反旋环钻灌注桩作业指导书.doc

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反旋环钻灌注桩作业指导书

1、目的

明确反旋环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、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%。

3、施工方法

3.1、施工准备

3.1.1、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、动荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。

3.1.2、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。

岸滩较松散土中埋设护筒，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%。

3.1.3、开挖泥浆池，选用膨润土、黄土等配制优质泥浆。

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：

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。

3.2、钻孔

3.2.1、钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。

3.2.2、钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料地质剖面图，针对不同地质层选用不同的钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。

3.2.3、开钻时宜低挡慢速钻进，钻至护筒以下1米后再以正常速度钻进。

使用反循环钻机钻孔，应将钻头提离孔底20厘米，待泥浆循环通畅后方可开钻。

3.2.4、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。

3.2.5、经常检查泥浆的各项指标。

3.2.6、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。

3.2.7、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，报技术员自检，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。

3.3、清孔

3.3.1、根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式

3.3.2、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规范要求。

严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

3.4、钢筋笼制作、安装。

3.4.1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。

现场焊接须采用单面帮条焊接。

焊缝长度不小于10d。

制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。

把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。

焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，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，然后吊起骨架置于支架上，套入螺旋筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，绑扎牢固。

3.4.2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。

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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或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。

3.4.3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为：

主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

3.5、砼灌注

3.5.1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1.3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1.3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）。

3.5.2、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250～400mm的空间。

3.5.2灌注水下混凝土

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，即时调整导管埋深。

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。

3.5.3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。

3.5.3、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。

4、工艺要求

平整场地

凿桩头

测定孔位

挖埋护筒

钻机就位

钻进

制作护筒

加工钻头

中间检查

终孔

清孔

测孔

安放钢筋笼

安放导管

二次清孔

灌注混凝土

挖泥浆池、沉淀池

泥浆制备

泥浆循环、滤碴、补浆、测指标

测孔深、泥浆比重、钻进速度

测孔深、孔径、孔斜度

注清水、换泥浆、测比重

填表格、监理工程师签字认可

填表、监理工程师签字认可

检查泥浆比重及沉渣厚度

制作混凝土试件，测量