钻孔桩作业指导书范文.docx
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钻孔桩作业指导书范文
无锡市高浪路工程CQ3标
钻孔灌注桩
作
业
指
导
书
编制：
审核：
中铁三局集团有限公司
2010年3月8日
目录
一、编制目的2
二、编制依据2
三、工程概况2
3.1工程概述2
3.2气象水文及地质情况3
四、施工目标4
五、施工准备5
六、施工技术方案6
6.1、施工工艺流程6
6.2测量放样7
6.3搭设工作平台、埋设护筒7
6.4泥浆制作7
6.5钻进成孔8
6.6清孔10
6.7钢筋笼制作、吊装10
6.8安装导管11
6.9混凝土灌注11
6.10成桩质量检验14
6.11材料检验和试验15
七、机械设备及劳动力计划15
八、工期保证措施16
九、质量保证措施17
十、安全文明施工17
10.1安全施工18
10.2文明施工19
一、编制目的
编制目的是指导钻孔桩作业规范化、标准化，有效控制钻孔桩施工质量，确保钻孔桩施工满足设计、规范要求。
二、编制依据
《工程建设标准强制性条文》城市建设部分
《城市道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）
《城市桥梁工程质量检验评定标准》（CJJ2-2008）
《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）
《混凝土质量控制标准》（GB50169-92）
《钢筋焊接及验收规范》（GB50092-96）
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
《无锡市高浪路、新锡路快速化改造工程施工图设计》
三、工程概况
3.1工程概述
无锡市高浪路、新锡路规划为无锡市快速外环的东南线，为无锡市骨干路网的组成部分。
工程范围为K0+300～K21+000，全长20.7Km，位于无锡市太湖新城、新区和锡东新城境内。
本标段为金城东路立交段，主线设计范围为K16+378.679～K17+940.628，包括B、C、D、E、G五座匝道：
1）高浪路主线桥高浪路主线MK16+378.679～MK17+940.628
2）B匝道：
BK0+000～BK0+358.71
3）C匝道：
CK0+000～CK0+257.6
4）D匝道：
DK0+359.41～DK0+938.115
5）E匝道：
EK0+041.57～EK0+286.566
6）G匝道：
GK0+065.002～GK0+241.102
本工程共有钻孔桩579根，桩径φ=1.2m，桩长为50～68米。
均采用C30水下混凝土灌注。
部位
墩数
孔径（m）
桩数（根）
主线桥
1#～45#
1.2
431
B匝道
1#～11#
1.2
35
C匝道
1#～7#
1.2
21
D匝道
14#～29#
1.2
56
G匝道
1#～5#
1.2
15
E匝道
1#～11#
1.2
22
3.2气象水文及地质情况
1）气候条件
无锡市属北亚热带湿润区，四季分明，气候温和湿润，雨水充沛，日照充足，无霜期长。
年平均气温为15.5℃，最高气温37.7℃（85年7月），最低气温-12.5℃，（69年2月）；全年无霜期220天左右。
无锡市年平均降水量为1048mm，雨季较长，主要集中在夏季。
全年降水量大于蒸发量，属湿润地区。
无锡市区日照时数2019.4小时。
局部地区小气候条件多种多样。
无锡市地表水系十分发育，河网密布，除太湖外，主要有京杭大运河横贯市区，锡澄运河、锡北运河连接长江，梁溪河、洋溪河通向太湖。
河湖水位变化与降水量年际、年内的变化基本一致，稍有滞后。
从近几十年来资料反映，市区多年平均水位为1.254m，历史最高位为3.054m（1991年），最低水位为0.104m（1934年），百年一遇设计洪水水位为3.32米。
2）地质情况
无锡市区地层隶属于江南地层区，修水～钱塘江分区，苏州～长兴小区。
区内地层自老至新有古生界志留系、泥盆系、石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系、白垩系以及新生界第三系和第四系。
区内第四纪沉积物覆盖广泛，除泥盆系出露地表并组成境内山体外，其余地层均隐伏与第四系之下。
四、施工目标
1）钻孔桩工期目标
计划开工日期为2010年3月10日，计划竣工日期为2010年6月4日。
2）质量目标
对每根桩的匀质性进行无损检测达到规范设计要求。
3）安全目标
杜绝重伤、死亡事故，轻伤事故率低于1.2‰；本项目设置专职安全员，保证施工中无管线事故、无重大伤亡事故。
4）文明施工目标
符合无锡市有关工程施工现场的文明施工要求，并满足无锡市建设局锡建价〈2006〉5号文关于文明施工措施考评标准。
争创省级文明工地。
5）环保目标
防大气污染达标：
施工现场扬尘符合要求（扬尘达到国家二级排放规定）。
防噪音污染：
在夜间尽量不使用噪声大的机械设备，在施工的时候做到不扰民。
备用发电机采用静音发电机。
泥浆排放：
泥浆排放采取泥浆车外运弃置业主指定地点处理，符合国家、江苏省、无锡市有关泥浆排放标准，严禁任意排放。
6）管线保护目标
杜绝在土方开挖的过程中管线的破坏，以及在管线迁移施工时候的管线破坏，管线施工事故发生率控制在0.1‰以下。
五、施工准备
1、为保证施工顺利进行和不出现质量事故，工程开工前首先进行驻地设施及试验室的建设、混凝土配合比的试验、桩位坐标的复核计算、测量放样的复核、机械设备的进场、原材料的进场及抽检等工作，在做到安全保证措施落实到位，确保万无一失的情况下组织施工；制定详细方案、认真实施，使施工有条不紊、有节奏的进行；
2、各岗位管理人员认真学习相关规范和图纸；
3、编制钻孔桩施工技术方案及报审工作；
4、召开技术交底会议，就施工技术要求对施工班组长进行交底，使其施工前做好充分准备；
5、班组长对各专业队伍进行施工前技术、质量、安全交底；
6、检查施工现场临时水电情况，并确保施工用水电满足施工要求；
7、组织施工材料、机械的进场、报验、安装、调试工作，使其在施工过程中满足工程需要；
8、各种计量、测量用具提供检验证书并对仪器及时进行检查、校准；
9、在施工期间，管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证施工顺利进行。
六、施工技术方案
6.1、施工工艺流程
钻孔灌注桩施工工艺流程框图
6.2测量放样
针对本工程工期较紧的特点，组织专门的测量组配备足够的、满足工程施工精度的测量仪器，负责本工程的控制测量。
本工程设立两组测量人员，配合设计院对现场内主要测量控制点进行交接桩，对所接的测量控制桩的基桩，进行复测、复核，并将测量成果按要求报监理工程师审核确认后及时设置护桩，作为今后工程施工中控制测量的依据。
6.3搭设工作平台、埋设护筒
桩基施工前，整平场地。
测设桩位，利用全站仪进行桩位测量放样，并在桩位以外引设护桩，确保桩位准确无误。
采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，孔口护筒采用6～8mm钢板制作，内径比钻头直径大20cm，长度视土层情况而定。
护筒高度宜高出地面0.3m防止地表水流入护筒。
护筒顶部准确竖直，孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制。
6.4泥浆制作
泥浆制备用护筒内钻机造浆，对正循环回转钻进的泥浆性能既要求它有一定的浮悬钻渣能力，又要求它很容易的流动产生上升流速。
过稠的泥浆虽然浮悬钻渣的能力较高，但不易被泥浆泵压入钻杆底后上升流动，流出孔后不易沉淀、净化、循环使用。
泥浆比重控制在1.05～1.20范围，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等性能指标，填写泥浆试验记录表。
泥浆循环所用泥浆池采用泥浆箱，浇筑砼时排出的泥浆利用船舶及时外运至指定地点。
泥浆技术指标见下表：
钻孔
方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度
（Pa°s）
含砂
率（％）
胶体率
（％）
失水率
（ml／
30min）
泥皮厚
（mm/30
min）
静切力
（Pa）
酸碱度
（pH）
正循环
一般土质
1.05～1.20
16～22
8～4
≥96
≤25
≤2
1.0～2.25
8～10
易塌土质
1.20～1.45
19～28
8～4
≥96
≤15
≤2
3～5
8～10
6.5钻进成孔
1、成孔作业
钻机就位时用枕（方）木支垫平稳，将钻头中心线对准桩孔中心。
旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机，位于同一垂直线上，保持钻杆垂直。
开钻时，低档慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进并采用减压钻进。
并且在钻孔过程中，经常检查使钻机始终处于水平状态工作。
2、成孔施工常见问题处理：
①钻孔偏斜
安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常进行检查校正。
②钻杆、接头及时调整，防止弯曲
如果出现钻孔偏斜，应及时查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。
倾斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻。
③糊钻
在软塑状土层中旋转钻进时，因进尺快、钻碴大，出浆口堵塞后易造成糊钻（吸钻）。
一般采取控制进尺速度，选用刮板齿小，出浆口大的钻头，以防糊钻。
如糊钻严重，将钻头提出孔口，清除钻头残渣。
④缩孔、扩孔
缩孔和扩孔的产生原因主要受地质地层影响。
尤其是流塑状淤泥质土层，极、易造成缩孔，施工时采用上下反复扫孔的方法，并及时补焊钻头，防止因钻头磨耗使钻孔孔径小于设计桩径。
易造成扩孔现象的土层，施工时采取提高孔泥浆面或加大泥浆比重、控制进尺速度的方法，减少扩孔现象。
⑤坍孔的处理
钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。
坍孔不严重者，可加大泥浆比重继续钻进；严重者回填重钻。
3、成孔质量要求
钻孔桩成孔质量要求见下表：
钻孔桩成孔质量参数表
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
护筒
顶面位置
50mm
测量检测
倾斜度
1%
2
孔位中心
群桩
100mm
3
孔径
不小于设计桩径
4
倾斜度
不大于１%
5
孔深
不小于设计规定
6
孔内沉淀土厚度
不大于10cm
7
清孔后泥浆指标
相对密度：
1.03—1.10;
粘度：
17—20s；
含砂率：
<2%
6.6清孔
清孔的目的是抽换钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标符合质量要求和设计要求，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，为水下砼灌注创造良好的条件。
钻孔至设计标高后，应对孔深孔径进行检查，符合要求后，进行首次清孔。
清孔采用换浆法，使用正循环回转钻进，终孔后，停止进尺，稍稍提起钻头离孔底10～20cm空转，并保证泥浆正常循环，以中速将相对密度较纯的泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆置换出，使清孔后泥浆相对密度为1.03～1.10，含砂率﹤2%，胶体率﹥98%，粘度17～20s,沉淀厚度﹤10cm,即可终止清孔。
6.7钢筋笼制作、吊装
1、钢筋笼制作
钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，钢筋骨架根据钻孔桩的长度分段进行加工，钢筋施工中注意主筋接头位置要相互错开，并在钢筋笼上做好环形吊点和孔口固定筋处的加强处理。
钢筋笼严格按设计和规范要求制作，钢筋笼主筋采用10d单面焊接（d为钢筋直径）。
安装定位钢筋，每2m设置一组，每组4个沿周长等分布置，相邻两组按5度错位，与主筋焊接也可用穿心圆砼块代替。
在钻孔桩钢筋笼制作时，按图纸要求预埋3根超声波检测管对桩身完整性进行检测。
施工时声测管接头及底部密封好，顶部用木塞封闭，防止砂浆、杂物堵塞管道。
2、钢筋笼吊装
在确认清孔完成并符合设计规范要求后，采用分段吊装，将焊接好的钢筋笼骨架吊入桩孔。
在吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；钢筋笼对接采用单面搭接焊，上、下段钢筋笼对位固定好后进行焊接，对接完成后下放，如此循环使全部骨架降至设计标高为止。
并将孔口焊接在固定件上牢固定位，防止灌注砼过程中发生钢筋笼上浮现象。
6.8安装导管
灌注开始前进行水密性实验，确保导管符合规范设计要求。
导管内壁应光滑圆顺,内径一致,直径可采用20-30cm,节长宜为2m,底节长4m。
导管接头采用螺旋丝扣型接头，必须有防止松脱装置。
6.9混凝土灌注
在第一次清孔达到要求后，由于安放钢筋笼及导管至浇注砼时的时间间隙较长，灌注前应对孔底沉淀厚度进行一次测定，超过规定时利用导管进行第二次清孔。
采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的，待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求且沉渣厚度在设计允许范围以内后，清孔完成。
立即浇注砼。
配合比的选取在施工前确定，粗骨料宜采用级配良好的碎石，其最大粒径不得超过导管（φ200-300mm）的1/6或钢筋间距的1/4；砂用连续级配良好的中砂；坍落度控制在18-22cm。
本工程采用商品混凝土，由商砼站集中供料。
混凝土初灌量应能满足导管首次埋置深度（≧1m）和填充导管底部的需要。
灌注前在漏斗下口用小钢板完全封闭导管上口，待储料斗内混凝土充满，稍稍提起小钢板，使首批混凝土在很短时间内一次降落到导管底。
浇注开始后，应连续灌注，中途停顿时间不宜大于30分钟。
在整个浇注过程中，导管埋深控制在2～6m之间，由专人测量井孔内混凝土面的位置，及时调整导管的埋深，并填写水下浇注记录。
在浇注过程中，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，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫，而使导管漏水，避免因桩头强度达不到设计要求而引起的质量问题。
在浇注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，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。
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。
灌注过程中发生故障后，应查明原因，合理确定处理方案，进行处理。
灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m~1.0m。
浇注灌注柱首灌混凝土数量计算:
钻孔桩所需首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度（≥1.0）的需要，其混凝土参考数量可按下式计算（如图所示）：
V≥（πd2/4）h1＋（πD2/4）HC
HC=h2+h3
式中：
V—首批混凝土所需数量，m3；
d—导管内径，m；
D—井孔直径，m；
HC—首批混凝土在孔内的高度，m；
h2—导管初次埋置深度，m；h2≧1.0m；
h3—导管底端至钻孔孔底距离，取0.4m。
h1—井孔混凝土面高度达到HC时，导管内混凝土柱的高度，m；
而h1=γＷHＷ/γC
其中：
HＷ＿井孔内混凝土面以上水或泥浆深度，ｍ；
γＷ＿孔内水或泥浆的容重，ｋＮ／ｍ３；
γＣ＿混凝土的容重，ｋＮ／ｍ３。
由以上公式计算得出：
Ф1.2m：
V≥3.3m3
由于孔径的不均匀，该式计算出首批混凝土数量后，需根据现场孔内情况适当增大混凝土量。
混凝土的坍落度应控制在18～22cm。
灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离控制在25～40cm，且使导管埋入混凝土的深度不小于2m。
应连续进行灌注，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间；灌注过程中应经常用测锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深控制在2～6m为宜。
当混凝土面接近钢筋骨架底部时，为防止钢筋骨架上浮，除其顶端采用定位钢筋和型钢予以支托外，还可采取以下措施：
1）当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，降低混凝土的灌注速度。
2）当孔内混凝土面进入钢筋骨架1～2m后，适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋骨架下部的埋置深度。
灌注的桩顶面高程应比设计高出1.0m，以确保混凝土质量，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。
钻孔桩施工技术控制指标见下表:
项次
检查项目
规定值及允许偏差
检查方法和频率
1
主筋钢筋型号/根数
符合设计
每桩检查
2
钢筋焊接
单面
10d
每构件5-10处
双面
5d
每构件5-10处
3
受力钢筋间距（mm）
±20
尺量：
每构件2个断面
4
螺旋筋间距（mm）
±10
尺量：
每构件检查5-10个间距
5
骨架筋尺寸（mm）
长（mm）
±10
尺量：
按骨架总数30%抽检
直径（mm）
±5
6
保护层厚度（mm）
±10
尺量：
每构件沿桩体周边8处
7
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
每桩检查
8
桩位（mm）
50
全站仪或经纬仪，每桩检查
9
孔深（mm）
不小于设计
测绳量，每桩测量
10
孔径（mm）
≥桩径
每桩测量
11
钻孔倾斜度（mm）
1%桩长，且不大于500
每桩检查
12
沉淀层厚度（mm）
≤250
每桩检查
6.10成桩质量检验
成桩质量检验的目的一是了解桩的承载力，二是检验桩本身混凝土质量是否符合要求。
在桩基施工时，对每根桩的匀质性进行无损检测（采用声测管超声波检测，或小应变检测）；由专业检测单位进行检测管的安装及后序的检测。
6.11材料检验和试验
所有原材料进场需有质保单，经材料人员进货检验合格后，填写试验委托单交试验人员。
试验人员根据试验委托单内容按规定取样并送检。
复检合格的原材料可发放使用，不合格品进行隔离，并做好标识。
施工中使用的所有计量设备按规定周期送到具有相应资质的检测机构进行检测，标定取证后才能使用。
七、机械设备及劳动力计划
主要施工机具
序号
机具名称
单位
规格、型号
数量
１
钻机
台
GPS-15
26
２
泥浆泵
台
YW
10
３
导管
米
D=250mm
140
4
真空泵
台
JS60
26
5
空压机
台
W-9-7
10
６
吊车
台
25T
8
7
护筒
个
30
8
电焊机
台
30KVA
30
9
钢筋切断机
台
GQ40
16
10
钢筋弯曲机
台
GW6-40
16
11
潜水泵
台
26
劳动力使用计划
序号
工种与职务
人数
备注
１
钻机工
78
钻机配备人员
２
钢筋工
50
３
电焊工
30
４
起重工
16
５
工长
8
６
普工
40
７
技术员
8
8
测量员
6
八、工期保证措施
项目经理部积极同建设单位、设计单位及驻地监理配合，协调管理，统一指挥，对工程进度、质量、安全全面负责，从组织上保证总体进度的实现。
具体措施如下：
1、加强施工进度管理。
严格按网络计划安排施工，并以此为依据，编制月、周作业计划，将工期落实到班组，班组落实到人，采用弹性工作时间，满足施工需要。
2、若施工过程中发现有钻孔桩不能如期完工的区段，则相应增加钻孔桩施工力量和设备，以确保按时完成钻孔桩施工作业。
3、合理安排劳动力、周转材料、机械设备等生产要素，减少返工和浪费，节约资源和时间。
4、每天召开一次生产“碰头会”，落实当天计划完成情况，布置明天的生产任务，促进滞后工序；每周召开一次生产协调会，落实上周计划完成情况，并对计划作业调整补救措施；同时安排下周施工任务，并对工序中的主要施工难点制定解决方案。
九、质量保证措施
质量保证体系图
1、所有分项工程开工前，均由技术室进行书面交底、现场交底，要求交到工班的骨干人员都清楚的程度。
2、技术员服务现场，随时检查，及时做好技术资料。
3、砼施工时，由试验室开出施工配比通知单，并现场抽查坍落度指标。
4、施工过程中严格执行内部三级检查制度：
工班自检；技术复检，合格后在自检记录上签字，不合格不得转入下一道工序；质检人员检查，经检查合格后签字，交监理工程师终检签认。
十、安全文明施工
安全保证体系图
10.1安全施工
1、施工现场坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全生产责任制，落实各项安全生产技术措施，悬挂醒目的安全警示标志和标牌，施工人员操作符合操作规程和安全操作规程。
2、制定安全制度和目标，成立安全领导小组，确定专职安全员，层层分解落实安全责任和目标。
3、加大安全生产宣传力度，树立防范意识。
4、施工现场有安全消防标语、标志，生活区按规定配备消防器材，宿舍内无燃煮和乱拉电线；生活区灭火器材及时更换，保证有效；
5、进入施工现场戴好安全帽。
6、建立岗位责任制和交接班制度，现场设有专人负责统一指挥。
7、经常检查机具运转是否正常，发现问题要及时处理，机械的安全装置要处于良好状态，对机械的转动和突出部分要设置防护罩。
8、所有的机械电路的开关要设在配电箱内，停工或操作人员不在时，要锁好配电箱，防止他人乱动，发生事故。
9、特殊工种必须持证上岗。
10、定期对工人进行安全教育，形成自我约束、自我管理、自我防范机制。
11、冬、雨、夜施工措施
冬季施工，施工人员配备防寒用品，机械设备采用防冻措施。
天气干燥时，道路洒水以控制扬尘。
雨季施工，施工人员配备防雨用品，做好现场及周边道路排水，以防止出现局部泡水，确保现场及道路安全。
夜间施工，保证足够照明，距居民区较近时，严格控制作业时间，按规定需夜间停止作业的坚决停止作业，避免扰民。
10.2文明施工
1、施工现场要有醒目的安全标语和安全警示标志，提示工人注意安全。
生产区要与生活区分开规划，施工现场临时用电和排水设施安装要规范可靠。
2、施工现场场地平整，人行道畅通，无坑洼积水，排水畅通，明沟清洁无杂物，设专人定期清扫场地。
3、材料堆放整齐，生活设施清洁文明，生活区设施符合要求，垃圾入箱，环境整洁、美化。
4、施工现场设置施工铭牌，管理人员佩牌上岗，各类语言文字使用规范。
5、施工现场完毕后，及时清理场地，周转材料及时返库，做到工完料尽，场地清洁。
6、施工现场必须严格控制噪音、扬尘和泥浆处理。
7、施工现场按规定配备足够的消防器材，并保证器材处于完好状态，定期检查，责任到人。
8、每月定期进行以防火、防盗为中心的安全检查教育和大检查，堵塞漏洞，发现问题隐患及时处理，防止各类事故的发生。
9、为了保护施工周围环境，泥浆运输至指定地点排放。
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