回旋钻灌注桩Word格式文档下载.docx
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批准日期
2009.2.1
回旋钻灌注桩作业指导书
1目的
明确回旋钻钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。
2编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005、《贵广铁路施工图设计文件》
3适用范围
钻机按照泥浆的循环方式：
分正循环钻机和反循环钻机。
正循环钻机适用于黏土、粉土、砂性土等各类土层的桥墩的桩基施工。
反循环钻机适用于粘性土、砂性土、卵石土和风化岩层，但卵石粒径少于钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。
4施工方法及工艺要求
回旋钻机钻孔施工工艺流程见图1。
4.1施工准备
4.1.1钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡、水中或淤泥中时，用枕木或型钢等搭设工作平台，平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。
4.1.2埋设钢护筒，护筒内径比桩径大20cm，护筒顶面高出施工地面20～30cm。
护筒埋置深度符合下列规定：
黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。
当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；
护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
4.1.3开挖泥浆池，选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。
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：
正循环钻机一般地层为1.1～1.3；
反循环钻机泥浆比重可为1.01～1.15。
粘度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
大于6.5。
图1回旋钻机钻孔施工工艺流程图
4.2钻孔
4.2.1钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。
4.2.2钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。
针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。
4.2.3钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。
4.2.4钻孔作业保持连续进行，不中断。
4.2.5经常检查泥浆的各项指标。
4.2.6开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。
4.2.7当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
4.3清孔
4.3.1根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式
4.3.2清孔时注意事项：
清孔标准符合设计及规范要求，即：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；
浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
不采用加大孔深的方法来代替清孔。
4.4钢筋笼制作、安装
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同标号混凝土旋转垫块。
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。
现场焊接须采用单面帮条焊接。
钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点吊：
第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。
起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
检查骨架是否顺直。
骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。
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，焊接时应先焊顺桥方向的接头，最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔，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。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：
主筋间距±
10mm；
箍筋间距±
20mm；
骨架外径±
骨架倾斜度±
0.5％；
骨架保护层厚度±
骨架中心平面位置20mm；
骨架顶端高程±
骨架底面高程±
50mm。
4.5砼灌注
4.5.1安装导管
导管采用φ250-300钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。
吊装先试拼，并做水密承压和接头抗拉试验。
导管连接应牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央。
4.5.2浇注混凝土前二次清孔
高压风管吸泥清孔（见图1.2-1）。
以灌注水下混凝土的导管作为吸管，高压风管设在导管内。
高压风管沉入导管内的入水深度至少应大于水面至出浆口高度的1.5倍，且不小于15m。
开始工作时先向孔内供优质泥浆（各项指标符合规范要求），然后送风清孔。
停止清孔时，应先关气后断水，以防水头损失而造成塌孔。
送风量大小应严格控制。
若导管直径为25厘米，则送风量需20m3/min，可采用1台20m3/min的空压机送入风管。
风压可按下面公式计算：
H—为风管口入水深度（m）
P=0.1H+0.5
图1.2-1高压风管吸泥清孔
1—高压风管入水深
2—弯管和导管接头
3—焊在弯管上的耐磨短弯管
4—压缩空气
5—排渣软管
6—补水
7—φ25输气钢管
8—φ100钢管，长度大于50cm风包
9—孔底沉渣
清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，否则不可马上停止送风，应先将风管或导管提升一定高度，才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞。
4.5.3灌注水下混凝土
浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如超出5cm，则利用导管进行二次清孔，根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物。
清孔完成后，立即浇注水下混凝土。
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。
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为30cm。
在灌注过程中，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，即时调整导管埋深。
混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量，以防止导管进水
灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。
如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3min～5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土。
箭球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，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。
灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。
再灌注过程中，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。
灌注过程中，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。
当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定）。
此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。
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。
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可，建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性；
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。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50～100cm，以便灌注接受后浆此段混凝土清除。
增加高度，可按孔深、成孔方法确定，一般不宜小于0.5cm，长桩不宜小于1.0cm。
混凝土灌注到接近设计标高使，工地值班人员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。
未减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后，混凝土处凝前拔出。
当使用两半式钢护筒或木护筒时，要待混凝土强度达到5Mpa后方可拆除。
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。
在拔出最后一段厂导管时，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。
在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件，桩长20米以上者不少于3组；
桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。
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，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。
浇注连续进行，中途停歇时间不超过30min。
在整个浇注过程中，及时提升导管，控制导管的埋深，导管在混凝土埋深2～4m。
考虑桩顶含有浮渣，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程100cm控制，以保证桩顶混凝土的质量。
4.6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质量检验标准
表1钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深，并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
≤200
表2钻孔桩钢筋骨架允许偏差
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100
钢筋骨架外径
10
主钢筋间距
加强筋间距
20
箍筋间距或螺旋筋间距
6
钢筋骨架倾斜度
0．5%
7
骨架保护层厚度
8
骨架中心平面位置
9
骨架顶端高程
骨架底面高程
50
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