钻孔灌注桩施工作业指导书.docx
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钻孔灌注桩施工作业指导书
钻孔桩施工作业指导书
编制:
审核:
批准:
中铁十九局武广客运专线5标项目经理部
二○○六年三月十日
钻孔灌注桩施工作业指导书
一、项目简介：
全线钻孔桩采用冲击成孔,孔径有ф1.5、ф1.25、ф1.0,按作业条件分有水中和旱地桩。
二、材料要求：
对施工材料的供应已派遣专人对现场周边的供应厂家、供应地点及运输方式进行了现场调查。
使用材料的要求如下：
名称
规格型号
技术要求
备注
水泥
P.O42.5硅酸盐
符合施工技术要求
碎石
5～31.5㎜
连续级配
砂
中砂
（细度模数）2.3～3.0
粉煤灰
符和施工技术要求
三、主要机械设备如下
序号
名称
规格型号
1
钻机
CZ40
2
拌和站
HZS75型
3
吊车
QY16、QY25
4
导管
Φ300mm无缝钢管
5
输送车
HNJ52548m3
四、施工准备及施工方法
⑴场地平整
①如在旱地施工，应先清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台。
②在浅水中，采用筑岛围堰法施工，筑岛面积应满足后续工序要求。
③在深水中时，可搭设工作平台进行施工，平台须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时应考虑施工设备能安全进、退场。
⑵埋设护筒
①对于陆上钻孔桩护筒采用6mm钢板卷制，直径大于设计桩径30cm，护筒长度视桩位地质情况确定，其长度满足穿过不透水层不少于0.5m；
②对于陆上埋置的钢护筒，护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m,并高出施工地面0.5m。
其高度应满足孔内泥浆面高度的要求。
在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。
其周围采用粘土夯实，以防渗漏或防止孔内水头太高，使护筒底形成反穿孔。
护筒顶面中心线与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
③对于水中钻孔桩，护筒采用6mm厚的钢板制作，长度根据各桩地质条件确定，以确保钻孔时不塌孔。
护筒直径较设计桩径大50cm，采用振动锤打入法，护筒下沉过程中需控制其中心位置和倾斜情况，保证护筒位置偏差在规定范围内。
⑶泥浆池及造浆
①陆上钻孔桩泥浆池计划就近采用废弃河塘或开挖泥浆池，泥浆池隔跨设置，周转使用。
沉淀的泥浆拟选用封闭的翻斗车运至指定的排放位置。
②对于河中的钻孔桩泥浆池设在岸上，用管道与桩位处相连。
③造浆选用当地的优质粘土，并在钻进至软土层和砾石土层时，根据实际情况，在泥浆中掺入不同比例的膨润土、CMC羟基纤维素、硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质泥浆，用来加强护壁，以防渗、防坍孔。
泥浆指标：
泥浆比重钻孔时选1.2～1.4，清孔时1.05～1.1，粘度19～28s，含砂率4～8%，Ph值为8～10。
④对于泥浆的排放处理如下：
⑤泥浆池安排在征地界内两墩之间。
钻孔时上层泥浆可重复利用，钻孔沉碴则用汽车运至当地环保部门制指定地点，妥善处理，避免污染环境。
⑷钻孔
①钻机选择
根据本桥地质特征，综合考虑成孔速度及质量钻机均选用冲击钻。
冲击钻机适用于各种坚硬土层、卵石、漂石、岩石层成孔。
钻机就位前所有零部件须经检查及整修，钻头直径必须满足钻孔要求，钻机底座平整牢固，钻机安装稳定可靠。
每一桥位处严格遵循先施工长桩后施工短桩的顺序。
②钻机就位
钻机开钻前要调平，垫死，保证施工中钻机位置和不发生倾斜。
需对钻机平台的四角标高、钻盘中心及桩位进行认真检查以保证孔位偏差在规范允许范围内，控制在5cm以内。
钻孔前对钻杆进行编号，量测每节钻杆长度并作好记录。
⑸钻进
①开钻前,宜抵挡慢速钻进,钻至护筒下1m,再以正常速度钻进。
在砂土、软土等容易坍孔的土层宜采用抵挡慢速钻进，同时提高孔内水头，可加大泥浆比重。
②钻机开钻前需对钻机平台，钻盘中心及桩位进行必要的检查以保证孔位偏差在规范允许范围内，在开钻前设置护桩，以便在钻孔过程随时检验孔位偏差。
③钻进过程中，分阶段捞渣取样与设计地质资料进行对照，根据钻进各种岩层的速度，结合钻渣情况判断入岩深度和桩底岩性。
若出现与设计图中的地质状况不符时，及时报请项目部技术主管人员，以便及时提出处理方案。
钻孔过程中做好钻孔原始记录。
④施工时应注意避免掉钻或由于钢护筒变形引起的卡钻。
⑹检孔与一次清孔
①钻孔至设计标高后，采用监理工程师指定的方法检测孔深、孔径和垂直度等几何尺寸，待检测合格后，采用抽浆法清孔，清孔时继续保持孔内水头，防止坍孔。
清孔后孔内泥浆指标：
手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1,含沙率小于2%，黏度17-20s,沉渣厚度柱桩及连续梁主墩不大于5cm,摩擦桩不大于10cm，严禁用加深钻孔深度方法代替清孔。
②二次清孔
如果一次清孔后，孔底沉碴厚度仍大于设计要求值时，要进行二次清孔。
二次清孔用灌注水下混凝土的导管注入大比重的泥浆，用换浆法清孔。
柱桩在浇筑水下混凝土前用射水或射风冲孔冲射孔底3～5分钟，将孔底沉淀物翻动上浮，射水或射风压力应比孔底大0.05Mpa.
⑺钢筋笼制作及安装
①钢筋笼采用在加工场统一加工，加工时根据骨架的自身刚度及吊机的起吊能力分成9m一节（12m以下钢筋笼根据现场条件制成一节）。
分节制作时均在型钢焊制的骨架定位平台上进行，以保证钢筋笼的整体直度及主筋连接接长时的对位精度。
耳筋沿笼体周围6处。
②为保证钢筋原材存放质量和钢筋笼成品质量，钢筋加工场采取浇筑10cm厚C15混凝土硬化地表。
③钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵孔位，使用汽车吊机起吊入孔，主筋接长采用单面搭接焊。
④钢筋笼起吊时使用直径15cm的杉木杆分段绑扎以提高整个钢筋笼的刚度（木杆在入孔时依次拆除），防止钢筋笼起吊时变形塌腰。
⑻水下混凝土灌注
①混凝土采用拌和站统一拌制，混凝土输送车运至现场，输送泵灌注混凝土。
混凝土灌注采用提升导管法，导管用Φ300mm无缝钢管制作，每节长2.0～4.0m，配1、2节长0.5～1.5m短管，丝扣连接。
使用前对导管进行水密、承压和接头抗拉试验，保证导管不漏水。
导管安装后，其底部距孔底留30-50㎝的空间。
砼浇筑支架用[20型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。
漏斗容积（即首批混凝土方量）应满足封底时导管埋深不得小于1m并不宜大于3m。
导管顶部放置隔水皮球,封底后移走大漏斗，换上小漏斗，小漏斗旁设置储料槽，泵送混凝土先进入储料槽后通过滑槽入小漏斗。
在浇注混凝土过程中，应测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在1～3m范围。
导管提升时利用吊机。
灌注的水下混凝土坍落度控制在18～22cm，水下混凝土要连续灌注，不能停顿。
每根桩宜8h内浇注完成。
浇注完毕后，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。
②为防止钢筋笼上浮，采取措施将钢筋笼压住（如在横担上加重、增加横担、将钢筋笼上端与护筒焊接在一起等）。
在浇灌混凝土时，随时抽拔拆除导管，并认真填写灌注记录。
灌注高度要超出桩顶1.0m以上，以确保桩顶质量。
⑼凿桩头
待桩身混凝土强度达到设计强度的70%以后，人工凿除桩头。
桩头上部用风镐凿除，桩头以上10～20cm段用人工打钎凿除，桩头应无松散层。
不能损伤桩头混凝土质量。
⑽桩的检测
桩基混凝土达到设计强度后，对桩进行超声波检测，必要时沿全桩钻芯检测。
五、对于岩溶的施工要求
①施工前的准备工作
a开钻前，设计单位未逐根钻探的钻孔位置用地质钻机补探，详细记录地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型，画图列表，为制定相应施工方案提供详实依据。
b对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，检测容重、含水量、孔隙率等，为注浆参数计算提供依据。
c根据地质钻探资料和填充物情况，对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。
d对每种处理方案，都要进行工艺试验，取得经验数据，完善施工方案，指导施工。
②根据岩溶发育程度,拟定六种处理方法
a.对于已探明较小封闭型溶洞在钻孔前可用注浆加固法处理。
b.对于遇到未探明岩隙:
钻孔时发现孔内泥浆面较慢下降时采用优质膨润土配置5%的CMC外加剂并加入锯木灰拌成软塑状，分批投入孔内，再用1-1.5m小冲程进行冲钻，使锯木灰和粘土挤入岩石裂隙，隔断泥浆漏失的通道。
c.对于遇到未探明的小溶洞:
如突然发现孔内泥浆面较快下降，用小片石（直径10～20CM）和粘土，按1:
1的比例迅速回填，并用小冲程挤压密实。
同时迅速补水，直到泥浆面不再下降。
d.较大封闭型溶洞:
先在孔口附近准备好足够的块石、粘土、水泥。
在洞顶打穿时，一旦发现漏浆，要迅速填堵，防止塌孔。
一般溶洞洞顶击穿后，桩孔中泥浆会迅速下降，此时要用铲车及时将准备好的块石、粘土、水泥抛入孔中直到泥浆停止下降，并慢慢上升，此时可用冲锤进行适当挤压，反复抛块石、粘土、水泥，直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止，最后补充满泥浆再重新成孔.
e.对于单级串通型溶洞：
采取用12mm厚钢板加工成的双护筒跟进方法解决,大护筒跟进至溶洞顶岩石上,小护筒跟进至溶洞下0.5米，大护筒比设计孔径大0.4米,小护筒比设计孔径大0.2米.大小护筒需用等直径钻头冲孔.
f.对于多级串通型的溶洞:
同单级串通型溶洞处理方案类似,只是采用多级护筒跟进方法解决,最内侧小护筒跟进到最下层溶洞底以下0.5m.
护筒跟进示意图
③护筒跟进工艺流程：
护筒跟进工艺流程图
④护筒跟进法施工注意事项
a.岩溶地区钻孔桩基础施工工艺与一般地层区别极大，也困难得多。
采用冲击成孔工艺，以十字型钻头冲击成孔，泥浆护壁，下沉与冲孔直径相同的钢护筒达基岩面，其作用是防止孔壁坍塌.当进尺接近溶洞顶部2m左右时，要求钻机操作人员改用低冲程（1～1.5m）冲击，以防止击穿溶洞顶板时卡钻，这是岩溶钻孔的特殊性所决定的。
b.当钻穿岩溶顶板时暂停钻孔，将小于上述钢护筒直径20cm的钢护筒沉入岩溶层，并随钻孔跟进至稳定性岩面。
小钢护筒作用是防止溶洞中填充物涌入钻孔，并为钻孔过程中清碴和终孔后清孔创造较好条件（岩溶地层钻孔时取碴和终孔后取碴清孔时极易塌孔，甚至导致墩位地表发生大塌陷）。
最后，冲击钻进至设计标高，清孔，安放钢筋笼，灌注水下混凝土，钢护筒则留在岩溶地层中与水下混凝土结合成为一根“钢护筒混凝土桩”混凝土浇注完成后护筒与桩体间用中沙冲实。
c.跟进的钢护筒底要进行加固处理:
用旧钢轨与钢护筒底焊接劳固插打钢护筒.
d.钢护筒跟进要安装桩帽及桩锤，桩锤用B-3型复打气锤。
e.锤击钢护筒下沉过程中，要严格控制钢护筒的倾斜度和锤击贯入度，中心偏差不得大于5cm，斜度不得大于1%。
f.钻孔内投放的片石及粘土数量要作好记录，钻进资料应齐全完整，并应有岗位负责人签字.
g.钢护筒跟进先利用振动锤打入，然后边冲孔边跟进，直到穿过易坍塌的地层。
护筒到位后，当钻头钻至护筒底脚以上0.5m时，投入15cm直径以下块石和优质粘土各1.5m3,在不掏渣的情况下钻至护筒以下0.5m，掏出泥浆，再投入同样数量的块石和粘土，利用钻头的冲击力将块石和粘土造成一个高质量的壳体孔壁，使护筒底脚与孔壁结合紧密。
六、对于成品保护的要求：
①对于钢筋半成品要入库堆放，进行分堆放置，堆置时要用木头垫起，要用标识排分别标明规格型号。
②对于成品在钢筋厂按规格型号进行堆放，每一堆钢筋要分别用标识排进行标注。
分别用彩条布进行覆盖。
③堆放时要注意，要避免钢筋弯曲或损坏。
钻孔灌注桩施工工艺框图
表1钻孔允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
护筒
顶面位置
50mm
测量检查
倾斜度
1﹪
2
孔位
50mm
3
倾斜度
1﹪
表2钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±20mm
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20mm
3
主钢筋间距
±0.5d并不得小于10mm
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
0.5%
吊线尺量检查
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