钻孔灌注桩混凝土灌注作业指导书

1、黔张常铁路II标段桥梁工程编号：陈家园1号桥钻孔桩混凝土工程作业指导书单 位： 编 制： 审 核： 批 准： 2015年11月21日发布 2015年11月21日实施钻孔桩混凝土工程作业指导书1适用范围 适用于新建黔张常铁路代建段II标DK17+754.3-DK17+929.26陈家园1号桥桥梁的钻孔桩钻孔施工作业。2作业准备2.1内业技术准备施工前技术人员应认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉规范和技术标准。制定施工安全质量保证措施和应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工所需电力线路架设已完成，满足钻机所需电力供

2、应需求，并配备适合备用的变压器或柴油发电机。 场地已根据施工组织设计进行布置，合理安排泥浆池、沉淀池的位置，沉淀池的容积应满足2个孔以上排渣量的需要。 用全站仪准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度；测好的桩位必须复测，误差控制在5mm以内。3技术要求1所使用的机械及设备具有合格的出厂证明及使用期限。 2 所使用的原材料应具有质量合格证并按相关要求抽检合格。 3 在进行大面积钻孔施工前应按照客货共线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南、施工图设计文件及业主相关文件的要求。 4为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度

3、，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。4.1施工程序 钢护筒埋设钻机选型泥浆调制及处理钻进施工终孔、清孔。4.2工艺流程 钢护筒埋设钻机选型泥浆调制及处理钻进施工终孔、清孔 5施工要求施工前清除地表淤泥，利用碎石土回填，压路机夯实。钻孔桩施工前复测桩孔位，钉设十字护桩，护桩之间相互通视以备恢复桩位。 5.1钢护筒埋设为确保孔位的正确性，保护孔口和孔壁不坍塌，所有钻孔桩钻进之前必须埋设钢护筒，钢护筒采用板厚为8mm钢板卷制而成，其内径旋挖钻比钻头大0.2m，长度为4m，护筒埋设时要求垂直且定位准确，其顶面位置的偏差不大于5cm，倾斜度不大于1。护筒高出施工地面0.5m。 5.2钻机

4、选型用于桩基施工的旋挖钻机是东明TRM140型，其最大扭矩140KN.m，最大旋挖速度6-23rpm，发动机功率192KW，最大桩径1500mm。适用于粘性土、粉质土、砂土等土层施工，该钻机通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土，反复循环而成孔，并具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、噪音小、环保的特点。旋转钻机开钻前应在护筒内存进适量泥浆，开钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。钻进速度应与泥浆排量相适应。在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时，宜采用低速、轻压钻进，同时应提高孔内水头和加大泥浆比重。 5.3泥浆调制及处理泥浆沉淀池用于沉淀钻碴，贮存泥浆，通过泥浆泵实现

5、泥浆的循环利用，在桩位右侧两墩台之间挖好泥浆池，如图所示：条直线上，四周用编织袋装泥土围护，装土高出原地面50cm，以免泥浆流入农田。由于本桥的桩基础施工将产生大量的泥浆，在施工过程中注意保护环境，故一个孔桩完成灌注混凝土后，即用泥浆车辆配合挖机将泥浆运至弃泥浆场。钻孔桩泥浆制浆采用膨润土，选用以蒙脱石为主的膨润土，保证粘土具有较好的分散悬浮性和造浆性。粘土的塑性指数大于25，以增强护壁功能。钻进过程中根据实际钻进的地质情况，调整泥浆的参数指标，满足钻进施工的需要。5.4钻进施工1.机械就位、护筒埋设施工场地平整处理，保证旋挖钻机底座场地应平整、夯实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。桩位确定后，

6、利用十字线放出四个控制桩位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。护筒埋设：护筒由厚度46mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大100150mm，每节护筒长度1.5-3.0m，护筒至少高出地面30cm。以防止杂物、泥水流入孔内。旋挖钻机在埋设护筒时，应由人工进行辅助配合，护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。开钻时钻头中心与桩位中心的偏差不得大于5cm。孔内先灌注泥浆，也可直接投放粘土，用钻头以小冲程反复冲击造浆，使护筒底口以下23m范围内的孔壁坚实、不漏，并竖直圆顺，能起导向作用。在粉质粘土钻孔中，宜采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原

7、土造浆护壁。冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定并应符合下列规定：泥浆比重：钻孔时泥浆比重为1.11.3。黏度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于6%。胶体率：不小于95%。pH值：应大于6.5。为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。造浆后试验泥浆的全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写“泥浆试验记录表”。旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗

8、内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。如下图所示。2、改善钻斗护壁能力旋挖钻机施工初期，提升料筒时，发现提升力显著增大，有孔壁颈缩现象。经过详细分析，由于筒式钻斗完全无护壁作用，在提升钻斗时，其下部产生较大负压力作用，致使产生“吸钻”现象，从而造成孔壁颈缩现象。因此，必须对筒式钻斗进行改进。在筒壁上加焊4块双曲面护壁钢板（或增设导流槽），两两对称布置，为防止升降时碰怀孔壁，钻头旋转时双曲面护壁钢板直径小于孔径2cm。由施工现场实践得知，改善后

9、的钻斗在提升过程中液压系统压力显著减小，钻孔颈缩现象得到改善。3、控制钻斗钻进、提升速度(1)旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。(2)若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.750.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。5.5终孔、清孔钻孔达到设计标高后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，孔位偏差不应大于5cm，斜度不可大于1%，填写终孔检查资料，经监理工程师现场签证认可后，进行孔底清碴和

10、灌注水下混凝土准备工作。终孔后用利用导管进行清孔,清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣,并向孔内注水以减少泥浆比重到小于1.1。当循环出泥浆中手摸无23mm大的颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2，粘度1720s，清孔后的沉碴厚度小于50mm，经监理工程师签认后方可灌注水下混凝土。6劳动组织(1)劳动组织模式：采用架子队模式。(2)工点实行三班作业制。施工人员应结合工前确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。表6-1 一个灌注班施工人员配备表序号岗 位人数备注 1技术员1 2专兼职安全员1 3工班长1 4质检及试验人员2

11、5杂工56钻机司机17材料要求泥浆制浆采用膨润土，选用以蒙脱石为主的膨润土，保证粘土具有较好的分散悬浮性和造浆性。粘土的塑性指数大于25，以增强护壁功能。8设备机具配置表8-1主要机具设备配备表（每根桩）序号设备名称单位数量备注1冲击钻台12吊车台13发电机台14泥浆泵台25导管及灌注平台套16清水泵台17修理设备套19质量控制及检验9.1质量控制(1)混凝土灌注前必须准备充足的砂、石料、水泥、外加剂等原材料；设备必须维修保养、调试运转，并备足够的易损件；集料斗每次灌注混凝土前均应清理干净。(2)导管连接时，接头须清洗干净、涂上黄油，并加上密封圈，对于破损的密封圈进行调换，接头的螺纹要旋转到位

12、，以防漏水。每次混凝土浇注拆管后应及时清洗导管，以免水泥砂浆附着凝固后下次浇注时造成堵管。(3)混凝土到达现场进行坍落度、扩散度、含气量、入模温度等的检测，检测结果满足表9.2.1中的指标要求。(4)灌注前对泥浆进行测试，指标满足比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度控制在17-20s后方可灌注。(5)为防止灌注过程中导管拔出混凝土面造成断桩现象出现，导管埋深要求控制在2-4m。(6)声测管在灌注过程中，采用内插套管的方法检查是否有漏浆现象，一旦出现不通苗头，即刻疏通，混凝土灌注结束后再进行检查，合格后灌满水，并用木塞封好。(7)严格控制进入料斗内混凝土的坍落度。发现混凝土有异常应停止灌注，处

13、理不合格混凝土，同时查明原因处理后才能继续施工。(8)灌注过程中，若发生意外而导致暂停，应不时地上下缓慢提升导管，以免导管埋置太深造成提升不动或混凝土假凝，从而出现堵管。(9)认真检测混凝土面上升高度、导管埋深，并和已灌入的混凝土数量校核，以便确定扩孔率或混凝土而上升是否正常。(10)混凝土灌注至计算桩顶标高时，采用小漏斗或刚性竿探测混凝土面质量，以确定混凝土标高。(11)严格执行实验室确定的C30配合比，按每方混凝土水泥290kg、粉煤灰72kg、砂846kg、碎石983kg、减水剂3.62kg、水160kg进行拌制。9.2质量检验9.2.1钻孔灌注桩混凝土主控项目（1） 混凝土原材料、配合

14、比设计、施工和水下混凝土的检验必须符合铁道部现行铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设 2005160号）第6.2.1 -6.2.7条、第6.3.1 -6.3.4条、第6.4.1-6.4.3条、第6.4.5条、第6.4.10条、第6.4.13条和铁道部现行铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准(TB10424-2003)第9.3.4-9.3.5条的规定。即：水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用早强水泥。矿物掺和料应选用品质稳定的产品。在运输和存贮过程中应有明显标志，严禁与水泥等其他

15、粉状材料混淆。细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石。混凝土应采用二级或三级级配粗骨料，粗骨料应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。当将不同功能的多种外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。宜选用多功能复合外加剂。（2）水下混凝土浇注必须符合施工工艺设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全

16、部检查。检验方法：观察和测量。监理单位旁站监理。（3）桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。水下混凝土标准养护试件强度必须符合设计强度等级的1.15倍。检验数量：施工单位每根桩应在混凝土的浇注地点随机抽样制作混凝土试件不得少于2组；每个桩基础监理单位见证取样检测或平行检验数量为施工单位检验数量的20%，且不少于2组。检验方法：施工单位进行混凝土强度试验；监理单位检查混凝土强度试验报告和进行见证取样检测或平行检验。（4）桩身顶端必须清理上层浮浆露出新鲜混凝土面。桩顶高程和主筋伸入承台的长度必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察和测量。（5）钻孔桩桩身混凝土应匀质、完

17、整。其检验必须符合下列规定：对钻孔桩桩身混凝土应全部进行无损检测。检测方法必须符合铁道部现行铁路工程基桩无损检测规程(TB10218)的规定。对桩身混凝土质量有疑问和设计有要求的桩，应采用钻芯取样进行检测。检测方法应符合铁道部现行铁路工程结构混凝土强度检测规程 (TB10426)的规定。有资质的检测单位检测。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位检查检测报告；监理单位见证检测并检查检测报告。9.2.2现场混凝土施工质量标准及检验方法项目序号检查项目允许偏差检查方法检查时间及频数单位数值主控项目1桩位D/6，100基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心，施工中，检查桩机平台水平，钻杆

18、垂直度，钻头中心对中。钻机就位前复核护筒位置；开钻前复核钻机水平及垂直度2孔深mm+300只深不浅，用重锤测绳测，或测钻杆。终孔后测量，每工作班统计进尺3桩体质量检验大、小应变或钻芯取样。按基桩检测技术规范委托检验4砼强度设计要求试验报告或钻芯取样送检委托试验检验5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范委托检验一般项目1垂直度1检查每根桩的实际灌注量浇注完成后9桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆及劣质桩体浇注时和破除桩顶浮浆后10安全及环保要求10.1安全要求(1)施工人员应认真贯彻执行安全生产规程中的各项规定，加强现场安全教育工作，增强职工的安全意识，建立安全生产交底制度，要针对施工内容进行交底，并做书面记录。(2)工程施工中，当班的项目管理人员，各工序责任人，应定期和不定期对施工机械设备、测量计量仪器具的维护磨损连接和状态偏离等状况进行检查和技术复核。及时对机械设备进行保养、维修。(3)起重吊装设备使用前，均应按程序进行检查和试运行验收，确认合