钻孔桩作业指导书.docx
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钻孔桩作业指导书
钻孔桩工程作业指导书
1适用范围
适用于新建铁路哈尔滨至佳木斯铁路工程HJZQ-5标段二工区桥梁钻孔桩施工。
2作业准备
2.1内业技术准备：
开工前，组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清图纸上有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加的施工人员进行上岗前技术培训。
2.2外业技术准备：
2.2.1对桩位进行施工放样，同时复核好原地面高程。
2.2.2预先探明和消除桩位处的地下管线和其他障碍物。
2.2.3施工现场提前做好现场排水系统、水电供应等常规准备外，还应储备足够数量和质量的造浆粘土和回填材料，规划和设置好沉淀池和泥浆池。
2.2.4预先对地下水、地表水进行取样检验，确定是否有侵蚀性。
3技术要求
3.1按照设计地质，选择合适的钻机钻孔。
3.2开孔前必须校正孔位，埋设护桩，钢护筒安装要牢固。
3.3对泥浆指标应全部进行性能指标试验；钻进时应随时检查泥浆指标和含砂率。
3.4浇筑水下混凝土前应清底，孔底沉渣应清除干净，满足相关设计规范及设计文件提出的沉降要求。
3.5桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。
3.6桩身顶端必须清理上层浮浆露出新鲜混凝土面。
桩顶高程和主筋深入承台的长度必须符合设计要求。
4施工程序及工艺流程
4.1施工程序
场地平整——测量放样——埋设护筒——钻机就位、对正——钻进——清孔——安装钢筋笼——浇筑水下混凝土。
4.2工艺流程：
5施工要求
5.1成孔作业
5.1.1准备工作
（1）水域钻孔桩施工
栈桥施工完毕，插打平台定位桩，然后进行水上钻孔平台的拼装。
在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，采用起吊设备插打水中墩钢护筒，同时这些起吊设备还负责相应墩位的钻孔桩施工。
水中墩护筒施工流程：
在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，测量放线定桩位——对接钢护筒——整体起吊钢护筒入水——调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定——安装震动打桩锤振动下沉——安装钻机开始水上钻孔桩施工。
在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整，满足规范要求，保证钻孔桩施工顺利进行。
护筒内径宜比桩直径大0.2-0.4m.钢护筒在车间分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用木楔在民向架与护筒之间调整偏差，护筒底口要求到达卵石层顶面。
护筒顶口宜高出施工水位或地下水位2m.
（2）浅滩地和陆地钻孔桩施工
①对河滩内桩位施工前应筑岛，岛的高度应高出施工地面0.5m，筑岛面积应根据钻孔方法和机具大小等决定。
利用暂未施工的护筒作泥浆池。
②陆地桩基施工时，拟在两墩之间共设一组泥浆池（约20m×10m×1.5m）、储浆池和沉淀池，并用循环槽连接，供两墩使用，泥浆循环系统应满足钻孔需要，合理布置。
泥浆不得倾泄场地，以免影响环境。
③钢护筒采用厚度为18mm的A3钢板卷制，内径宜比桩直径大0.2-0.4m。
④埋设护筒时应垂直定位准确，护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5cm，倾斜度不大于1%。
护筒埋设采用裁桩法，即在测量放出桩位十字中心线后，开挖一定深度埋护筒，护筒长度大约为2.5m左右。
护筒对位检查后，在其四周回填粘性土并分层夯实。
护筒露出地面0.5m，护筒上有十字线。
5.1.2测量放样
在钻桩前，应根据设计图纸，对孔中心进行精确放样，确定孔中心的精确位置，并埋设桩中心护桩，以便更好确保桩质量。
5.1.3钻机就位
安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，用钢枕作机座，钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧，保证钻机在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架及钻杆要垂直，钻头、钻杆和桩径中心在一铅垂线上，其最大偏差不大于5cm以保证孔位正确，钻孔顺直。
将钻机底盘调成水平状态稳定，开机试钻。
小心使钻头对准设计中心。
冲击钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。
5.1.4钻孔施工
钻机钻孔时，旋挖钻、冲击钻采用制备泥浆护壁，泥浆采用优质膨润土、纤维素、纯碱加清水搅拌而成，膨润土要充分膨化。
根据工程地层条件，地质不同所要求的泥浆比重不同，一般地质要求制备泥浆比重控制在1.1-1.3，粘度一般地层为16～22S，松散易坍地层为19～28S，含砂率小于4%。
现场由试验室测定泥浆比重，并填写泥浆比重记录表，如果泥浆比重达不到规范要求，应立即用现场准备好的膨润土造浆，使泥浆比重达到规范要求后在重新钻孔，在冲渣确认地质完成后，应立即用泥浆泵从泥浆池中抽回泥浆，达到一定高度后在重新开钻。
孔内水位应高出护筒底角0.5m以上，或地下水位以上1.5-2m，采用冲击钻钻孔前，要备足一定量的黏土及膨润土，在冲击钻钻进时，取渣应及时向孔内补水，保持一定的水头高度，钻进时，起落钻头速度应均匀，不得过猛或骤然变速，必须勤松绳，少量松绳，不得打空锤，勤抽渣，使钻头能够经常冲击新鲜地层，冲击钻最大冲程不得超过6m，钻头直径磨损超过15mm时要即使更换或补修。
采用旋挖钻机钻孔时，开钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后，在正常速度钻进，在钻进过程中应经常注意土层变化，对不同的土层采取不同的钻速、钻压、泥浆比重及泥浆量，钻进过程中如有损耗、漏失应予以补充，并按有关技术规定检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，适当调整泥浆指标，每钻进2m或地层变化，应打捞渣样，查明土类情况，以便与设计资料核对。
5.1.5清孔
在孔深达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位及孔形等进行检查，并如实填写钻孔记录，确认满足设计要求后，进行清孔，用钻机进行换沉浆清孔，将沉淀层、泥浆比重及含砂率调到满足要求。
当钢筋笼及导管安装完毕后，在检查沉淀层厚度，如果满足要求，即可灌注水下混凝土，如果不满足要求，要进行第二次请孔，用泥浆泵进行循环压浆，排出孔底沉渣，或往孔底射水（风）3-5分钟，翻动沉淀物，将沉淀物排出孔外。
5.1.6检孔
成孔后，用测绳量出孔深，看是否达到了设计孔深。
用检孔器对桩的孔深、孔径、倾斜度进行检测，待符合设计要求后，进行下一步的操作。
检孔
5.2钢筋笼制作与安装
钢筋笼严格按照设计图纸在钢筋加工车间分段制作，以定尺钢筋长度为宜。
主筋制作前必须整直，没有局部的弯折。
主筋一般应尽是采用整根钢筋，分段加工时主筋接头应相互错开，同一截面上接头数量不超过主筋的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm.钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。
加强箍筋必须采取焊接，不得采用绑扎。
钢筋笼制作完后，运至施工现场，采用吊车卸钢筋笼。
钢筋笼主筋采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d，焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。
钢筋笼安装采用吊车安装，人工配合，钢筋笼顶端应根据孔顶标高设计吊筋。
起吊时，吊点应拴牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变型，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。
钢筋笼分段入孔时，焊接接头采用单面焊时，接头不得小于10d，采用双面焊接，接头不得小于5d.并保证接头钢筋同心。
吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放，若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。
下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否坍孔。
钢筋笼四周设定位钢筋来控制混凝土保护层，间距竖向为2m，为防止钢筋笼吊装时变形，钢筋笼每道加劲筋内增设“十”形内支撑，快进入孔口时再将其割除。
钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求。
钢筋笼制作允许误差和检验方法
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
±100mm
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±10mm
尺量检查，不少于五处
3
主钢筋间距
±10mm
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
吊线尺量检查
5.3浇注水下砼
5.3.1首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深并不宜大于3m。
足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少砼沉降的重要环节。
5.3.2灌注方法
采用直升导管法进行水下混凝土的灌注，如图所示。
导管用直径250mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0～2.5m，配1～2节长1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。
导管使用前，应进行接长密闭试验。
下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。
混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。
隔水球式导管法施工程序图
打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。
如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。
5.3.3水下混凝土浇灌
采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～6m。
同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。
如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。
要注意安全。
已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
5.3.4当混凝土面升到钢筋骨架下端时，未防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：
①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。
②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；
③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
5.3.5混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。
在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大．如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
5.3.6因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm左右上，以便灌注结束后将此段混凝土进行凿桩头。
5.3.7在灌注混凝土时，每根桩至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。
若延长到次日，每工作班都应制取试件。
试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。
强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。
5.3.8混凝土灌注前进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。
5.3.9灌注砼测深方法
灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。
如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故。
因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。
用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下10—20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。
本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。
测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。
探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。
随时掌握混凝土用量与混凝土面的高度，以此来判断缩经或塌孔情况，钻孔桩水下混凝土浇筑监理须全过程进行旁站。
5.3.10泥浆清理
钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。
5.4施工注意事项：
①首批灌注砼的数量要满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要；
②控制好砼的坍落度：
③在灌注砼的过程中，禁止随意上下拉动导管，拆除导管时，要慢慢提动导管，导管的接头处不得用水冲洗。
④要配备发电机，随时可以启用，停电时要保持砼灌注的连续性。
⑤灌注砼时，要控制好导管的埋深，防止发生断桩。
⑥整个桩的灌注要在砼的初凝时间前完成。
⑦为了保证桩头质量，桩长超灌50—100cm。
⑧在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼灌注应徐徐灌入，以免在导管内形成高压气栓塞，导致导管漏水，造成砼出现夹层或离析。
⑨钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。
不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。
⑩水下砼灌注前，应制定技术措施，组织和安排好劳动力；严格检查各种机具设备，特别是导管接头不宜漏水。
备足所需材料，灌注混凝土数量按设计桩径体积的1．3倍计算，并有备用拌合机。
合理布置砼拌制、运输及导管升降设备等。
一经开始灌注，任何中断皆不得超过30分钟，以避免发生断桩事故。
⑪吊装导管作业时严防碰撞，以免接头螺栓松动，入孔下插要轻慢，防止插到孔底而堵塞导管下口。
导管下口距孔底一般0.4m，导管入孔接长时，接头螺栓应对称均匀上紧，否则易漏水。
⑫开始灌注前，应再次校核钢筋笼标高、导管下口距孔底距离、孔深、泥浆沉淀厚度，检查孔壁有无坍塌现象等，如不满足要求时，要经处理后方可进行灌注。
⑬随着砼的灌注，要不断提升和拆装导管。
提升速度要慢，高度要准，应设专人经常测量导管埋入深度。
应保证导管内经常装有足够高度的砼。
灌注过程中，导管不要下落或上下反复串动，以免堵塞导管及将砼面的泥浆和水分带入灌注好的砼中。
6劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合图纸、业主规定工期及现场实际情况制定确定施工方案、人员、机械、工期要求进行合理配置。
6.3每机可按以下配置劳动力：
机长1名、钻工3名、机修工1名、电工1名（可多台合用）、电焊工2名、混凝土工3名、吊车司机1名、起重工1名。
7材料要求
7.1水泥：
按验标规定检测强度、安定性、凝结时间，抽样检测一组，监理单位见证检验。
7.2粗细骨料：
按验标规定检验含泥量、颗粒级配，抽样检测一组，监理单位见证检验。
检验数量：
同一产地、品种、规格、批号的水泥，每200t为一批，不足200t时也按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。
各种原材料每批抽样检验1组。
检验方法：
检查产品质量证明文件。
在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。
8施工设备及机具
主要机械配置：
挖掘机、汽车吊、旋挖钻、冲击钻、备用发电机、电焊机等。
9质量控制及检验
9.1钻孔桩施工质量控制
钻孔桩施工质量控制及检查办法
序号
质量控制项目
质量标准和要求
施工单位检验方法
监理检验方法
备注
1
测量
放样
桩位放样误差，要求中心位置≤5mm
全站仪测量
检查测量资料
2
放护桩
引出十字护桩并保护好，要求中心偏差≤5mm
挂线、吊垂球、尺量
尺量
3
护筒
埋设
护筒严密不漏水，回填密实，埋深满足施工要求，顶面位置≤50mm，倾斜度≤1%，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上
观察、挂线、吊垂球、尺量
观察
4
钻机
就位
有防止钻机下沉和位移的措施，对中误差≤10mm，钻头直径满足成孔孔径要求
观察、水准仪抄平，尺量
尺量
5
开钻
钻进
泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。
针对卵石层情况，新制泥浆比重指标控制在1.25-1.3为宜，钻孔过程中做好钻孔记录，进入岩层或卵石层技术干部现场核实
泥浆指标测试、抽渣取样、尺量
巡查
6
终孔
检查
孔深≥设计孔深、孔径≥设计桩径、倾斜度<1%
检查钻孔记录、测绳量测与钻杆总长相校核、用等桩径检孔器全深检查
全部见证
7
钢筋笼加工
单面焊≥10d，双面焊≥5d，焊缝厚度≥0.3d，并不得小于4mm，焊缝宽度≥0.7d，并不得小于8mm.主筋间距≤±5mm，箍筋间距≤±10mm
观察和尺量
观察和尺量
8
下导管
导管接头牢固，不漏水。
导管下口距孔底控制在50cm左右
观察，尺量
检查施工单位原始记录
9
二清
泥浆指标≤1.1，，含砂率≤2%，黏度17-20s，沉渣厚度，柱桩≤5cm，磨擦桩≤20cm
泥浆指标测试仪，测绳量测
见证检测
10
混凝土
坍落度18-22mm，首罐砼导管埋深不小于1m，灌注过程导管控制埋深3-5m，砼浇注高度设出设计桩顶1m
坍落度筒、测绳量测和砼反算，做好灌注记录
旁站
11
砼强度
≥设计强度的1.15倍
标准养护试件抗压试验
见证检测
12
桩身完整性
I类桩≥90%，无III类桩
9.2质量检验：
9.2.1导管气密性检验：
本分项工程采用导管法灌注混凝土，导管直径为250mm，丝扣连接。
导管使用前应进行试压，检验其密封性。
导管试（取压前先计算出导管中可能承受的最大内外压力。
内压力P=γchc-γwHw，外压力＝1.3×P（根据桥梁施工技术规范计算），式中：
P—导管可能受到的最大内压力（kPa）；
—混凝土拌和物的重度24kN／m3）；
—导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
—井孔内水或泥浆的重度（kN／m3）；
—井孔内水或泥浆的深度（m）。
根据计算结果，试水压力不小于1.265Mpa。
持荷5分钟，如无漏水与变形现象方可使。
10安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1施工区应设安全警示标识。
10.1.2施工中应派专人对机械、设备定期进行检查与维护。
10.1.3为保证施工安全，现场派专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育。
10.1.4建立健全安全生产责任制，做到分工明确，责任到人。
深化教育，强化安全意识。
施工人员上岗前必须进行安全教育和培训，并经考试合格后发给《安全上岗证》方准上岗。
建立和完善各项安全作业制度和防护措施，并狠抓落实，使全体施工人员有章可循，有法可依。
实施标准化作业，开展安全质量标准工地建设，搞好文明施工。
10.2环保要求
10.2.1钻孔桩施工过程中，很容易对现场及环境造成污染，要加大控制泥浆排放，泥浆车必须保证不漏浆。
泥浆倒在指定的地方。
10.2.2施工便道要经常酒水，以免扬尘污染环境。
10.2.3驶出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。
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