钻孔桩工程作业指导书(改)

1、古店至大同东联络线工程跨御河特大桥钻孔桩作业指导书中铁六局集团太原铁建古店至大同东联络线工程项目部二八年五月二十日钻孔灌注桩一、施工准备1、材料 水泥：采用PO 42.5普通硅酸盐水泥，有出厂合格证并经试验合格。 砂：中砂或粗砂，含泥量不大于3%。 碎石：粒径1030mm，与配合比要求相匹配，且含泥量不大于2%。 钢筋：品种和规格均应符合设计规定，并有出厂合格证和按规定试验合格后才能使用。2、作业条件 施工前应作场地查勘工作，如有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。施工前应做好场地平整工作，对不利于施工机械运行的松散场地，必

2、须采取有效的措施进行处理。场地要采取有效的排水措施。场地为旱地，应平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉降。场地为陡坡时，应挖成平坡，困难条件下，可搭设工作平台。处于浅水时，采用筑岛法。导顶面通常高出施工水位0.751m。 应具备施工区域内的工程地质资料、经会审确定的施工图纸、施工组织设计或方案、各种原材料及其抽检试验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。 施工机械性能必须满足成桩的设计要求。二、工艺流程测量放线埋设护筒钻机就位、泥浆制作冲击(或旋转)成孔抽渣补浆检孔清孔检查沉渣安放钢筋笼下导管灌注水下混凝土。三、操作工艺 1、场地平整后放

3、线定桩位，定位后要在每个桩位中心点打入一条16800mm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轴线桩位进行复核，并办好复核记录签证。轴线桩位经复核无误后方可进行施工。 2、护筒应按下列规定设置 护筒一般用48mm厚的钢板加工制成，高度为1.52m。钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大200mm；冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大400mm。护筒的顶部应开设12个高400mm宽200mm的溢浆口，并高出地面0.150.30m。护筒的埋设高度及深度：护筒顶要比岛面或原地面高出0.3m左右。护筒顶与地下水位或施工水位差宜为11.5m，并在保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。护筒埋深:在

4、粘性土中不宜小于1m，在砂质土中不宜小于1.5m，在岸滩上不小于2m，当地表为淤泥等松软土层时，应将护筒底设置在较密实的土层中，至少0.5m。护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。护筒位置要根据设计桩位，按纵横轴线中心埋设。挖孔埋设：在砂土、粉砂土和砺砂等河床挖埋护筒时，先在桩位处挖至少比护筒底还深50cm，直径比护筒大4050cm的圆坑，坑不要太大。坑挖好后，在坑底回填50cm厚的粘土，将坑底整平，放入钢护筒经检查位置正确，筒身垂直后，四周即用粘土回填，分层夯实，并随填随观察，防止填土时护筒位置偏移。护筒埋好后应复核校正，护筒中心与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm，斜度不大于1%

5、。 3、作护壁和排碴用的泥浆，其制作及其性能要求应符合下列规定： 在粘性土中成孔时应注入清水，以原土造浆护壁。循环泥浆比重应控制在1.11.3。 在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，应制备泥浆（冲孔桩可在孔中投入泥团造浆），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，泥浆比重应加大至1.31.5。 泥浆的控制指标：一般地层粘度1622S，易坍塌地层1928S；含砂率不大于8%；胶体率不大于90%。施工中应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率和PH值。 4、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，不得妨碍吊机和钻机行走。泥

6、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。 5、应派专人清除泥浆沟槽的沉淀物，保证不淤塞。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。钻具和钻头可按下列规定选用： 在一般粘性土、淤泥、淤泥质土以及砂土中，宜采用笼式钻头。 在砂卵石层、强风化层中，可用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头。 遇孤石或旧基础时，可用带硬质合金刀的筒式钻头。 在硬岩中，可用牙轮钻头。 6、钻机钻进时，应根据土层类别、孔径大小、钻孔速度及供浆量来确定相应的钻进速度，钻速应符合下列规定： 在淤泥和淤泥质土层中，应根据泥浆补给情况，严格控制钻进速度，一般不宜大于1m/min；在松散砂层中，钻进

7、速度不宜超过3m/h。 在硬土层中或在岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。7、钻孔主要工序及注意事项冲击钻孔：冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔刚灌注的砼的凝固，应待邻孔砼灌注完毕，一般24h后，方可开钻。开钻阶段：用十字形钻头钻孔时，开孔前应在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥浆比重1.6左右，钻进0.51m，再回填1：1的粘土和碎石，继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次。如发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进尺缓慢时，应抽碴换浆。开孔时，为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，一般不抽浆。待冲砸至护筒以下34m时（钻头在

8、护筒下超过1m时），方可加高冲程正常冲进。45m后，方勤抽碴。钻进中应随时注意，保持孔位正确。钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况。耳听冲击声音，借以判别孔底情况。要掌握少松绳的原则，松多了会减低冲程，过于松少了犹如落空锤，损坏机具。松软基层夹有较多石块时，一般每次松绳35cm，均匀密实地层58cm。冲击过程中要勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头磨损情况，及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。在不同的地层采用不同的冲程：A粘性土、风化岩、砂砾石及含砂量较多的卵石层，宜用中、低冲程，简易钻机冲程12m。B砂卵石层，宜用中等冲程，简易钻机冲程23m。C基岩、漂石和坚硬密实的卵石层，宜用高冲程，简易钻机冲程

9、35m，最高不超过6m。D流砂和淤泥层，及时投入粘土和小片石。低冲程冲进，必要时反复冲砸。E砂砾石层和岩层变化处，为防止偏孔，用低冲程。F岩石倾斜面较大，或高低不平，最易偏孔，可回填坚硬片石，低锤快打，造成一个平台，方可采用较高冲程。G抽碴或停钻后再钻时，简易钻机应有低冲程逐渐加高至正常冲程。在钻大孔时，可分级扩钻到设计孔径。钻头直径磨损不应超过1.5cm，应经常检查，及时用耐磨焊条补焊。并常备2个钻头轮换使用、修补。当孔内泥浆含碴量增大，钻进速度减慢，每小时进尺卵石层小于510cm，松软土层小于1530cm时，应进行抽碴。一般每进尺0.51m，抽碴一次，每次抽45筒或抽至泥浆内钻碴明显减少，

10、无粗颗粒，比重降至正常为止。抽碴时应注意：A及时向孔内补浆或补水。B抽碴筒放到孔底后，要在孔底上下提放几次，使多进些钻碴，然后提出。C采取孔口放细筛子或承碴盘等办法，使过筛后的泥浆流回孔内。D为保证孔行正直，钻进中，应常用检孔器检孔，检孔器可用钢筋制成，其高度为钻孔直径46倍，直径与钻头直径相同。更换钻头前，必须经过检孔，将检孔器检到孔底才可放入新钻头。如检孔器不能沉到原来已钻孔深度，或钢丝绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，则考虑可能发生了弯孔，斜孔或缩孔等情况，应及时采取补救措施。（见第9条钻孔事故的预防和处理）E为控制泥浆比重和抽碴次数，需及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，及时向孔

11、内灌注泥浆或投碎粘土。冲击钻进，孔底泥浆比重以1.41.6为宜。抽碴后，应测深一次，再分批投碎粘土，直至泥浆比重达到正常为止。冲孔时，每隔34h，将钻头或抽碴筒在孔内上下提放数次，把下面的泥浆拉上来，以护泥浆。 钻孔桩施工要点 表3-1适用土层施工要点效 果在护筒刃脚下2m以内小冲程1m左右，泥浆比重1.21.5，软弱层投入粘土块夹小片石造成坚实孔壁粘土或粉质粘土层中小冲程12m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块。提高钻进效率粉砂或中粗砂层中冲程13m，泥浆比重1.21.5，投入粘土块，勤冲勤掏渣。反复冲击，造成坚实孔壁，防止坍孔。砂卵石层中、高冲程23m，泥浆比重1.31.5，投入粘土

12、块，勤掏渣。提高钻进效率基岩高冲程34m，泥浆比重1.3左右，勤掏渣。加大冲击能量，提高钻进效率。软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加粘土块夹小块石，泥浆比重1.31.5。造成坚实孔壁 7、钻孔桩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，应停止进钻，经采取下列有效措施后，方可继续施工。 当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，应在孔内回填粘土或风化岩块至偏孔处上部0.5m，再重新钻进； 钻进中如遇塌孔，应立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻； 护筒周围冒浆，可用稻草拌黄泥堵塞漏洞，并压上一层泥、砂包。 8、冲孔桩施工若遇下列情况之一时，应立即停钻处理。

13、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、不得用冲孔钻头修孔，防止卡钻； 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。9、钻孔事故的预防和处理坍孔1）坍孔迹象：钻孔过程中，须仔细观察现象，如孔内水位突然下降；孔口水面冒细密的水泡；出土量显著增加，没有进尺或进尺甚小；孔深突然变浅，钻头达不到原来的孔深；钻机负荷显著增加等等，均表明孔内有坍塌迹象。2）坍孔的预防和处理：

14、A在松散粉砂土，淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁）。B如孔口坍塌，可回填重新埋设护筒再钻。或下钢护筒至未坍塌处以下1m。C孔内坍塌不严重者，可加大泥浆比重继续钻进。较严重者，可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上12m，甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头，应先清孔，再提起钻头。D严格控制冲程高度。钻孔漏浆加稠泥浆或倒入粘土慢速转动；或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁；护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。弯孔1）预防方法A安装钻机时要是钻盘、底座平正。起重滑车缘与固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一根竖直线上，并经常检查校

15、正。B由于钻杆过长，转动时上部摆动过大，必须在钻架上增添导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架向下钻进。C钻杆接头应逐个检查，钻杆弯曲要用千斤顶调直。D在有倾斜的软硬地层钻进时，应吊住钻杆控制进尺，低速钻进。或回填片、乱石冲平后再钻进。2） 处理方法弯孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进。严重时，旋转钻孔应回填砂粘土，冲击钻孔应回填土夹砂乱石或小片石至弯孔以上0.5m，待沉积或用低冲程击密实后再钻进。预防梅花孔 1）经常检查转向装置是否灵活。 2）选用适当粘度和比重的泥浆，适时掏碴。 3）用低冲程时，隔一段时间要换高一些的冲程，使冲击钻头有足够的转动时间。卡钻发生卡钻，不宜强提，以免愈卡愈

16、紧或造成坍孔。处理方法:A上下提动钻头，使之旋转，并用撬棍配合，左右反复拨动大绳，使钻头能沿下落的原道提出。B用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头，使钻头松动后，再起吊。C先探准障碍物的位置，收紧钻头大绳，可用冲、吸的方法将卡钻处松动后提出。D在无活动余地的情况下，可用强提法。强提的支撑枕木垛位置要离孔口范围较远，以免孔口坍塌，并加保险绳，以免拉断大绳而掉钻。在处理过程中，需继续搅拌泥浆，以防沉淀埋钻。掉钻掉钻后，应及时摸清情况，如孔深，钻头是否偏斜，有无坍孔等，若钻头被埋，应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。打捞可采用打捞叉法、钩取法或套绳法等进行。 10、钻孔桩达到设计标高，经终孔检查后，即应进行

17、清孔。其中严禁以加深孔深来代替清孔。 钻孔桩清孔应按下列规定进行： 对以原土造浆的钻孔，钻到设计后，可使钻头空转不进尺，循环换浆，泥浆比重应控制在1.1左右； 对于土质较差的砂土层和砂夹卵石层，清孔后孔底泥浆比重宜为1.151.25m左右； 清孔后的孔底沉碴厚度不得大于300mm。在灌注水下混凝土前必须复测沉碴厚度，沉碴超过规定者，必须重新清孔，符合规定方可灌注水下混凝土。12、冲孔桩清孔应按下列规定进行。 孔壁土质较好，不易塌孔者，可用空气吸泥机清孔。 孔壁土质较差者，可用泥浆循环或抽碴筒抽碴清孔。清孔后泥浆比重应控制在1.151.25m左右，粘度28s，含砂率10%; 清孔过程中，必须及时

18、补给足够的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定； 清孔后孔底沉碴允许厚度应符合施工规范的有关规定。 13、钻孔桩钢筋笼制作应符合下列规定： 钢筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上； 加筋箍应在主筋外面，主筋一般不设弯钩，钢筋头也不得内圆弯曲，以免阻碍导管工作； 主筋的搭、焊接应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半； 钢筋笼外径应比钻（冲）孔设计直径小140mm； 钢筋笼内径应比导管接头处的外径大100mm以上； 钢筋笼的主筋净保护层不宜小于70mm，其允许偏差为20mm； 钢筋笼制作还应执行有关规范要求。 14、钻孔桩钢筋笼吊运时应采取适当措施防止扭转、弯曲。安装钢筋笼时

19、，应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼下沉到设计位置后，应立即固定，防止移动。钢筋笼不到孔底者，为防止灌注混凝土时上浮，通常可设34条伸到孔底之主筋作为锚固，也可将钢筋笼与孔口护筒临时焊接。 15、钻孔桩长度多以17.27m为主，宜一次性制作完成，特殊困难情况下，可分段加工，两段钢筋笼连接时可采用单面搭接焊，但其接头应按施工规范及钢筋作业指导书有关规定设置。 16、钻孔桩钢筋笼安装完毕，应会同建设、设计单位和质监部门对该桩进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下混凝土，其间歇时间不宜超过4h。灌注前应按规定复测沉渣厚度。 17、水下混凝土拌和物及灌注应符合水下混凝土作业指导书有关

20、规定。18、导管的构造和使用按使用说明执行。19、灌注水下混凝土时应注意的几个问题：砼开始灌注后，必须连续不断地进行并且每斗混凝土的灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制一般不宜超过15min，不能中途停工，在灌注过程中随时探测混凝土高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深。导管一般保持埋深在2.0-4.0m。（1）导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m。（2）水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右。（3）严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住）而造成断桩事故。（4）当灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失

21、。20、清理桩头待桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高，凿除桩头砼采用人工凿除，不能采用其它影响桩身的质量的方法凿除。 三、质量标准1、保证项目 灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。 成孔深度必须符合设计要求。以摩擦为主的桩，沉碴厚度不得大于300mm；以端承为主的桩，沉碴厚度不得大于100mm。 实际浇注混凝土量严禁小于计算体积。 灌注后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。允许偏差见表3-2 钻孔灌注桩允许偏差 表3-2 项 目允许偏差（mm）检查方法钢筋笼钢筋骨架在承台底以下长度100尺量检查钢筋骨架直径

22、20主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处加强筋间距20箍筋间距或螺旋筋间距20钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查桩的位置偏移护筒预面位置50施工单位全部测量检查倾斜度1%孔位中心群桩100单排桩50倾斜度1%注：d为桩的直径。四、施工注意事项1、避免工程质量通病 （1）预防钢筋笼放置与设计要求不符、钢筋笼变形、保护层不够、深度位置不符合要求。1）如钢筋笼过长应分段制作，吊放钢筋笼入孔时再分段焊接。2）钢筋笼在运输和吊放过程中，每隔25m设置加强箍一道，并在钢筋笼内每隔34m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在钢筋笼吊放孔时再拆除。 3）在钢筋笼周围主筋上每隔一定间距设置混凝土垫块，混凝土垫块根据保护

23、层的厚度及桩径设计。 4）清孔时应把沉碴清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求。 5）钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止硬撞孔壁。钢筋笼放入孔内后，要采取措施，固定好位置。 6）对在运输、堆放及吊装过程中已经发生变形的钢筋笼，应进行修理后再使用。（2）预防钢筋笼上浮1）注意提高钢筋笼加工、组装的精度，防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等，不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中，不得敲打钢筋笼的顶部，必须注意其垂直度。2）钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。在灌注下段混凝土时应尽量加快，当孔内混凝土面接近钢筋笼时，应保持较深的埋管，放慢灌注速度，当混凝土面升入钢筋笼12米后，应减少导管埋入深度。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。当因导管埋入过身导致钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。（3）预防断桩1）混凝土塌落度应严格按设计规范要求控制。 2）灌注混凝土前应检查混凝土搅拌机，保证混凝土搅拌时能正常运转，必要时应有备用搅拌机一台，以防万一。 3）边灌混凝土边拔导管，做到连续作业，一气呵成。灌注时勤测混凝土顶面上升高度，随时掌