钻孔灌注桩作业指导书

中铁一局集团有限公司宁波市轨道交通4号线

土建工程TJ4001标项目经理部钻

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业钻孔灌注桩作业指导书一、 编制目的明确钻孔灌注桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔灌注桩作业施工。本作业指导书适用于抗拔桩工程的钻孔灌注桩施工。二、 施工要求1、 钻孔灌注桩施工要具备工程地质资料和水文地质资料，水、水泥、砂、石、钢筋等原材料及制品的质量检验报告。2、 钻孔灌注桩施工时，按项目部制定安全生产、保护环境等措施进行施工。3、 钻孔灌注桩施工时，要有完善的施工记录。4、 桩位测量一律采用坐标正算方法放样，然后用皮尺等复核，复测无误后，报监理工程师检验，合格并签字后方可进行下道工序的施工。5、 桩深达到设计要求后，必须检查桩径、垂直度、泥浆比重等指标，做好记录，合格后进行清孔换浆。5、 按设计图纸及及规范要求进行钢筋笼制作，并按设计要求设计垫块。6、 混凝土灌注要及时进行，灌注混凝土前沉碴厚度必须满足设计要求。三、 施工方法抗拔桩施工根据现场实际地质情况采用GPS-15型钻机配三翼刮刀钻头，吊车配合钻机安装钢筋笼，混凝土为商品混凝土，搅拌输送车运输，灌注水下混凝土，施工程序为：施工准备-埋设护筒-钻孔-成孔-清孔-桩身钢筋笼安放t安装导管t二次清孔t灌注水下混凝土t拔除护筒t场地清理。 其施工工艺流程图如下中锂中祁1、施工准备（1）测量放线确定钻孔桩位：按照控制网及设计坐标，用全站仪精确放出桩位，同时布设稳固十字护桩，以便经常检查钻孔偏位情况，经复核无误后方可进行孔桩施工。（2）护筒设置a护筒必须坚实、不漏水。护筒入土较深时，采用锤击或辅以筒内除土等方法沉入。护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压。b护筒内径比桩径》200mm。护筒顶端至少高出地面0.3m，护筒上部设溢浆孔。c护筒埋设中心位置与桩位允许偏差w20mm,护筒倾斜度的偏差不得大于1%，埋设必须进入原状土20cm。d护筒埋设完毕后，桩位中心点插上© 12钢筋并拉线十字交叉，以利桩架就位对中。e护筒埋设后，四周用粘土回填、压实，防止钻孔时浆液漏失 。（3）泥浆护筒内的泥浆顶面，应始终高出地下水位至少 1.0m。固壁泥浆采用自然造浆法，比重采用现场抽检方法，针对不同地层及时调整泥浆性能。标准为：淤泥成孔控制在1.25-1.30 ;粉砂、粘性土混圆砾、含粉细砂圆砾、圆砾泥浆比重1.30-1.40;粘土可适当调稀，可控制在1.20-1.25;一次清孔泥浆性能综合指标控制：比重1.20-1.25，含砂率＜8%;二次清孔泥浆性能综合指标控制：比重1.15-1.20，含砂率＜6%;泥浆循环系统：循环槽—沉淀池一循环池一废浆池。

中■中'U.2、成孔施工(1)成孔质量标准见下表:序号项 目标 准1成孔方法回转式、泥浆护壁2桩径允许偏差.士50mm3桩 长©600、©700以有效桩长为主，©800以进入持力层为主，同时有效桩长不小于73m.4垂直度允许偏差(%)<0.55孔底沉渣设计要求6桩位允许偏差规范及设计规定(2)成孔操作a施工前安排专职施工员在现场负责操作，并给予要求，钻孔桩的施工才能开始。b钻孔委派有经验的施工人员主持。桩机施工人员必须持证上岗。钻孔前，对施工人员作全面的技术交底，使施工人员对钻孔所在地区的地质和水文等情况,必须有一全面了解。施工人员必须持证上岗。c钻孔时设备必须完好，钻孔必须有记录。d钻孔过程中，若发现钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有显著差别时，应写出书面报告请示监理工程师，在监理工程师批准之前不得进行下一步中锂中祁工作。e根据孔位处的地质、水文等条件以及桩的尺寸，选择适合的钻孔方法，并符合规范的有关规定。f桩机就位必须稳固、周正、水平，先将机架底盘调到水平。 GPS-15回转钻机要求钻机底座应平衡、坚固，滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心，必须在同一铅垂线上。（3）GPS-15回转钻机钻孔钻具下放前，做好检查工作，钻进过程中，注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时需要吊紧钻具，均匀钻进，须指定专人操作。钻进2米后，重新校正钻机的水平，确保钻杆垂直度符合规范要求。钻进中需要根据地层的变化而变化钻进参数，在整个钻进过程中指定专人操作。在粘土层中钻进速度宜为48〜90转/分；在淤泥质土的钻进速度宜为40〜70转/分；在松散易塌的地层中，泥浆的比重一般控制在 1.2〜1.4，粘度18〜24秒。同时还根据钻机负荷、地层的变化、钻孔的深度、含砂量的大小等具体情况，及时采用相应的钻进速度，待试桩后确定合理的技术参数。钻孔控制：钻机就位后，安装周正稳固，保持施工中不倾斜，不移位，并在钻孔过程中经常复检，当钻至软硬地层变异处时，缓钻进，并采取钻完一段再复扫一遍的方法。在提拔钻具时，发现有受阻现象的孔段，应指定专人进行纠正。复扫的工作，必须认真对待和操作、处理。接钻杆必须先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2〜3分钟后再拧卸加接钻杆。除桩机安装稳固、开孔时主动钻杆轴线位于转盘中心外，钻进时每次加接钻杆单根之前，必须检查主动钻杆轴线是否对中转盘中心。如有偏位，必须及时调整桩中锂中祁机基台或修整孔壁纠斜。钻孔过程中泥浆循环槽必须经常疏通，定期清理。废浆按《温州市区泥浆处理暂行办法》委托专业公司运输消纳。5、 成孔检验（1） 成孔后用测绳测量孔深，严格控制终孔深度不欠深、不超深，必要时采用桩孔检测仪或孔规用钻机吊绳吊入孔中检测桩径与孔斜。 终孔后及时通知监理或业主，待监理或业主确定达到终孔条件后，方可终孔。未经检查和监理工程师批准的钻孔不得浇注混凝土。（2） 孔径和孔深必须符合图纸要求。（3） 当检查时发现有缺陷，及时向监理工程师报告并提出补救措施的建议，在取得批准前不准继续施工。6、 清孔施工（1） 第一次清孔：钻孔至设计深度后，停止进尺，稍提钻具离孔底io~20cm保持泥浆正常泥浆循环，回转钻定时空转钻盘，以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出。第一次清孔要求达到以下标准：孔底沉渣基本全部清除干净，能准确测量孔深，孔内泥浆中无泥块悬浮。清孔时间》30分钟。（2） 第二次清孔：为保证灌注砼前孔底沉渣达到设计规范要求，要求进行二次清孔。采用气举排渣法。方法如下：a方法选择：清除孔底淤积的方法采用气举排渣法。此法的原理是藉助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的沉渣。清除孔底沉渣的工作，当在浇筑混凝土前进行孔底淤积的清理，必要时补充清孔。b施工顺序：钢筋笼、导管下设完毕进行第二次清孔。c质量检测：清孔后，孔底500mm内泥浆比重应w1.25，含砂率w6%粘度<28s,孔底沉渣厚度w50或100mmd清孔结束后，孔内应保持水头高度，并应在30分钟内灌注混凝土。若超过中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司中欄中祁30分钟，必须重新测定泥浆指标，如超出规范允许值，则应再次清孔。7、钢筋笼制作（1）进场钢筋a凡按设计施工图所配各种受力钢筋均应有钢材出厂合格证、质量保证书，且机械性能和化学成分指标符合设计要求和有关规范规定， 每进一批都必须做物理力学性能试验，焊条的牌号要与钢筋的性能相适应且有质保书。进场材料需报业主、监理验收，并取样复检合格后方可投入使用。b质保书复印件清晰，且应填写单位工程名称，使用部位、调拔数量及时间，经手人签字，原件存放处，中转单位盖红章。c进场钢筋应由质检员进行验收，确认钢筋无锈蚀、油渍等，才可入库。d钢筋笼制作标准见下表。项目筋主距间筋箍距间钢筋笼直径钢筋笼总体长度允许偏差mm士10士20士10士100（2）钢筋笼制作要求a钢筋笼制作前清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时必须准确控制下料长度。b钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。c钢筋笼桩身主筋10D单面焊连接，隔根错开，接头间净距》35D且不小于500mm（D为钢筋直径）d钢筋笼焊接过程中，即时清渣，钢筋笼的加强箍与主筋必须全部点焊，焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。e钢筋笼主筋连接根据设计要求，采用单面焊接，焊缝长度》10D,且同一截面接头数w50%错开，要求焊接300个接头随机取样一组试验。中锂中祁f在每节钢筋笼(不少于二道)上、下各设置一道钢筋定位控制件，每道沿圆周布置4只。保护层厚度为50mmg为防止钢筋笼上浮，钢筋笼必须设置抗浮锚筋。h成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不得超过 2层。8钢筋笼安放钢筋笼安放标高，可由护口管顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为士100mm钢筋笼下放时，对准孔位中心，采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至设计标高后立即固定。钢筋笼安装入孔时和上下节笼或钢筋笼搭接施焊时，使钢筋笼保持垂直状态，搭接钢筋笼时两边对称施焊。孔口接钢筋笼完毕后，需进行中间验收，合格后方可继续下笼进行下一节笼安装。当提升导管时，必须防止钢筋笼被拔起。浇注混凝土时，必须采取措施，以便观察和测量钢筋笼可能产生的移动并及时加以处理。9、浇注水下混凝土原材料试验：按温州见证取样标准执行。一般要求a施工采用的水下混凝土配合比试验交由有资质试验室出具。b水下混凝土用的水泥、集料、水、外掺剂以及混凝土的配合比设计、拌和、运输等必须符合规范的规定。c混凝土运至浇注地点时，核对其出厂合格证、配合比、强度、坍均度并检查其均匀性和坍落度。如不符合要求，易造成浇灌不畅或堵管，故不得使用。d水下混凝土浇注必须连续进行，单桩浇灌时间不宜超过 8小时。e导管采用直径不小于250mm的管节组成，接头应具备装卸方便，连接牢固，中锂中祁并带有密封圈，保证不漏水不透水，目的为避免水进入导管，导致砼离析堵管。导管的支承应保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降。f导管在任何时候必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直到漏斗底部。出料口必须埋在已浇注的混凝土中2m以上，并应不大于8mg浇注混凝土的数量必须作记录，随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。h浇注过程中，将孔内溢出的泥浆引流至泥浆池集中处理，防止周围的环境污染。i如果导管中的混凝土混入空气和水，必须立即报告监理工程师，并向监理工程师提出补救措施请求批准。（3）浇注方法a混凝土灌注前、清孔完毕后，迅速安放混凝土漏斗与隔水胶球，并将导管提离孔底0.5m。混凝土初灌量必须保证能埋住导管0.8〜1.3m。b每次灌注，必须按规定测坍落度和孔口随机取样留置试块，试块上标明桩号、日期、砼标号等，并放入标养室内养护28d。c灌注过程中，导管埋入深度宜保持在3m〜8m之间，最小埋入深度不得小于2m浇灌混凝土时随浇随提，严禁将导管提出混凝土面或埋入过深，一次提拔不得超过6m测量混凝土面上升高度由机长或班长负责。d如运到现场的混凝土发现离析和属性不符合要求时，必须再进行拌制，以防堵塞导管。e混凝土浇灌中要防止钢筋笼上浮，在混凝土面接近钢筋笼底端时灌注速度应适当放慢，当混凝土进入钢筋笼底端1〜2m后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。f桩身实际浇注混凝土的数量不得小于桩身的计算体积的 1.15倍。g为了保证桩顶质量符合设计要求，混凝土实际浇灌高度应高出桩顶》 1m中锂中祁保证桩顶混凝土达到设计要求，且要保证混凝土中不夹泥浆。h混凝土浇灌完毕后，及时割断吊筋，等地面以上混凝土初凝再拔出护筒，清除孔口泥浆和混凝土残浆。i导管使用后及时清除管壁内外粘附的混凝土残浆，以防再次使用时阻塞导管。j钻孔灌注桩空孔处必须及时回填。（4） 水下砼灌注堵管的预防及处理措施a把好清孔质量关，将孔内沉渣、泥浆比重，严格控制在设计要求范围内。c砼搅拌应确保搅拌时间及砼坍落度，搅拌时间控制在不小于 90s，坍落度为180~220mm不合格的砼绝不用到孔内。d灌注过程中发生堵管，应立即采用大功率振动器振动导管，使导管内混凝土在振动作用下顺利排出管外。e在振动器振动无效的情况下，则把孔内导管拔出孔外，清理后再重新下到孔内，再按初灌法继续灌注。（5） 钻孔桩水下混凝土的质量应符合下列要求：a桩头凿除预留部分后，无残余松散层和薄弱混凝土层。b需嵌入底板内的混凝土桩及锚固钢筋长度应符合图纸要求。四、质量要求1、质量控制和检验程序方法钻孔桩设三个停工点，即终孔验收、钢筋笼下设、清孔验收，砼浇灌为不停工点。其方法如下：（1） 终孔验收：其中包括孔位、孔径、孔深和孔斜等项进行严格检验。（2） 清孔验收：清孔是减少桩体体沉降，保证施工质量和端承力的关键工序。清孔验收的主要目的是检验孔内泥浆质量是否满足清孔规定的要求， 以保证砼浇注质量；检验孔底泥沙沉积厚度是否小于允许标准，以保证与基层的接触质量。沉渣厚度由于施工方法工艺，地层组成及泥浆质量不同而有较大差异，清孔方法采用气举反循环法。经过检验测定各项规定指标符合要求为止。检查沉渣厚度和孔内泥浆质量方法如下：中■中牲孔内泥浆检验：测试项目有：泥浆比重、含砂量和粘度。孔底沉碴厚度的检验：使用测锤至预测点测量出深度，二者之差即为泥砂沉积厚度。（3）钢筋笼下设：下设前对钢筋笼长度、加强箍筋等验收，对每个接头搭接焊验收。2、 砼的质量控制和检验在施工过程中，质检人员对砼质量进行检验的主要内容为：（1）砼的原材料、配合比、以及流态砼的各项性能指标（砼坍落度和扩散度） 。（2） 按施工、监理商定的位置和数量在孔口留取试样。3、 工程质量检查内容和质量标准。（1） 砼灌注桩系隐蔽工程，必须严格按照施工技术施工，切实保证工程质量。（2） 砼抗压强度必须符合标准。（3） 对工程质量要如实准确记录、文字简洁、数据清晰可靠。（4） 资料应及时整理绘制砼浇注指示图表等进行分析，并随时为验收作好准备。质量检查内容和质量标准如下：质量检查内容和质量标准序号项 目质量标准1钻孔桩位偏差2cm2孔 深不得小于设计孔深3孔斜率小于0.5%4孔 径满足设计要求5清孔孔底淤积<5或10cm6浆液密度2<1.25g/cm7浆液含砂量w8%8钢筋笼安放符合设计要求9砼浇注导管埋设3~8m10砼坍落度18-22cm11砼扩散度32-36cm12施工记录齐全、准确、清晰中锂中祁五、钻孔桩施工中易出现的问题及解决措施1导管进水（1）主要原因a混凝土的储量不足，或虽然混凝土的储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至泥水从导管进入。b导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。c导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。（2）预防和处理办法a如果是上述第一种原因引起的，应立即将导管拔出，将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗吸出。b若是第二种或第三种引起的，应拔换原管重新下管，或用原导管插入续管，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥或吸水的方法吸出。2卡管卡管在灌注混凝土的过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。（1）原因分析：a初灌时隔水栓卡管；b由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等使水泥混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。（2）处理方法中锂中祁a可用振捣器把导管中的混凝土下落。b机械发生故障或其它原因是混凝土在导管内停留时间过久，或混凝土灌注的时间过长，最初灌注的混凝土已经，初凝的，增大了混凝土下落的阻力，混凝土堵在管里。须在灌注之前把机械维修一遍。同时采取措施加快混凝土的下落速度。3埋管导管无法拔出称为埋管。（1）原因分析导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已经初凝使导管与混凝土之间的摩擦力增大，猛拔导管会把导管拉断。（2）预防办法a应严格控制导管的埋入深度，一般不超过6m，在导管上安装附着振动器拔管前或停灌时间较长时，均应适当振动，使周围的混凝土不至初凝。b在首批混凝土中掺入缓凝剂。c若事故已经发生，初时可用千斤顶试拔；若不行可用较小的导管伸入吸出混凝土表面的泥渣，派人下至混凝土面，在水下将导管齐混凝土切断。4钢筋笼上升（1）原因分析：a由于全导管上拔、导管提升挂钩所至。b主要是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口距钢筋笼底口 1m到3m时混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶推力大于钢筋笼的重力导致。中锂中祁（2）预防措施：a改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面，b适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上的顶托力。c钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用。d在孔底设置直径不小于主筋的加强筋并以适当数量的牵引筋牢固的焊接于