承台墩台身安全技术培训资料.docx
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承台墩台身安全技术培训资料
跨盈度公路大桥钻孔桩作业
安全技术培训教材
（金台铁路项目）
第一节桩基护筒施工
一、基本施工原理
为什么要打设护筒？
1、护筒可以固定桩位，引导冲锤的方向。
2、防止桩基孔口坍塌。
3、隔离河水不能进入孔内，保持孔内的泥浆高出河水水位一定高度（一般1.5m～2m），形成对孔外的水压，保护孔壁不坍塌。
4、护筒一般打设到粗砂层甚至强风化岩层，所以可以有效防止漏浆、塌孔。
二、施工方法
1、准备工作
在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒、泥浆循环系统设置、泥浆备料调制及钻孔机具就位等。
①场地准备：
钻孔前将场地整平，在夯填密实土层上横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。
场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输、汽车吊等协调工作的要求。
②埋设护筒：
A．护筒用8mm厚的钢板制作，其内径大于桩径20cm（即2.0m）。
为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。
B．护筒的埋设深度大于2m，并埋入较坚实的地层不小于1.5m；筒顶高出施工水位或地下水位1.5～2.0m，并高出施工地面0.3m。
C．桩基护筒埋设采用挖埋法，埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不允许大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。
护筒外侧和底部用粘土填满夯实。
D．护筒内储存泥浆使其高出护筒底脚至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。
③安装钻机：
冲击钻机：
钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。
钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。
④泥浆的制备及循环净化：
A．泥浆各项指标如下：
相对密度：
1.1～1.3、粘度（s）：
18～22、含砂率（％）：
＜4、PH值：
8～10、胶体率（％）：
＞95、失水率（ml/30min）：
≤20。
B．在两墩桩基之间设置制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。
出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。
C．采用泥浆搅拌机制浆。
泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入适量膨润土保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。
D．施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。
然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成不断的循环。
钻孔弃碴（废泥浆）经泥浆沉淀池沉淀（或使用泥水分离机）达到标准后弃运到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或直接向流水河排放，以避免污染环境。
钻孔桩施工工艺流程和施工步骤图：
钻孔桩施工工艺流程图
2、钻孔施工
对准孔位，钻孔前放稳机架，测好垂度。
孔内泥浆（水位）应高于护筒脚0.5米以上，并应比护筒顶低约0.3米，以防泥浆溢出，孔内水位要比孔外水位高1.0米以上。
钻孔桩过程中，要勤抽碴，抽碴过程中不得过快，若采用抽碴桶进行抽碴时，不得碰撞护壁，以免造成护壁脱落或坍孔；
钻孔过程中随时做好进尺记录，由现场技术人员填写“钻孔桩施工记录表”。
通过不同地层时要及时取样与设计核对，发现与设计不符时，应及时与设计单位联系，进行变更设计，采取处理措施。
施工过程中要控制好孔内泥浆比重，造浆用的粘土要求质地良好，粉碎过筛（无粘土地区，可采用膨胀土），以起到护壁作用，便于沉碴浮起。
终孔后灌注桩身砼前，认真进行清孔，并经监理工程师检查签证，以保证砼桩的质量。
施工过程中如遇坍孔，应立即处理。
根据坍孔原因，选择适当的处理方法。
一般投填片石或灌注砼来增加孔壁和稳定，砂卵层多采用延伸钢护筒。
砂土层应多投粘土，使泥浆比重、粘度加大来进行护壁。
具体操作方法如下：
A．开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。
如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。
护筒底脚以下2m～4m范围内土层比较松散，应认真施工。
一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。
待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击。
在开孔阶段4～5m，为使钻渣挤入孔壁，减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣，确保有效冲击孔底。
B.在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。
冲程应根据土层情况分别制定：
一般在通过坚硬密实卵石层之类的土层中采用大冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程，冲程过大，对孔底振动大，易引起坍孔；在通过高液限粘土，含砂低液限粘土时，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。
在通过岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石、卵石，将表面垫平，再用钻头进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故；如岩层强度不均，易发生偏孔，亦可采用上述方法回填重钻；必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。
在砂及卵石类土等松散层钻进时，可按1：
1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。
必要时须重复回填反复冲击2～3次。
若遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石比例，力求孔壁坚实。
当通过含砂低液限粘土等粘质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用0.5m的小冲程，防止卡钻、埋钻。
要注意均匀地松放钢丝绳的长度。
一般在松软土层每次可松绳5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3～5cm，应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏，松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。
为正确提升钻头的冲程，应在钢丝绳上做油漆长度标志。
C．钻孔施工中，一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5cm～10cm，松软地层每小时纯钻进尺小于15cm～30cm时，应进行取渣。
或每进尺0.5m～1.0m时取渣一次，每次取4～5筒，或取至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。
取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护泥浆（水）面高度，投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥、卡锥。
每钻进1m掏渣时，均要检查并保存土层渣样，记录土层变化情况，遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续施工。
D．钻孔作业应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。
在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻，应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。
E．整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（或施工水位）至少0.5m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。
F．在遇溶洞的钻孔措施
根据既有地基钻探资料，查明后根据是否存在溶洞，若是空洞或充填淤泥或流砂（若充填土较密实按土层正常进行钻进）则在开孔时将开口段孔径增大20cm，在过溶洞时采用护筒跟进。
另施工前需备足片石、粘土和足够的泥浆，以防孔内浆漏后造成坍孔。
3、成孔检查
钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。
①孔径和孔形检测
孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，是根据桩径制做笼式井径器（即检孔器）入孔检测，笼式井径器用φ16和φ22的钢筋制作，其外径等于钢筋笼直径加100毫米，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。
检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。
②孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。
测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20～22cm，质量4kg～6kg。
测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
③成孔竖直度检测
钻孔灌注桩实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按附录D检查
2
桩位（mm）
群桩
100
全站仪或经纬仪：
每桩检查
排架桩
允许
50
极值
100
3
孔深（m）
不小于设计
测绳量：
每桩检查
4
孔径（mm）
不小于设计
探孔器：
每桩检查
5
钻孔倾斜度（mm）
1%桩长且不大于500
用测壁（斜）仪或钻杆垂线法：
每桩检查
6
沉淀厚度（mm）
摩擦桩
符合设计规定
沉淀盒或标准测垂：
每桩检查
支承桩
不大于设计规定
7
钢筋骨架底面高程
±50（mm）
水准仪：
测每桩骨架顶面高程后反算
第二节承台施工
三、承台施工
1、大体积承台砼施工时应严格按设计要求安装好冷却钢管，在灌注承台砼时应不断循环冷水，吸收砼中的热量；冷却水和砼温度差不宜太大，应合理使用，冷却管通水应持续至砼浇却完后15天；
2、采用低水化热水泥，如大坝水泥、粉煤灰水泥、矿碴水泥；
3、改善骨料级配，降低水灰比，掺粉煤灰或外加剂以减少水泥用量；
4、分两层浇筑，加快砼散热速度，
5、严格按规范要求进行各层间和各块间水平和垂直施工缝的处理，各水平缝间铺设金属扩张网，沿侧面布设防裂金属网；
6、严格控制粗细骨料含泥量，石子含泥量〈1%，砂含泥量〈2%。
4、承台基坑内施工时，应有专人仔细观察基坑壁的渗水及受力状况，在确保安全的前提下方可下人进行施工。
5、人员上下基坑采用木梯，一个基坑须准备4个木梯。
1、承台采用C30砼施工。
施工中所有砂、碎石以及外掺料等符合要求并检测合格。
2、承台钢筋采用HPB335/HRB400，在每批材料到达现场后，由试验和质检人员及时检测，合格后方可用于承台施工。
桩基砼强度大于设计强度的70%并检测合格后方能进行承台施工。
3、承台施工工艺流程为：
施工放样→没设围堰→基坑开挖→桩头凿除→桩基检测→垫层施工→模板安装→钢筋绑扎→承台砼浇筑→砼养生、拆模→基坑回填。
4、桩身砼达到一定的强度后进行基坑开挖。
承台基坑开挖按1：
0.5～1：
2坡度控制（可由地质情况而定），坡度可以放缓，但不可以放陡。
开挖至设计基坑底30cm处时，人工配合开挖，允许开挖误差按+0~-10cm控制，基地要平整、密实。
开挖出来的土不可随意丢弃，要拉到指定堆放位置，现场保持整洁。
坑底做环向排水沟，积水用水泵抽到指定排水沟排放。
5、在基坑开挖到中部，在中间四周的侧壁上在打上四根桩位，重新对高程进行控制。
做好开挖中的校核作用。
6、基坑开挖后抓紧施做垫层，垫层采用10cm厚的C20混凝土，为保证承台厚度，垫层标高要严格控制，绝对不允许侵入承台范围内，施工时可适当降低1~2cm。
7、承台开挖后即可以凿除桩头，凿除桩头要平整，预留桩顶伸入承台10cm高度。
注意不要损伤桩头混凝土，在凿至桩头30cm时人工用攒头凿除，确保桩头混凝土不松动。
凿至设计标高后，打磨低应变检测点位，桩中心打磨一点，直径10cm，外围3个点，直径6cm。
复测桩顶高程，进行桩基检测。
8、模板安装前技术人员核对基底处理结果及桩身检查情况，桩顶高程，并且要对模板进行除锈打磨，确保整洁、平整，拆模剂要涂抹均匀。
模板安装要按测量人员定的装模线挂线，保证模板安装顺直。
模板采用整体大块钢模板，安装采用内拉外顶，保证连接牢固及模板的整体性，在混凝土浇筑时不产生胀模和位移。
模板底部用砼封底以防止漏浆和保证平整，支承基底应稳固。
9、承台底标高及基桩埋入承台长度经检验合格，并对基底面进行修整后即可以进行钢筋绑扎。
承台钢筋在集中加工点严格按照施工技术交底加工，在基坑内按图纸设计的位置及先后顺序进行现场绑扎。
主筋间距误差不得大于1cm，箍筋间距误差不得大于1cm。
保护层误差不得大于5mm。
注意预埋墩柱钢筋和沉降观测点。
10、钢筋布置、模板安装经检查合格并经监理工程师检验合格后，即可进行承台砼灌注。
灌注混凝土要水平分层连续进行，每层厚度30cm。
浇筑混凝土之前，必须清除钢筋上的油渍及基底、模板上的杂物，并检查模板的加
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