旋挖钻施工作业指导书.docx

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旋挖钻施工作业指导书

钻孔灌注桩施工

作业指导书

1编制目的

明确桥梁桩基旋挖钻钻孔桩作业的工艺流程、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

《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

《公路工程技术标准》JTGB01-2003

《公路工程质量验收标准》JTJF80/1-2004

与桥梁钻孔桩有关的规程和标准等。

3工程概况

立交桥位于京广铁路焦作东站上行咽喉处，改建后桥梁中心线和京广铁路上行线交点处的铁路里程为K638+915.97。

京广线为双线电气化铁路，桥下有京广铁路上、下行线和渡线。

上、下行线线间距为7.5m，京广铁路上、下行中心线至路基边缘宽度均为6.5m。

京广铁路轨道为60kg/m钢轨，无缝线路，Ⅲ型钢筋混凝土轨枕（1667根/km）。

桥址处京广铁路在直线段上，上行方向为下坡，坡度为1.5‰.在京广铁路K638+906处上跨桥正下方有1-6m的下穿铁路框架桥。

桥梁采用13×40m预应力混凝土小箱梁，单箱单独预制、先简支后连续结构体系进行施工。

下部结构采用桩柱式桥墩，钻孔灌注桩基础，桥梁宽度为：

12.0m，平面位于直线段上，桥跨正交布置。

4作业准备

4.1内业技术准备

在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，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

4.2外业技术准备

1、修建生活房屋，配齐生活、办公设备，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实；钻机不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

2、钻机的选用

钻孔桩主要采用旋挖钻机SWDM22F型和反循环钻机GF-250型（6#、7#桩基）。

旋挖钻机具备以下优势：

（1）成孔速度快。

与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度。

（2）环保特点突出。

与传统的循环钻机相比，旋挖钻机区别在于可以循环使用泥浆。

（3）行走移位方便。

旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。

（4）桩孔对位方便准确。

在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。

5工艺流程及施工方法

旋挖钻钻孔桩施工工艺框图

5.1施工准备

5.1.1技术准备

（1）开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。

（2）施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。

（3）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。

5.1.2机械准备

（1）旋挖钻机机械设备进场前，作好各项检修和保养工作，做到进场后便可投入使用；场地内供电线路采用发电机供电。

对钻机各部位状态进行全面检查，确保其性能良好。

（2）钻孔场地在施工前应平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。

钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。

修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。

（3）钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。

如有困难，可采用排架或枕木搭设工作平台。

5.2测量定位

根据设计院提供的施工图纸，结合现场测量桩、水准点，用全站仪准确的定测出每根桩的桩位的中心位置，根据中心点位测轴线引出“十”字线测出四个控制护桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。

护桩要做好保护工作，防止施工过程中扰动护桩用木桩钉钉，土质较软地段要水泥包桩，护桩埋深要够。

每次钻机就位好开钻前和钢筋笼吊放前，需要进行复测。

测量无误后才可进行下步工序施工。

钻进开始前要在护筒上作好标高控制点，计算实际钻进深度，并用测绳注意量测实际深度。

快到桩底设计标高时要加密量测次数，以确保不超钻或欠钻。

5.3护筒埋设

旋挖钻护筒采用厚度8mm的钢板卷制，其内径比桩径大20cm。

钢护筒由单节长度4m的护筒组成，钢护筒埋置较深时，应采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要求。

在护筒就位的过程中，应保持护筒顶面高出地面30cm为宜,以防孔口坍塌和地表水流入孔内。

中心偏差通过“十”字护桩进行控制，即下护筒的过程中，随时测量护桩到护筒边缘距离的变化，根据事先计算的结果进行随时调整，需保证与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

护筒的埋设深度：

在粘性土中不宜小于4m，在砂土中不宜小于8m。

护筒应高出地面20～30cm。

5.4钻机就位

钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行复检，检查钻机性能是否完好。

通过放样桩位，将钻机行驶到施工孔位，调整桅杆角度，将钻头中心与钻孔中心对准，对位误差≤2.0cm调整钻机平整稳固，保证主动钻杆垂直地面，即主杆垂直度偏差<1%L。

旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，即可利用自动调整系统保持垂直状态立即锁定。

5.5泥浆储备

旋挖钻机采用静态泥浆护壁，即随着钻孔深度的增加及时向孔内补充配备好的化学泥浆。

现场设泥浆池，一般为钻孔直径1.5~2.0倍，泥浆池底部及四周采用塑料布或其他设备封闭，防止泥浆外流。

储浆池标准依据钻孔所需泥浆用量及造浆能力而定。

造浆后应试验全部性能指标，钻孔中应随时检测泥浆比重和含砂率，填写泥浆试验记录表，并随时观察地质变化，根据地质变化随时调节泥浆各项性能指标，保证泥浆各项性能指标满足设计规范要求。

钻孔施工现场设置泥浆池用作护壁泥浆使用，灌注混凝土时泥浆排出孔外，经沉淀净化后，储存泥浆池中，测试合格后循环使用。

泥浆性能指标要求及检验方法如下：

5.6钻进

5.6.1钻孔原理

旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走。

这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底标高。

5.6.2钻进过程

1、初始钻进进尺要缓慢，尽量减少钻杆晃动，保证钻孔的垂直度。

钻进过程中，应随时调整机架保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底沉渣。

斗底铁门在钻进中始终要保持关闭状态，以防止钻斗的土砂掉落到孔内。

钻孔过程中及时清运孔口清渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境。

2、钻斗在孔内的升降速度必须控制好，速度过快，钻斗内的水流会冲刷孔壁，甚至在钻斗下方产生负压而导致塌孔。

钻头的升降速度宜控制在0.75-0.80m/s；刚开始要放慢旋挖速度，随钻孔深度的增加，其升降速度宜减小。

钻进过程中随时通过控制盘监控垂直度，如有偏差及时进行纠正。

钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部50cm以上，且首次注入时，应垂直向桩孔中间进行注浆。

3、成孔后钻头要多次上下往复作业，以保证孔径满足要求。

5.7终孔及验孔

钻孔达到设计深度要求后，首先进行地质情况的检测，通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。

如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。

如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。

1、成孔后可根据旋挖钻的界面显示深度与实际测绳量深进行比较，若显示深度大于测量深度，需进行清底，并重新检测孔深。

2、确认满足设计和验收标准后，报监理工程师验收，监理工程师验收合格后方可进行清孔。

5.8清孔及检测

钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。

清孔采用换浆法清孔且分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。

待钢筋笼安装到位后下放导管再进行第二次清孔。

每次清孔应达到以下标准：

1、清孔时，在抽渣或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位。

2、允许沉渣应符合设计规范。

设计未规定时桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩≤30mm。

3、清孔应达到以下标准:

泥浆相对密度1.03～1.1，粘度17～20Pa.s，含沙率＜2%，胶体率＞98%。

5.9钢筋笼骨架制作及安装

钢筋笼采取在钢筋场后场同槽加工制作，采用钢筋笼运输车进行运输，用吊车吊入桩孔进行安装，安装过程钢筋笼必须缓慢下放，从而保证孔壁的质量。

5.9.1钢筋笼制作

1、钢筋笼所用钢筋规格、材质、尺寸按设计要求进行采购；钢筋进场后由实验室按规定进行取样试验，合格后方可用于本工程，严禁不合格产品进场。

2、钢筋笼在钢筋加工场集中制作，钢筋骨架在制作时为保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。

钢筋笼加工时主筋接头采用闪光对焊，每一截面上接头数量不超过50%，单面焊时，焊缝长度大于10d，双面焊时，焊缝不小于5d，要求焊缝饱满，焊缝深度和宽度满足规范要求。

搭接焊时，注意接头两侧主筋中心必须位于同一直线上。

加劲筋设在主筋内壁，每隔2m设置一根，定位筋每2m设置一组，每组4根均匀设于加劲筋四周。

所有加劲筋、定位筋和主筋的连接点必须满焊。

3、按编号顺序连接。

每两节钢筋笼对接的一端宜预留1~2m箍筋不绑扎，以便于主筋在孔口连接时施工方便。

4、钢筋笼主筋外缘至设计桩径混凝土表面净保护层厚度，在钢筋笼周围对称设置四个混凝土滑轮，间隔与加强筋基本相等。

5.9.2钢筋笼安装

1、钢筋笼吊装：

现场钢筋笼的起吊直接利用25t吊机进行下放，吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处，钢筋笼安装下放时，应在人工扶持下缓缓落入孔内，在骨架入孔时，应清除钢筋笼上的泥土和杂物，修复变形或移位的箍筋。

2、钢筋笼下放：

钢筋笼在下放过程中若遇障碍，应及时停止下放，查明原因处理后,方可继续进行，严禁高起猛落，碰撞和强行下放。

下钢筋笼达到设计标高后，应用吊筋将钢筋笼固定在专用吊架上，吊筋长度应根据固定点的高程来计算。

同时为保证钢筋笼的偏位在规范范围内，在下放钢筋笼之后，利用预埋的护桩点对钢筋笼进行定位，钢筋笼定位必须准确，要求用定位钢筋来固定钢筋笼位置，确保灌注混凝土过程中钢筋笼不变位。

3、检测管的连接及检查

按设计要求安装声测管：

桩径≤1.5m时，检测管采用3根；桩径＞1.5m时，检测管采用4根,。

声测管外径57mm，壁厚3.0mm，检测管上端高出基桩顶面必须≥20cm，接头处采用Φ70mm的钢管焊接。

下端用钢板封底焊接，不可漏水，浇筑前，将其灌满水，上口用塞子堵死。

施工时，也可符合《混凝土灌注桩用钢薄壁声测管及使用要求》。

5.10混凝土浇筑导管安装

5.10.1导管的选择

1、导管采用螺旋丝扣导管，导管采用300mm内径导管，中间节长2-4m，最下节长3.8-4m，并配备0.5m、1m、1.5m非标准节若干节。

2、导管在使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。

进行水密试验的水压力不小于孔内水深1.3倍的水压。

试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。

3、导管长度应按孔深和工作平台高度决定。

保证导管安装后，一般其底部距孔底30～40cm。

5.10.2导管安装

导管下放应按照导管从下而上编号顺序连接，接头处加设橡胶“O”型垫圈严防漏水，导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。

做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度，并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注