1钻孔灌注桩作业指导书Word格式文档下载.docx
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（3）含砂率：
新制泥浆不宜大于4%。
（4）胶体率：
不应小于95%。
（5）PH值：
应大于6.5。
旋挖钻
（1）泥浆比重1.03～1.1
（2）黏度18～22s
新制泥浆不宜大于2%。
不应小于98%。
8～10。
3.2钢筋质量要求
3.2.1纵向受力钢筋连接方式必须符合设计要求。
3.2.2钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。
3.2.3同一连接区段长度：
焊接钢筋35d且不小于500mm,绑扎钢筋接头在1.3倍搭接长度范围且不得小于500mm。
钢筋接接应避开钢筋弯曲处，距弯曲点的距离不得小于钢筋直径的10倍。
3.2.4钢筋采用双面焊接，焊接搭接长度不得小于5d。
3.3砼质量要求
3.3.1混凝土连续一次浇筑完成，以保证其整体性。
3.2.2混凝土用料避免日光曝晒，以降低用料的初始温度。
3.2.3混凝土拌合必须严格按试验给定的配合比操作，不得随意调整。
3.2.4混凝土运输采用罐车，以保证混凝土不离析，不分层，且和易性好。
3.2.5天气炎热时，由于模板温度及模内温度都很高，混凝土水分易散失，宜在下午16时以后浇筑。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：
施工准备→测量放样→埋设护筒→钻机就位→开钻→成孔→（地质确认→）清孔→设立钢筋笼→二次清孔→设立导管→灌注水下混凝土→拔出护筒→凿除桩头。
4.2工艺流程
钻孔桩施工工艺流程图
技术准备
↓
确定桩位、埋设护桩
埋设护筒
钻机准备
→
钻机就位、校正
泥浆制作
成孔
←
成孔记录填写
是
↑
否
成孔自检
清孔设施准备
清孔
钻机移位
成孔自检及报监理工程师检验
钢筋笼制作
安放钢筋笼
检查、记录填写
导管试拼、检查
吊装安放导管
灰料斗准备
搭设平台、安放灰料斗
混凝土灌注记录
灌注混凝土
制作混凝土试块
凿除桩帽
桩检测
报监理工程师
承台（系梁）施工
5.施工要求
5.1施工准备
5.1.1钻孔前的准备工作
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样，整理平整场地，布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，泥浆的制备和准备钻孔机具等。
5.1.2场地整理
施工前，施工场地按不同情况进行处理。
对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台，桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。
5.1.3埋设钢护筒，采用5mm钢板制作。
为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
本标段的钻孔桩直径为：
ф100cm、125cm和150cm。
根据钻孔桩直径，护筒直径分别为：
140cm、165cm、190cm。
护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
护筒埋设时，护筒顶要高出地面0.5m，并要高出施工水位或地下水位2m，周围密实不漏水。
护筒的埋设深度：
黏土、粉土不小于1m，砂类土不小于2m，筑岛的护筒应埋设至河床面以下1m，有冲刷的河床埋入冲刷线以下1m，冬期施工的护筒要埋设至冻土线以下0.5m，埋设时在护筒四周回填黏土并分层夯实，采用锤击或振动等方法下沉护筒。
5.1.4泥浆的制作
制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。
制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。
多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。
旋挖钻机的泥浆应单独提前制备完毕。
5.1.5安装钻机
安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
5.2施工工艺
5.2.1钻进
冲击钻开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。
待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。
如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。
在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。
宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。
泥浆补充与净化：
开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。
并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。
每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。
同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
旋挖钻机除按照冲击钻的相关要求外，还需要经常检查钻机的电子控制系统保证成孔的垂直度，初入压力控制在80～90KPa，每次进尺控制在0.5～0.8m，具体参数按照工艺试验的结果施行，孔内出土应立即清走，不得堆积在孔位周围，钻至设计标高后，钻头不加压继续旋转数圈再提钻。
5.2.2检孔
钻孔完成后，用检孔器进行检孔。
孔径、孔垂直度、孔深、沉渣厚度检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。
5.2.3清孔
清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度，各项指标符合要求后立即进行清孔。
5.3钢筋笼制作、安装
5.3.1对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。
对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米，以减少现场焊接工作量。
5.3.2制作时，采取模架法施工，在精加工的模架上放好主筋，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
5.3.3钢筋骨架保护层的设置方法：
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。
钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”，见下图。
设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
5.3.4、骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。
当长度超过6米时，应在平板车上加托架。
如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引，也可运输一般长度的钢筋笼。
4.2.5、骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。
采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。
待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。
当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。
将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。
将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差；
钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100
2
钢筋骨架直径
20
3
主钢筋间距
0.5d
4
加强筋间距
5
箍筋间距或螺旋筋间距
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
7
保护层厚度
不小于设计值
5.4砼灌注
5.4.1导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为25-30cm。
导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。
进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.5倍，p=rchc-rwhw
式中：
p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；
rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；
hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；
hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。
5.4.2安装导管
导管采用φ25-30钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。
钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。
导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。
使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。
导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。
采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。
导管安装后，其底部距孔底有300～400mm的空间。
5.4.3二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；
当设计无要求时：
柱桩不大于5cm；
摩擦桩不大于20cm。
如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。
5.4.4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。
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，减少工后沉降的重要环节。
5.4.5首批灌注砼的数量公式（例桩径D=1.25m）：
V≥πD2/4（H1+H2）+πd2/4h1；
h1=Hwrw/rC；
导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。
h1=Hwrw/rC=11×
68/24=31.17m
Vr1.25=3.14×
（1.25/2）2×
（H1+1）+3.14×
（0.25/2）2/4h1=3.14×
（0.5+1）+3.14×
（0.25/2）2/4×
31.17
=2.23m3
对孔底沉淀层厚度应再次测定。
如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。
5.4.6箭球、拨栓或开阀
打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，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。
5.5水下混凝土浇灌
桩基混凝土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2～4m。
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，不可整斗地灌入漏斗和导管，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。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为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。
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。
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以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，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。
如换工作时，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。
有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、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。
5.6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，埋管过深拔不出或短桩事故。
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。
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施工人员应结合本标段确定的施工方案、机械、人员组织、工期要求进行合理的配置。
每个作业工地人员配置表
架子队长
1人
技术负责人
技术主管
专兼职安全员
工班长
3～5人
技术、质检、测量、试验人员
4～6人
钻机长、司机
7～8人
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全人员必须由正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7.材料要求
7.1钢筋
钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）和《低碳钢热轧圆盘条》（GB/T701）等的规定和设计要求。
7.1.1钢筋笼的制作
制作钢筋笼时，对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。
钢筋笼的主筋尽量为整根，需要对接时，宜采用双面搭接焊接头，搭接的长度不小于5d，末端不设弯钩。
成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm。
7.1.2钢筋笼的安装
（1）为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置混凝土垫块。
（2）钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。
检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。
（3）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。
（4）入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。
7.2灌注砼
混凝土原材料要求应满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2010）的有关规定。
7.2.1砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备
（1）组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。
集料中的杂物含量，符合规范要求，必要时清洗和过筛，以除去有害杂质。
（2）拌制砼用水在使用前做水质化学分析，试验按JTJ056-84的规定进行。
（3）砼所用水泥必须经合格分供方评定后，从批准的厂家进货；
水泥进场时，必须附有水泥出厂合格证，并且经本单位中心试验室检验合格。
（4）导管、漏斗和储料斗的制备
导管是灌注砼的重要工具，用3mm厚钢板卷制焊成，其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，不得小于250mm，导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度，中间节一般长2m左右，下端节可加长至4-6m，漏斗下可配长约1m的上端节导管，以便调节漏斗的高度。
中间节两端焊有法兰、以便用螺栓互相连接。
法兰厚度10-12mm，法兰边缘比导管外壁大出40-50mm、直径12-16mm、螺栓孔6-8个。
在一端法兰附近焊有小吊耳一对，备栓挂钢丝绳用，上下两节法兰间垫以4-5mm厚橡胶垫付圈，其宽度外侧齐法兰盘边缘，内侧稍窄于法兰内缘。
漏斗用2～3mm厚的钢板制成圆锥形或棱锥形，在距漏斗上口的15cm处的外面两侧对称地焊吊环各一个，圆锥形漏斗上口直径取800mm，高为900mm；
锥形漏斗结构尺寸为1000×
1000×
800mm，插入导管的一般长度均设15cm。
储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做，底部做成斜坡，出口设闸门，活动溜槽设在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗。
根据计算确定，本合同段所有桥梁钻孔桩使用的漏斗和储料斗均按2.5m3考虑。
7.2.2砼的拌合
本合同段钻孔桩所使用砼强度为C30（T1环境），施工前进行配合比设计，并报批，坍塌落度取18-22cm之间，骨料采用机制碎石，粒径0.5-3cm,最大不超过4cm,水灰比用0.5-0.6。
每立方米砼水泥用量符合试验要求，实配标号比设计标号高15%。
混凝土拌制采用集中搅拌、自动计量，拌制砼前对计量系统进行校正。
搅拌时间符合规范要求，如果搅拌机停用超过30min时，将搅拌机彻底清洗后才能拌合新砼，为保证灌注砼的连续性，在灌注钻孔桩时，备用一台应急发电机。
7.2.3钻孔桩砼灌注
砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工；
在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在2～6m，最大埋深不大于8m。
注砼注意的几个问题
（1）导管下端距桩底控制为0.3～0.4m；
在一切工作就绪，经量测孔底沉淀层超标时，采用射水（射风）管冲射3-5min。
（2）导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m。
（3）水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5～1m左右。
（4）严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住底）而造成断桩事故，保证施工质量。
（5）当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。
8.机械设备配置
钻孔桩钻机施工和钢筋加工机械设备分为两大部分。
钻机施工
钢筋加工
冲击钻机1台
调直机1台
吊车1台
弯曲机1台
挖掘机1台
切割机1台
推土机1台
切断机1台
泥浆运输车1～2台
电焊机2～3台
泥浆泵1台
对焊机1台
9.质量控制及检验
钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。
施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。
因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，
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