保桩位正确。钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校 正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保挤密螺纹桩垂直度容许

7、偏差不大于1%。5.2.2 钻进成孔 钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。先 慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，应 放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。挤密螺纹桩钻机匀速钻进，正常钻 速为 1m/min 左右，同时根据钻塔上标记控制钻进深度，并及时记录电流变化情况，达 到设计深度后停钻。当钻头进入硬层时，钻头摇晃相对较大，同时钻机设备的电流值达到190A左右，该种情况下持续钻进 100cm以上并达到设计底标高，可以认为达到设计要求。如不能满 足上述要求，可以持续钻进直到满足设计要求。桩孔上端成孔：正向回转向下钻

8、进，先小截面钻头钻进至 1 米后，随即与大截面钻头呈阶梯状同时 向下钻进，至大截面段的设计孔深后暂停回转；解锁：向上提升钻杆约 0.5 米后，反向回转钻杆约 1/21 周，使键式离合装置解锁，大 截面钻头与小截面钻头轴向分离，而大截面钻头停留在大直径桩孔处；小截面成孔： 此时下降钻杆至原井深后小截面钻杆正向继续向下钻进，直至设计桩深，形成挤密 变截面柱状裸孔；提升挤压螺纹： 裸孔完成之后，采用反向回转并提升，在反向回转及提升速比同步作用力下，螺牙 偏心凸轮切点与土体摩擦，呈一开合角度自动张开，螺牙偏心凸轮呈螺旋形式挤压土体 形成螺牙，当小截面钻杆提升至大截面时，与大截面钻头的键式离合装置结合共

9、同反向 回转，大截面钻头的偏心凸轮打开，挤压螺纹；5.2.3 灌注及拔管 灌注前试验人员对拌和料进行坍落度检查，成孔至设计深度后，现场指挥员应通知 钻机停钻提升钻杆 30cm，使钻头滑瓣打开，并同时通知司泵开始灌注砼并保持连续灌注。 灌注砼至桩顶时， 应适当超过桩顶设计标高不小于 50cm，以保证桩顶标高和桩顶砼质量 均符合设计要求。司钻和泵工密切配合，根据泵入混合料量控制提钻速度，保证钻头矛 尖始终埋在混合料中 1m左右，以防断桩。混合料达不到桩头设计标高时，应及时处理， 将泵管插入混合料下面 50cm处补料，并振捣密实。灌注砼之前，应检查管路是否顺畅 稳固；每班第 1 根桩灌注前，应用水泥

10、砂浆湿润管路。 压灌砼时一次提钻高度小于 25cm， 混凝土埋钻高度大于 1.0m。灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。对每根桩和拌合料灌筑量不得 小于施工图标示灌筑量， 确认桩长能保证有效桩体的施工图标示高程， 且上端应有 0.5m 长的保护桩体。5.2.4 移机 当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时应根据轴线或周 围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。5.2.5 清桩间土 在变截面挤密螺纹桩成桩初凝以前即可组织人工按照桩位平面布置图确定桩位位 置，用铁锨和十字镐开挖截断桩身混凝土。此时人工断桩只是将打桩弃土和保护土层内 与桩身相连的混凝土挖除，为机

11、械清运打桩弃土创造条件。当桩身混凝土强度达到设计强度的 70%时，可进行桩间土方的清除，土方清除采用 人工配合小型作业机械为主，采用小型机械清除时，要保证桩周围有20cm的保护层，然后再用人工清除。5.2.6 截桩头 保护土层清除后可进行桩头处理，将桩顶设计标高以上桩头截断，一般成桩35 天后即可进行桩头环切工作。桩头环切采用专用截桩机断桩，截断后的桩头应端面平直， 防止有大的掉角现象，其桩高允许误差宜控制在 0± 50mm。严禁用机械铲断桩头、横 向击桩、单钎单向截桩或竖向截桩等。如因剔凿桩头引起的桩头缺陷应采取补救措施进 行接桩，将其接至标高。接桩应采用与桩体材料，配合比相同或高

12、于桩身一级的混凝土 进行接桩。接桩部分的桩径应比设计桩径大 20cm，与既有桩体的咬接长度不小于 20cm。5.2.7 桩基检测 变截面挤密螺纹桩桩身的施工质量检验包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩 和复合地基承载力等。 桩身完整性、均匀性可采用成桩 7 天后低应变无损检测和成桩 28 天后钻孔取芯方法，无损检测数为总桩数的 10%，且不少于 3 根；取芯检验数为总桩数 的 0.2%，且不少于 3 根。单桩承载力或复合地基承载力的载荷试验质量检测在成桩28天后进行 , 抽检率为总桩数的 0.2%，且不少于 3 根。6. 劳动组织6.1 劳动力组织方式 采用架子队组织模式。6.2 人员配置表

13、 1 每个作业工地人员配备表序号人员名称人数备注1施工现场负责人12技术主管13专兼安全员14工班长125技术、测量、质检及试验人员466混合料工（每个作业班）347机械工、普工347. 材料要求7.1 桩体主体材料为碎石，应符合设计级配要求；7.2 选用的水泥、粉煤灰、及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行 检验。8. 设备机具配置每个作业点设备机械配置表表2 主要施工机械设备投入计划表序号名称单位数量备注1螺纹桩机台12挖掘机台13装载机台14截桩机台25自卸车台26砼运输车台3“机械设备型号与数量”可根据实际任务调整。9. 质量控制及检验9.1 质量控制9.1.1 为检验变截面

14、挤密螺纹桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料， 在工程桩施工前，应先做不少于 3 根试验桩，并在竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土 密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺。9.1.2 桩体材料：桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，强度等级 为 C25。施工过程中，抽样做混凝土试块，一般一个台班做 1组（3 块）。9.1.3 施工场地地基承载力不小于 120KPa，挖除换填地段，回填土需进行碾压，碾 压密实至压实系数 K0.9 ，地基系数 90MPa/m。9.1.4 施工前应进行以下检测和试验：钻具尺寸检测；同步控制试验，检测成孔深 度和效率，结合混凝土供应情况确

15、定混凝土缓凝时间指标。将钻进过程中的电流整理成 表，将电流统计值作为本工程的收桩依据。9.1.5 钻进时，钻杆的旋转速度与提升速度应保持一致， 以免土体中螺纹受到破坏， 当混凝土的泵送量过多而钻杆提升速度过慢，容易造成堵管；混凝土的泵送量不足而钻 杆提升速度太快，影响成桩质量，造成断桩或缩径。9.1.6 泵送管道应保持水平， 尽量减少弯道， 混凝土泵的安装位置尽可能靠近钻机， 与钻机位置控制在 60m内。螺纹桩成桩应连续进行，施工中不能停泵待料，要备有足够 的灌注混凝土，在泵送过程中避免停水、停电，泵送压力大于4Mp。9.1.7 整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻

16、压 电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。9.1.8 变截面挤密螺纹桩一般从线路中心往两侧布桩，坡脚处应有 1 排桩。清土和 截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。9.1.9 必须按照设计的桩位、桩径、桩长和桩数施工，桩位偏差不应大于 0.1 倍桩 径，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于 1%。9.1.10 变截面挤密螺纹桩施工， 一般应进行跳桩法施工， 避免造成相邻桩断桩。 如 泵送过程被中断，应将泵送发生中断时的深度记录，发生泵送中断的桩应使用低应变法 检测其桩身质量。跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。9.1.11 扩大桩头部分应先挖（钻

17、）土成形， 与桩身同步浇筑同标号混凝土。部分断 桩和桩顶高度低于设计高程的桩，采用提高一级标号的混凝土，比设计桩径大20cm接长至设计高程。9.1.12 变截面挤密螺纹桩钻孔，管内泵压混凝土成桩施工的坍落度宜为160200mm。9.1.13 桩体强度达到设计强度的 70%后方可进行桩间土开挖和清运， 桩间土采用人 工开挖，清除保护土层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土。施工时严格控制标高，不 得超挖。9.1.14 通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下 2.5m 内进行振动捣 固的措施。9.1.15 变截面挤密螺纹桩施工属隐蔽工程， 施工完毕报监理签认后方可进行下一道 工序施工。9.2

18、 质量检验9.2.1 变截面挤密螺纹桩所用的水泥、粉煤灰、粗细骨料品种、规格及质量应符合 设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥每 200t 为一批， 散装水泥 500t 为一批，袋装水泥不足 200t 或散装水泥不足 500t 时也按一批计。同一 产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料， 400m3为一批，不足 400m3时也按一批计。 同一产地、品种、规格且连续进场的粉煤灰每 200t 为一批，不足 200t 也按一批计。各 种原材料施工单位每批抽样检验 1 组。监理单位按施工单位检验数量的 10%见证检验， 且不少于 1 组。检验方法：检查产品质量证明文件。在

19、材料库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时 间，粉煤灰的细度、 烧失量、需水量比、 三氧化硫；在料场抽样检验粗细骨料含泥量 （人 工砂检验石粉含量）、松散密度，筛分试验检验其颗粒级配。9.2.2 变截面挤密螺纹桩桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准 的参数进行控制。检验数量：施工单位每台班抽样检验 3 次。检验方法：现场坍落度试验。9.2.3 变截面挤密螺纹桩混合料强度应符合设计要求。 检测数量：每台班做一组（ 3 块）试块。 检测方法：每台班制作混合料试块，时间标准养护 28d 进行抗压强度检验。9.2.4 变截面挤密螺纹桩的数量、布桩形式应符合设计要求。 检测数量：全部检查。检测

20、方法：观察、现场清点。9.2.5 变截面挤密螺纹桩施工过程中，应记录施工设备贯入地层的反应，核查地质 资料，桩底应置于设计桩底地层中。检测数量：全部检验。 检测方法：设备贯入地层过程中，记录电流表或其他能反映贯入阻力的仪表读数和 对应地层标高。每贯入 1m及仪表突然变化时记录。9.2.6 桩身完整性满足设计要求。检测数量：检测机构按总桩数的 10%抽样检验，且不少于 3 根。 检测方法：低应变检测。有疑问时，采用钻孔取芯检验9.2.7 变截面挤密螺纹桩处理后的单桩或复合地基承载力应满足设计要求。 检测数量：检测机构抽样检验总桩数的 2，且每工点不少于 3 根，监理单位全部 见证检验。 检测方法：平板载荷试验。9.2.8 变截面挤密螺纹桩的桩位、 垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定表 3 挤密桩施工的允许偏差、检验数目及检验方法表序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位桩间距 *5%3%尺量2垂直度1.5%3%测量3直径± 50mm3%尺量10. 安全及环保要求10.1 安全要求10.1.1 施工现场设安全员，施工作业区设安全标志，防止无关人员进入施工现场。10.1.2 对人员进行安全教育， 进入工地时， 必须佩戴安全防护用品， 所有施工人员 必须听从指挥。10.1.3 施工现场平整密实，确保施工顺利安全进行。10.1.4 换填施工时，应符合