桥梁-冲击钻灌注桩作业指导书.doc
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京沈京冀客专Ⅶ标段桥梁工程
编号：
冲击钻灌注桩作业指导书
单位：
中铁十一局集团
编制：
审核：
批准：
2014年8月1日发布2014年8月1日实施
京沈京冀客专桥梁工程
冲击钻灌注桩作业指导书
1适用范围
适用于中铁十一局集团有限公司京沈京冀客专Ⅶ标段卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。
2作业准备
2.1施工技术准备
2.1.1根据设计文件和环保要求，结合现场情况，编制实施性施工组织设计和施工工艺细则。
2.1.2按有关规定和设计要求进行试桩，确定施工工艺参数和检验桩的承载力，并应具有完整的试桩资料。
2.1.3施测墩台及孔位控制中线，做好护桩。
2.2场地准备
2.2.1在旱地上应清除杂物，换除软土，平整压实，场地位于陡坡时，可用枕木或型钢等换搭设工作平台。
2.2.2在浅水中宜用筑岛或围堰法施工，筑岛面积应依据钻孔设备大小等决定。
2.2.3钻孔场地在深水中或淤泥较厚时，可搭设水上工作平台施工，平台搭设应符合下列规定：
（1）平台应能支撑钻孔机械、护筒加压、钻孔操作及浇筑水下混凝土等施工过程中的所有静、活荷载，并保持坚固稳定，同时应满足各项有关施工作业和施工设备安全进、退场的要求。
（2）工作平台可利用浮吊或打桩船打入钢筋混凝土桩或钢管桩作为基桩，顶面纵横梁和支撑架可用木料、型钢、万能杆件、钢桁架或其他材料搭设。
当流速不大，且河床地质条件较好、承载力较高时，也可部分利用钻孔桩钢护筒加高兼作基桩设置作业平台，但钢护筒刚度、埋深等必须同时满足基桩的设置要求。
（3）当水流平稳时，钻机可设在组合船舶或浮箱上钻孔，但必须锚碇稳固。
（4）当水流速较大，但河床较平顺时，可采用薄壁浮运沉进，就位后灌水下沉，落床，在其顶面搭设工作平台。
（5）水上工作平台的设置应考虑泥浆的循环、过滤和排放的要求
2.2.4在场地布置中安排泥浆循环净化系统。
2.3物资准备
根据工程备好各种所需材料，对有溶洞的地质，还需备好各种应急物资。
2.4人员配备（劳动力组织采用内部队伍组织模式，施工人员要结合现场确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置）主要人员见表1《冲击钻灌注桩施工主要劳力安排表》
3技术要求
3.1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。
3.2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。
表1冲击钻灌注桩施工主要劳力安排表
序号
职务
数量
序号
职务
数量
1
现场负责人
1
7
安全员
1
2
技术负责人
2
8
测工
3
3
钢筋工
8
9
试验员
1
4
电焊工
8
10
钻机操作员
根据工程定
5
电工
2
11
机械司机
根据工程定
6
修理工
1
12
其它
根据工程定
2.5机械配备见表2《冲击钻灌注桩施工主要机械配置表》
表2冲击钻灌注桩施工机械配置表
序号
机械设备名称
规格型号
数量
备注
1
冲击钻机
8JDZ
6
2
砼拌和站
HZS25
1
3
装载机
WA380-3
2
4
装载机
ZLM50E
2
5
砼搅拌输送车
HTM604
4
6
变压器
SL7-315/35
3
7
发电机组
200GF
1
8
汽车吊
QY50
2
9
高压电动油泵
ZB-500
10
10
砂浆搅拌机
HJ320
2
11
抽水机
ZS-80
6
12
钢筋切割机
GQ-40
4
13
钢筋弯曲机
GW-40
4
14
电焊机
BX3-300
8
3.3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。
3.4测量人员已对钻孔桩位置进行了测量，并标出其中心位置，并在纵横向设了护桩。
3.4钻机司机等操作人员已进行了安全技术教育培训。
4施工工艺及流程
施工准备→埋设钻孔护筒→搭设作业平台→桩机就位→钻孔→成孔检测→清孔→安放钢筋笼→安放导管→浇筑水下混凝土→拔出导管、护筒→基桩检测。
见图1《冲击钻钻孔桩施工工艺流程图》。
4.1施工准备
人员机械进场，进行桩位详细测量放样，标明具体位置，钻机就位，各种原材料进场。
4.2埋设钻孔护筒
钻孔前应设置坚固不漏水的护筒：
4.2.1钢护筒在旱地或水中均可使用，筒壁厚度可根据钻孔桩径、埋深和埋设方法选定，一般钻孔桩可为4～12mm，必要时可根据钻孔桩孔径、埋设方法和深度通过计算确定。
4.2.2钢筋混凝土护筒可在水深不大的钻孔中使用，筒壁厚度为8～10cm。
4.2.3护筒内径应大于钻头直径40cm。
图1冲击钻钻孔桩施工工艺流程图
备制砼
吊运砼
施工准备
埋设钻孔护筒
搭设作业平台
桩机就位
钻孔
成孔检测
清孔
安放钢筋笼
安放导管
浇筑水下混凝土
拔出导管、护筒
基桩检测
制作护筒
钻孔注浆
泥浆沉淀
供水
开挖泥浆池
设置泥浆泵
泥浆备料
制作钢筋笼
钢筋混凝土
组拼检查导管
钢筋混凝土
测量沉碴厚度
钢筋混凝土
移走钻机
钢筋混凝土
测量砼面高度
钢筋混凝土
`
4.2.4护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m，其高度应满足孔内泥浆面高度的要求。
4.2.5在岸滩上护筒埋置尝试为：
黏性土、粉土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时，宜浆护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m；埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实；可用锤击、加压或振动等方法下沉护筒。
4.2.6在水中筑岛护筒宜埋入河床面以下1m左右，在水中平台上设置护筒，可根据施工最高水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层；在水中平台上下沉护筒，应有足够的导向设备控制护筒位置。
4.2.7护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
4.3开挖泥浆池
钻孔施工应根据地层情况制造泥浆护壁。
选择和备足良好的造浆黏土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
泥浆性能指标如下：
泥浆比重：
当使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1～1.3；使用实心钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：
岩石1.2，黏土、粉土1.3，坚硬大漂石、卵石1.4。
黏度：
入孔泥浆黏度，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。
4.4搭设作业平台
根据实际场地情况，搭设钻孔桩作业平台。
4.5桩机就位
安装钻机前，对主要机具及配套设备进行检查、维修，底部应平整，保持稳定，不得产生位移和沉陷，钻机顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
4.6钻孔
4.6.1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。
4.6.2开始钻孔时，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、坚直、圆顺，能起导向作业，并防止孔口坍塌。
当钻进深度超过钻头全高加正常冲程后，方可进行正常的冲击钻孔。
在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。
宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。
4.6.3钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0，在冲击钻进中取渣和停钻后，应及时孔内补水和泥浆，保持水头高度和泥浆比重及黏度。
4.6.4钻进过程中，钻头起落速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。
4.6.5钻进过程中，应勤松绳、适量松绳，不得打空锤；每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。
同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
每次松绳量应根据地质情况、钻头形式和钻头重量决定。
4.6.6钻孔作业应连续进行，因故停钻时，应将钻头提高孔底5m以上，孔口应加护盖。
4.6.7为防止冲击振动邻近孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土强度达到2.5MPa后方可施钻。
4.6.8钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查，按填写钻孔记录表。
4.6.9钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨损超过15mm时，应及时更换修补；更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常方可放入新钻头。
4.6.10钻孔施工通过岩溶地层时必须注意几点
（1）采用投入黏土块、碎石、片石等加大泥浆稠度，并使之挤入松散破碎土层、溶洞及其裂隙中，保持孔壁稳定。
同时应及时向孔内补水，保持孔内水位高度，防止坍孔。
（2）密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止异常情况发生。
（3）钻孔过程中应及时抽渣，并对钻渣取样分析，核对设计地质资料。
当钻至设计桩底高程时，应联系设计部门进行桩底地质确认。
（4）当接近岩溶时主绳应采用较小松绳量，防止击穿岩壳时卡钻。
（5）清孔采用抽渣吹风法。
4.7成孔检测
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，检查方法可采用笼式测孔器或超声波检测。
确认满足设计要求后，方可进行孔底清理和浇筑水下混凝土的准备工作。
4.8清孔
清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。
清孔可采用抽渣法或吸泥法，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
在抽渣或吸泥时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆保持孔内水位。
清孔应符合下列标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm的颗料；泥浆比重不大于1：
1；含砂率小于2%；黏度为17～20s；浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应符合设计要求，设计无要求时，柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm。
否则应进行二次清孔。
4.9安放钢筋笼
4.9.1钻孔前在现场制作钢筋笼。
主筋均采用双面搭接焊，搭接长度为5d，焊条规格采用E50系列，焊接接头按规范错开，确保同一截面内主筋接头不大于50%；箍筋与主筋连接全部焊接。
4.9.2钢筋笼制作时。
箍筋加工要圆顺，半径要准确，主筋的尺寸和位置符合设计与规范要求。
4.9.3钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋或同强度等级混凝土旋转垫块。
设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4～6个。
4.9.4安装声测管
（1）声测管采用三根D≥5cm的钢管绑扎于加强箍筋上，成等边三角形布置。
上下端均用钢板焊牢密封，不可漏水（浆）。
（2）声测管上端伸出桩基顶面20cm以上，下至桩底。
每节长8～12m，节间用套管焊接，接口内应侧平顺。
4.9.5存放钢筋笼时要标识明确，每隔2～3m放置一根
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