钻孔桩作业指导书.docx
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钻孔桩作业指导书
武汉站货车外绕线及武东南疏解工程
钻孔桩施工作业指导书
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状态
受控标识
编号：
HW01版本：
A
编制人：
日期：
审核人：
日期：
批准人：
日期：
制定2007年08月18日
实施2007年08月18日
中铁七局集团有限公司货外工程联合体项目部第三分部
一、工程概况
本分部所属工程，其桥梁基础设计均为φ1.0米的桩基。
施工中选用冲击钻成孔。
二、施工方法工艺
1、施工准备
施工之前对场地和便道进行平整压实，以满足施工机械能够顺利进场、钻机座不产生沉陷。
灌注桩范围内的桩位和混凝土拌和站之间均应设置混凝土运输车通行的施工便道。
2、桩位测量放样
施工放样必须准确无误，资料计算必须坚持复核制，在工程中不得采用未经复核过的资料。
用全站仪将桩位设置于地面后必须用钢尺检查各桩的相对尺寸是否和设计一致，确保桩位准确，中心桩放出后应埋设护桩，护桩尽量埋于桩两面，两线应尽量垂直，每条线上至少有六个护桩，护桩用截面5×5cm的小方木，桩顶钉小钉并用水泥砼稳固，护桩埋设距桩中心不小于2m，以免冲击振动影响其准确性。
3、护筒埋设，钻机就位
为固定桩位、导向钻头、隔离地面水，保护孔口地面及提高孔内水位增加对孔壁的静压以防止坍塌，在钻孔前应埋设护筒。
护筒要坚实，有一定的刚度，接头严密不漏水。
本项目为施工方便，全部采用钢板卷制护筒，长度不小于1.5米，钢板厚度与护筒的直径见下表：
桩径
φ100
φ120
φ150
φ180
φ220
φ240
钢板厚度（mm）
≮3
≮3
≮3
≮3
≮5
≮5
护筒直径（m）
φ1.2～φ1.4
φ1.4～φ1.6
φ1.7～φ1.9
φ2.0～φ2.2
φ2.4～φ2.6
φ2.6～φ2.8
护筒埋深要视不同地层而定。
护筒内径宜比桩位大200～400mm。
埋设后护筒中心与桩的中心重合，平面偏差不大于5cm，竖直线倾斜不大于1%，护筒顶端高出原地面不小于30cm或水面1～2m，防止杂物掉入和封孔时泥浆溢出孔口影响灌注等。
四周用粘土分层夯实，出浆口护筒两侧采用纺织袋装土堵塞即可。
护筒埋设好以后，应重新校正桩位，并用红油漆在护筒顶口及内侧标注桩位十字点号，以便钻机对位。
4、护壁泥浆及泥浆池
泥浆由粘土（或膨润土）、水和添加剂拌和而成，其比重较水大，故对孔壁能增大静水压力并在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内、外水流，保护孔壁，防止坍孔。
此外，在钻进成孔中，还起悬浮钻渣、排渣作用。
另外泥浆还可以润滑、冷却钻头，减少钻头阻力和钻头磨损。
钻进过程中，应随时捞取泥浆槽、池中的钻渣，以保证泥浆质量和加快钻进速度。
泥浆应尽量回收，重复使用。
5、钻孔
（1）一般要求
钻机就位前，应对场地布置、钻机位置的平整度和密实度等检查和加固，配备设备水电的接通等全面检查落实。
钻机安装就位后，底座和顶部应平稳，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。
钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心（即钻头、钻杆中心）和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm。
升、降钻头时必须平稳，钻头提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。
拆装钻杆力求迅速，因故停钻时，钻头应提出桩孔，并在孔口加护盖。
施钻前，应根据地质勘测资料绘制孔位地质剖面图，以便钻进时按不同的土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度和泥浆。
施工钻进过程中，必须及时填写钻进记录，交接班连续进行；并经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，随时调整；还应经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判明土层，确定标高，记入记录表中，以便与地质剖面图核对。
遇有与地质资料严重不符时，应留取渣样袋，放入数据条（地质、标高、时间等）并拍照，同时通知监理工程师到场核实确认。
（2）钻进
钻头应对中桩孔，位置必须准确。
开钻前应准备足够的粘土，钻机就位后先进行自检，并请驻地监理认可后方可开钻。
刚开始采用小冲程进行造浆，并使护筒刃脚处的孔壁密实，钻孔过程中严格按照施工规范进行，并定时定人记录观测数据，冲击钻冲程大小和泥浆的稠度，应按通过的地层来决定，当通过砂砾、砂、卵石层时，采用小冲程，并加大泥浆的稠度，反复冲击使孔壁结实，防止坍孔，当通过坚硬的孤石层时，采用大冲程，使孤石破碎，在任何情况下最大冲程不宜超过6m，防止钻进过程中冲坏孔壁或使孔不圆。
在易坍塌或漏水的地段，宜采用小冲程，并提高泥浆的粘度和比重，冲程确定后，应注意操作，放松绳子过少，则会减少冲程，降低钻进速度。
钻进过程中，每进尺2～3米，应将冲锤提出，将泥浆泵胶管头送入孔底，开动泥浆泵，使泥浆循环，将钻渣浮起流入沉渣池。
由工人用铁丝网将钻渣从泥浆中捞出，使泥浆净化。
冲击使应及时清除钻渣，当钻渣太厚，泥浆不能将钻渣浮起时，冲锤不能冲击到新鲜的土层，使进尺下降，影响进度，清渣后开始冲击，根据泥浆比重应及时增加粘土或膨润土，加大泥浆比重。
在钻孔排渣，提钻除土或应故停钻时，应保持孔内具有1.5～2.0米的水头和要求质量的泥浆，以防塌孔。
（3）常遇事故及对策表
故障类型
事故原因
预防及处理
坍孔
1、泥浆比重或粘度极小，护壁不良
2、施工现场或护筒周围、底部夯填土质不良；
3、钻机和钻架未支撑好，支撑面受过大压力；
4、护筒埋深太浅或刃脚处理不良；
5、孔内水头不够或补水时水流冲塌孔壁；
6、不良地层钻进时采取措施不当；
7、孔口受过浸泡，以至松软坍塌；
8、清孔方法不当或延误时间太长。
1、不良地层钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆；
2、改善泥浆，加高水头，埋深护筒，继续钻进；
3、回填碎石、粘土，置一段时间后，重钻；
4、全护筒法钻进。
漏浆
1、护筒埋设太浅；
2、回填土不密实或护筒接缝不严；
3、水头过高；
4、暗洞或暗流。
1、加深护筒；
2、加稠泥浆搅拌；
3、回填卵石、片石反复冲击挤压；
4、全护筒法。
缩孔
1、地层中夹有塑性土壤，遇水膨胀；
2、钻头磨损严重未及时补焊。
1、反复扫孔或回填待密实后重钻；
2、及时补焊钻头；
3、采用失水率较小的优质泥浆。
糊钻
1、进尺过快或钻渣过多；
2、泥浆比重和粘度太大。
1、控制进尺，选用刮板齿小、出浆口大的钻头；
2、提钻清除。
卡钻
1、不规则孔形未处理；
2、坍孔落石、工具掉入孔内；
3、钻头尺寸不一或补焊超限；
4、下钻太猛，钻头在孔内倾斜。
1、边旋转边上下提动钻头；
2、冲吸法；
3、强提；
4、泥浆继续循环并旋转提钻。
掉钻
1、卡钻时强提强扭；
2、钻杆扭断或滑丝；
3、钻机反转，钻杆松脱。
1、打捞叉、钩取、套绳法；
2、抓斗捞取法；
3、电磁铁吸取法；
4、清孔打捞。
注意：
在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔内处理故障。
当必须下入有护筒或有其它防护设施的钻孔内时，应在检查孔内无有害气体、并备齐防毒、防溺、防坍埋安全设施后，方可操作。
6、清孔
当钻孔达到设计规定后，对孔深、孔径进行检查，成孔质量符合图纸及《规范》要求并经监理工程师批准，应立即进行清孔。
清孔用“浮渣”法进行清孔。
清孔后泥浆的稠度应达到规定的要求。
当钢筋笼及导管安放好后，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，进行二次清孔，保证沉淀厚度不大于技术规范及设计要求。
在灌注砼前，用空压机风管对孔底进行扰动，其目的在于使沉淀层尽可能减少，提高孔底承载力，同时也可保证水下混凝土灌注质量，不出故障。
清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.2～1.5m，以防止孔的任何塌陷。
清孔不能间歇，避免泥浆及钻渣沉入孔底使清孔工作困难。
清孔工作顺序为：
下钢筋笼及导管
灌注水下砼
二次清孔
泥浆泵清孔
7、钢筋骨架制作
1.钢材经检验合格后，在灌注前绑扎完成，检验合格后待用。
2.钢筋骨架视桩长一次制作成型或分节制作吊装，钢筋笼成型可采用卡板成型或箍筋成型，保证主筋的位置准确。
间隔一道箍筋应加焊十字撑，以保证骨架的刚度（安装至孔口时逐个拆除）。
在骨架上端，根据钢筋笼的长度、直径大小以及护筒顶标高，均匀设置4根吊筋，用以保证钢筋笼的竖向位置。
3.钢筋焊接时，主筋内缘光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空。
在主筋外侧水平设置厚度等于保护层厚度的侧耳，每隔4m设置一圈，每圈4个，确保钢筋笼安装入孔后的水平位置及保护层厚度。
4.钢筋笼存放时下部垫空，顶、侧部应覆盖，以防潮湿生锈。
5.钻孔桩钢筋笼制作按照设计图纸在钢筋加工平台制作。
根据设计图纸先进行下料，为保证钢筋笼的几何尺寸及相对位置正确，钢筋加工在加工平台上放样成型。
主筋接头采用电弧焊，下端纵向主筋应稍微向内侧弯曲，以防钢筋下放时，损伤孔壁。
6.钢筋笼在现场地面平卧组装，先将闭合箍筋排列整齐，在将主筋依次穿入箍筋拉线点焊就位，再将螺旋筋同主筋绑扎。
7.制作过程中对钢筋的种类、型号、数量进行一一核对，对有锈迹的钢筋应先除锈再加工使用。
操作过程中，钢筋的绑扎、焊接严格按照设计文件及技术规范操作。
8.钢筋焊接采用电弧焊，Ⅰ级钢筋采用结422焊条，Ⅱ级钢筋采用结506或结502焊条。
焊条必须有出厂合格证及材质单，焊工必须持有焊工证。
8、水下混凝土灌注
灌注水下砼采用竖向导管法。
导管直径采用D300mm，壁厚8mm无缝钢管，接头为丝扣，分节长度2m，最下端一节长4m。
导管在吊入孔内时，位置居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架。
导管使用前均应调直、试拼组装、试压、编号及自下而上表示尺度。
首先计算好漏斗和储料斗的容量，即砼的初存量，应保证首批砼灌注后，使导管埋入砼的深度不小于1.0m。
灌注前，应借助导管进行二次清孔，消除沉渣。
导管下放高度应使导管底口距孔底沉渣0.3—0.5m为宜。
水下砼的坍落度以180—220mm为宜，并有良好的流动性。
灌注水下砼的工作应迅速，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。
每根桩灌注时间不应太长，尽量在4h内灌注完毕，以防止顶层砼流动性减小，提升导管困难，增加事故的可能性。
灌注过程中，导管埋入砼的深度一应控制在2—4m内。
灌注标高应高出设计标高0.8m，以便清除浮浆和消除测量误差，保证桩头质量良好。
为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后、砼凝结前，挖除多余的一段桩头，但应保留10—20cm，以待随后修凿。
在拔除最后一节导管时，拔管速度要慢，防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
在灌注水下砼前和灌注过程用测绳检测砼面上升的高度，以控制灌注前沉淀厚度、导管埋置深度和桩顶高度填写好检查证并做好施工记录。
试验人员必须全程做好试验工作，每根桩试件不少于3组，试件采用标准养护。
夏季施工时，要防止砼在运输过程中的坍落度损失。
冬季施工时，关键是防止砼早期受冻，水下砼一经入孔，即处在地温的蓄热养护，在地层冰冻线以上部分采取防东措施。
9、质量检验
1.成桩检验
a、孔径、孔深必须符合设计要求。
b、嵌入承台的锚固钢筋长度不得小于规范规定的最小锚固长度要求。
c、凿除桩头砼后，无残余的松散砼。
D、实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
规定分
1
砼强度
在合格标准内
实验室
35
2
桩位（mm）
群桩
100
检查纵、横方向
15
排架桩
50
3
孔的倾斜度
1%
查灌前记录
20
4
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
查灌前记录
10
5
沉淀厚度
（mm）
摩擦桩
符合设计要求
查灌前记录
20
支撑桩
不大于设计定
2.桩检
检桩采用超声波检测时，应注意预埋声测管。
为保证声测管的位置正确，应将其与钢筋笼固连，保证在砼灌注时不移位。
同时声测管接头要严格密封，防止漏浆堵塞声测管。
四、质量保证措施
1、工程施工时必须严格按监理程序和施工规范要求进行施工。
2、对建筑材料，水泥、钢材及其他成品进场必须有出厂合格证，并做材质试验，每一批的水泥在检验报告未出之前不得投入生产。
3、现场收料人员必须严把质量关，绝不允许不合格的材料进场。
4、施工质量控制必须经过质量“三检制”，即施工班组自检、分公司技术人员检查、经理部质检工程师和监理工程师专职检查。
检查合格并经监理工程师认可后方可进行下一道工序施工。
5、钻孔过程中，用全站仪测量钻孔中心的准确性，用比重计检验泥浆比重，防止塌孔，用垂球检查钻架的垂直度，防止钻架歪斜。
6、钻孔达到设计深度后，用测锤测孔深和沉渣厚度，用孔规检查孔径和孔的斜度，用比重计测量泥浆的比重。
7、在灌注水下混凝土前，应检查导管长度和导管连接处密封性，还要检查混凝土料斗的容积是否能够使混凝土充满导管管底的空隙，同时将导管埋入混凝土内1米的要求，检查隔水阀是否光圆，用坍落度筒检查混凝土的坍落度，第一斗混凝土检查导管是否漏水，灌注过程中严格控制导管埋2~6米，严禁导管埋深过大，避免发生导管拔不动而造成断桩事故。
灌注接近钢筋笼底部时，要加大导管埋深，放慢灌注速度，避免冲击力过大造成钢筋笼上浮事故。
8、钢筋笼的加工一定要符合质量要求和标准，焊接工作一定要持证上岗。
钢筋笼加工时在地下要安放垫木，不能放在地上，离地高度不小于20cm。
下雨时要用彩条布覆盖好。
9、混凝土的拌制、运输、浇筑祥见《混凝土施工作业指导书》
五、安全保证措施
1、各作业领导要坚持对职工进行安全生产教育和学习，增强职工的自我防护意识，防止不安全事故发生，做到警钟长鸣长抓不懈。
要针对各自的施工实际情况开展事故预想活动，并制定有效的纠正预防措施，对职工进行安全培训。
2、坚持每周一的安全讲话，每日班前安全讲话，设置安全监督等行之有效的安全管理制度，并做好定期的安全检查工作和检查记录。
3、各作业队在施工前应认真对现场进行详细的调查，桥梁工程施工现场的高、低压线电杆处应做好安全标志。
4、所有进入现场的施工人员必须戴安全帽，穿防滑鞋。
5、各施工便道处要加设各种交通防护标志，避免发生意外。
便道陡坡急弯，注意限速慢行，严禁超速行驶。
6、各作业队上下班职工，在有条件的情况下应尽量安排专车接送，不准骑无闸自行车或在视线不清的时间和地段骑自行车上下班。
7、加强全员的防火、防盗、防雨意识，特别是油库、木工加工场、料库一定要配备消防器材，做好防洪系统，安排专人值班，并做好交接班记录。
8、加强对临时工和民工的管理工作，对他们要进行严格的安全培训，并经考试合格后方可上岗。
严禁使用童工及网上在逃人员，一经发现严肃处理。
9、在施工前必须做好桥梁施工范围内的临时排水工作，临时排水沟要与既有的水渠和水沟衔接，以利排水畅通。
10、用电安全防护措施
a、临时用电必须符合中华人民共和国城乡建设环境保护部部颁标准和当地供电局的有关安全运行规程。
b、移动式发电机的用电设备，其金属外壳或底座，应与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接。
c、施工现场临时用电要定期进行检查，防雷保护、接地保护、变压器及绝缘强度、每季测定一次；固定用电场所每月检查一次；移动式电动设备、潮湿环境和水下电气设备每天检查一次。
对检查不合格的线路设备要及时维修或更换，严禁带故障运行。
d、施工所用的闸刀盒、配电箱必须全部加盖上锁，现场所有施工机械都必须挂安全操作规程和注意事项牌。
e、各种电气设备的检查维修时，一般应停电后才能进行作业；若必须带电作业时，应有可靠的措施并派专人监护。
f、使用高温灯具，要防止失火，其与易燃物的距离不得小于1米，一般电灯距易燃物品不得小于0.5米。
g、遇有雨天不得爬杆带电作业，雨后要派专业人员对现场的电缆进行一次全面的检查，发现问题及时处理，在室外无特殊防护装置时必须使用绝缘拉杆拉闸停电。
h、施工现场的电线接头要牢固，并用绝缘胶带包扎。
闸刀盒使用的保险丝应按用电负荷装设。
i、电气设备的检修必须由电工进行，他人不得任意操作；检修完毕后必须检查设备各部分的情况，没有异常，才能合闸。
工作中如遇到停电应及时拉下闸刀，切断电源。
11、钻孔施工安全防护措施
a、钻孔施工前，应对施工现场、机具设备及安全防护设施等，进行全面检查，确认符合安全要求后方可施工。
b、开挖基坑时，如对临近建（构）筑物或临时设施有影响时，应采取安全防措施。
c、挖掘机等机械在坑顶进行挖基出土作业时，机身距坑边的安全距离应视基坑深度、坡度、土质情况而定。
一般不小于1.0m，堆放材料及机具时应不小于0.8m。
d、采用吊斗出土时，应检查吊斗绳索、挂钩、机具等是否完好牢固。
吊斗升降时，坑内作业人员应躲离吊斗升降移动范围以外。
吊斗不使用时，应及时摘下，不得悬挂。
e、基坑开挖需要爆破时，应按国家现行的《爆破安全规程》办理。
f、钻孔机械就为后，应对机械及配套设备进行全面检查。
钻机安设必须平稳、牢固；钻架应加设斜撑或缆风绳。
g、冲击钻孔，选用的钻锥、卷扬机和钢丝绳等，应配置适当，钢丝绳与钻锥用绳卡固接时，绳卡数量应与钢丝绳直径相匹配。
冲击过程中，钢丝绳的松弛度应掌握适宜。
h、钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。
挪移钻机时，不得积压电缆线及风水管路。
i、当钻头提到接近护筒底缘时，应减速、平稳提升，不得碰撞护筒和钩挂护筒底缘。
j、钻孔使用的泥浆，应设置泥浆循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。
k、钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。
l、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔出的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。
六、环境保护措施
1、保护原有植被。
2、尽量减少临时用地，施工完成后对临时用地进行复耕。
3、施工、生活用废水统一排放，净化处理，防止污染河道。
钻孔用泥浆不得随意排放，须在沉淀池沉淀以后再排入河道。
4、施工废渣，应统一堆放，完工后用粘土覆盖，植草。
5、施工便道应保持湿润，防止行车扬尘。
6、使用达标燃油，减少废气的排泄量。
7、对于有害的固体、液体废料应进行无害化处理。
8、无法使用的易燃、易爆物品，应进行相应的处理（如：
焚烧、引爆）。
9、对施工范围内的永久裸露地表应进行覆盖绿化。
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