反循环钻灌注桩作业指导书

1、辛家台路滦县至唐刚线改扩建工程反循环钻孔灌注桩施工操作说明编译：回顾：审计：中铁二十一局千曹铁路项目部2009年7月反循环钻孔灌注桩操作说明1.目的明确反循环钻孔灌注桩施工的工艺流程、操作要点及相应的技术标准，指导和规范桩基施工。2.编译基础铁路桥涵工程施工质量验收标准铁路桥涵施工规范施工图设计文件3.适用范围反循环钻机适用于粘性土、砂土、卵石土和风化岩层，但卵石粒径小于钻杆内径的2/3，含量不超过20%。4.施工方法和技术要求反循环钻机钻井工艺流程见下页4.1、施工准备4.1.1 .钻场应清除杂物，换成软土，平整压实。当场地位于陡坡、水或淤泥中时，应使用枕木或型钢搭建工作平台。平台必须坚固稳

2、定，能够承受施工作业期间的所有静载荷和活载荷。同时，还应考虑施工设备的安全进出。4.1.2 .掩埋钢衬。护筒内径比桩径大20厘米，护筒顶面高出施工地面20 30cm。护筒埋置深度应符合以下要求：粘性土不得小于1m，砂土不得小于2m。表层土较软时，将护筒埋在坚硬密实的土层中至少0.5m。在海滩上埋设护筒，在护筒周围回填粘土，分层夯实；衬垫顶面中心与设计桩位的偏差不大于5厘米，倾斜度不大于1%。平地凿桩头测量孔位置挖掘和掩埋衬垫钻机就位钻进去制作衬垫加工钻头中间检验最终孔孔洞清理测量孔放置钢筋笼放置导管二次清孔浇注混凝土挖泥浆池和沉淀池泥浆的制备泥浆循环、压载过滤、泥浆补给和指标测量测量孔深、泥浆

3、比重和钻井速度测量孔深、孔直径和孔倾角注入清水，更换泥浆，测量比重填写表格并经监理工程师签字认可填写表格，并由监理工程师签字认可检查泥浆重量和沉积物厚度制作混凝土试件，测量混凝土表面高度和导管埋深清洁和检查测量孔的深度和直径钢筋笼制造反循环钻机钻孔施工工艺桩基检测4.1.3 .开挖泥浆池，选择膨润土、羧甲基纤维素、磷酸氢钠和纯碱配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能。泥浆性能指标如下：泥浆比重：正循环钻机正常地层为1.1 1.3；反循环钻机的泥浆比重可为1.01 1.15。粘度：一般地层为16 22s，松散易塌地层为19 28s。含砂量：新配制的泥浆不超过4%。胶体率：不低于95%。酸碱度

4、：大于6.5。4.2 .演练4.2.1钻机就位前，检查和维护主要机械和配套设备。4.2.2钻孔前，根据施工设计提供的地质、水文资料，绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同的地质层，选择不同的钻头、钻压、钻速和合适的泥浆比重。4.2.3开钻时，低速低速钻进，钻进至尾管以下1米后，再以正常速度钻进。用反循环钻机钻进时，应将钻头提离孔底20厘米，待泥浆循环平稳后才能开始钻进。用潜孔钻机钻进时，应根据孔径和地质情况选择钻头，钻头的切削方向应与主轴的旋转方向一致。4.2.4 .钻孔时及时滤渣，并经常注意地层变化。应在地层变化时采集炉渣样品，判断地质类型并记录在记录表中，记录表应与4.3.2清孔注意事项：清

5、孔标准符合设计和规范要求，即用手从孔中排出或抽出的泥浆无2 3 mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂量小于2%，粘度为17 20s灌注水下混凝土前，孔底沉渣厚度不得超过规范要求。严禁用加深钻孔深度的方法代替清孔。扩大孔深的方法不能代替清孔。4.4 .钢筋笼的制造和安装。4.4.1对于短桩基础，钢筋笼应做成一个整体，一次吊装到位。对于孔深较大的桩基，如果钢筋笼需要现场焊接，钢筋笼的截面长度不应小于18米，以减少现场焊接工作量。现场焊接应采用单面焊。4.4.2生产时，按设计尺寸加强箍筋，并标出主筋位置。将主筋放在平坦的工作平台上，并标记钢筋的位置。焊接时，将任一主筋的标记与主筋中间的钢筋标记对齐，

6、拉直钢筋，用木直角板校正钢筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊接完所有的加强筋后，用机器或人转动骨架，其余主筋按上述方法逐一焊接，然后将骨架柜吊在支架上，放入板钢筋中，按设计位置布置螺旋钢筋，并将其绑在主筋上，点焊牢固。4.4.3钢骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每节接头数量不得超过50%。箍筋和主筋之间的所有连接均应焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装符合要求。钢筋骨架保护层厚度可与钢筋耳或旋转混凝土垫块焊接，如下图所示。在垂直方向每隔2m设置一个密度，每个密度沿圆周排列8个。4.5159109104.4.4 .无论采用何种方法运输骨架，骨架不得变形。当骨架长度在6

7、m以内时，可以用两个平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板上增加一个支架。例如，钢管被焊接到一个或几个支架中，各种长度的钢笼可以由自卸卡车运输，或者一般长度的钢笼可以由自动倾卸卡车由枪架卡车运输或者手动推动。4.4.5骨架的提升和定位钢筋笼制作完成后，用汽车吊安装框架。为了保证框架在提升过程中不变形，在提升前应在加固框架内焊接三角形支撑，以增强其刚度。两点提升时，第一个提升点位于骨架的下部，第二个点位于骨架长度的中点和上三分之一点之间。对于长骨架而言，在提升之前，应在骨架内临时绑两根杉木杆，以增强其刚度。起吊时，首先提到第一点，使骨架稍微抬起，然后用第二个吊车同时抬起。骨骼离开地面后，第一

8、个吊点停止提升，第二个吊点继续提升。随着第二吊点的上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架垂直于地面，停止起吊。取下第一个吊点，检查骨架是否平直，如有弯曲，将其拉直。当骨骼进入孔口时，应将其扶正并缓慢降低。严禁摆动和碰撞孔壁。然后，从下到上，一个接一个地拆除杉木杆的绑扎点和钢筋的横撑。当骨架下降到第二吊点附近的钢筋箍上并接近孔口时，可用木棒或型钢(取决于骨架的重量)从钢筋箍筋下穿过，在孔口处临时支撑骨架，孔口的临时支撑应满足强度要求。将钩子移到骨架的上端，然后将两根平行的工字钢或槽钢插在定位钢骨架顶部的顶吊环下，在护筒两侧放置两根平行的枕木(比护筒高约5厘米)，将整个定位骨架支撑在枕木上。钢骨架制作和

9、吊装的允许偏差为：主筋间距10毫米；20毫米；箍筋间距；骨架外径10毫米；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度为20毫米；骨架的中心平面位置为20毫米；骨架顶部标高为20毫米；骨架底面标高为50毫米。4.5、混凝土浇筑导管技术要求水下混凝土采用内径为25-30cm的钢管灌注。导管使用前应进行水密压力试验和接头拉伸试验，严禁用压缩空气进行压力试验。水密性试验的水压不得小于孔内水深的1.3倍，且不得小于导管壁和焊缝承受浇注混凝土时的最大内压P的1.3倍，P=RCCC-RHW其中：p是管道可能承受的最大内压(kpa)；Rc是混凝土混合料的重量(24kN/m3)；Hc是导管中混凝土柱的最大高度(m)，由

10、导管的总长度或预期的最大高度来测量；Rw是钻孔中水或泥浆的重量(kn/m3)；Hw是钻孔中水或泥浆的深度(米)。4.5.1 .导管安装导管为25-30钢管，每段2 3m，1 2根1 1.5m短管.钢管内壁光滑、圆，内径一致，接口紧密。导管直径适合桩径和混凝土浇筑速度。使用前试拼防水、承压和接缝拉伸试验，并自下而上编号和标记刻度。导管组装后的轴线偏差不得超过钻孔深度的0.5%，不得超过10厘米，试验压力应为孔底静水压力的1.5倍。导管的长度根据孔的深度和工作平台的高度确定。从漏斗底部到钻孔上部开口的距离大于中间导管的长度。导管接头的法兰应增加锥形环，底部导管的下端不应有法兰。采用螺纹式接头，并设

11、有防松装置。管道安装后，距孔底250 400毫米。灌注水下混凝土前，检查沉渣厚度，应符合设计要求；当设计无要求时；柱桩不大于5厘米；摩擦桩不超过20厘米。如果沉积物厚度超过规范要求，用导管进行二次清孔。4.5.2灌注水下混凝土(1)、第一批封底混凝土计算和控制第一批封底混凝土的数量。坠落时有一定的撞击能量，可以将导管中的泥浆排出，并将导管的下口埋入不小于1米深的混凝土中。足够的冲击能量可以尽可能地冲走桩底沉渣，这是控制桩底沉渣、减少工后沉降的重要环节。(2)、第一批浇筑混凝土数量公式(例桩径D=1.25):vD2/4(H1 H2)D2/4 h1；h1=Hwrw/Rc；导管底孔至孔底的距离为25

12、-40厘米，h1表示混凝土桩底至导管底孔的高度，H2表示第一批浇筑混凝土的最小深度(导管底孔至混凝土表面的高度)为1米，H1表示泥浆底至混凝土表面的高度，以确保导管埋入混凝土的深度不小于1米。h1=Hwrw/rC=11*68/24=31.17mvr1.25=3.14 *(1.25/2)2 *(H1 1)3.14 *(0.25/2)2/4 h1=3.14 *(1.25/2)2 *(0.5 1)3.14 *(0.25/2)2/4 * 31.17=2.23m3应再次测量孔底沉积层的厚度。如果厚度符合设计要求，应立即浇筑第一批混凝土。(3)、箭头球、拨动螺栓或打开阀门打开漏斗阀，放下后盖混凝土。第一批

13、混凝土浇筑到孔底后，立即检测孔内混凝土表面的高度，并计算导管的埋置深度。如果符合要求，可以正常浇注。如果在导管中发现大量的水，则表明有灌注提起导管时，保持轴线垂直居中，并逐渐提起。如果钢骨架挂在导管Falanca上，可旋转导管释放钢骨架，然后移动到钻孔中心。导管的取出应迅速，时间一般不应超过15分钟。防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中。注意安全。拆除的管接头应立即清理干净，并堆放整齐。导管循环使用4 8次后，应再次进行水密性试验。在浇筑过程中，当导管中的混凝土不满意且含有空气时，后续混凝土应缓慢浇筑，不要将混凝土倒入漏斗和导管的整桶中，以免在导管中形成高压气囊，挤压管接头之间的橡胶垫，造成导管泄漏

14、。当混凝土表面升至钢骨架下端时，为防止混凝土顶起钢骨架，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总浇筑时间，防止顶层混凝土进入钢骨架时混凝土流动性过小。(2)当混凝土表面开始接近并进入钢筋骨架时，导管的底孔应位于钢筋笼底孔的3m以下，1m以上，混凝土从导管底孔出来后，应缓慢浇注，以减少混凝土的向上冲击；(3)当孔内混凝土进入钢筋骨架4m 5m时，适当提升导管，减少导管埋深，以增加导管口以下骨架的埋深，从而增加混凝土对钢筋骨架的抓地力。当混凝土浇筑到接近设计标高时，需计算所需混凝土量(导管内混凝土量和混凝土泵送量应包括在内)，并通知搅拌站按所需量搅拌，以免浪费。浇注结束时，由于导管内混凝土柱高度的降低，超

15、压降低，而导管外泥浆和淤泥的稠度增加，相对密度增加。如果在这种情况下很难顶起混凝土，可以加水稀释孔中的泥浆，并取出一些沉淀的土壤，使浇注工作顺利进行。当最后一根长导管拔出时，拔管速度应缓慢，以防止堆积在桩顶的泥浆挤入导管形成泥芯。由于耐久性混凝土中含有大量的粉煤灰，粉煤灰可能会上浮并堆积在桩头，在灌浆高度时应予以考虑。为保证桩顶质量，应在桩顶设计标高以上100cm以上浇筑，以便浇筑后该段混凝土能被清除。浇筑混凝土时，每根桩至少应预留一套试件，当桩长较长、桩径较大、浇筑时间较长时，应按规范要求增加试件。如果换工作，每班都要做试件。试样应进行标准养护，强度试验后应填写试验报告单。当强度不符合要求时，应及时报告并采取补救措施。关于混凝土浇筑情况、坍落度、含气量、入模温度等。浇注前应进行测试；每次浇筑时间、混凝土表面深度、导管埋深、导管拆除及异常现象等。应指定专门人员进行记录。(5)、浇筑混凝土