桩基施工作业指导书(带目录).doc

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新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-7标冲击钻（旋挖钻）灌注桩作业指导书

蒙华铁路MHTJ-7标段

冲击钻（旋挖钻）灌注桩

作业指导书

编制：

复核：

审核：

中铁二十局集团有限公司

蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部

二〇一五年九月

目录

一、编制目的 2

二、编制依据 2

三、适用范围 2

四、施工方法及工艺要求 2

（一）测量放样 2

（二）施工方法及工艺 3

（三）钢筋笼的制作、安装 13

（四）水下混凝土灌注 14

（五）综合接地 17

（六）质量要求 17

五、钻孔桩常见事故的预防及处理。

18

（一）坍孔 18

（二）钻孔偏斜 19

（三）掉钻落物 20

（四）糊钻和埋钻 20

（五）扩孔和缩孔 21

（六）梅花孔（或十字孔） 21

（七）外杆折断 22

（八）钻孔漏浆 22

六、钻孔桩断桩常见事故及处理 23

（一）首批混凝土封底失败 23

（二）供料和设备故障使灌注停工 23

（三）灌注过种中坍孔 24

（四）导管拨空、掉管 24

（五）灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆 24

（六）灌注高度不够 25

冲击钻（旋挖钻）灌注桩作业指导书

一、编制目的

明确桥梁桩基冲击钻（旋挖钻）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。

二、编制依据

1.国家有关法律、法规、陕西省的相关规章制度；

2.国家、现行铁路工程设计规范、施工指南、验收标准；

3.贯彻落实国家发展改革委等7部门关于加强重大工程安全质量保障措施的通知的意见,铁建设[2009]235号；

4.铁道第三勘察设计院集团有限公司蒙华铁路设计文件和图纸；

5.铁道第三勘察设计院集团有限公司蒙华铁路地质勘察报告；

6.现场踏勘的水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。

三、适用范围

本作业指导书适用于新建蒙西至华中地区铁路运煤通道土建标MHJ-7标钻孔灌注桩施工，成孔形式为冲击钻成孔或旋挖钻成孔两种。

1.冲击钻：

适用于土质地层、卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桩基施工。

2.旋挖钻：

适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩施工。

四、施工方法及工艺要求

（一）测量放样

1.施工测量

（1）高程控制测量

对设计院提供的水准点高程认真复核，在进行闭合水准测量时应选定合理的路线将这些永久水准点全部纳入闭合水准测量。

在确认所有原有永久水准点标高正确无误，并报业主和监理工程师认可后方可使用。

根据上述永久性水准点，在场内引测一个临时水准点，每个水准点要经过两个以上永久性水准点的校核确认后方可使用。

为了防止施工期间受外界影响使桩位发生变化，应适时对上述桩位进行复核，使用时应利用两个以上的桩位进行校核。

所有的控制桩、水准桩和其它桩位均应在设置的桩上编号，根据桩的类别分别进行编写，防止和其他单位需要布置的桩混淆，发生差错。

测量桩应予以详细记录，并说明位置、方向、作用、标高或方位等，以便查找。

根据引入施工现场的水准点标高，进行桩基施工时利用水准点和水准仪控制桩的标高。

（2）桩的平面控制测量

依据设计图纸，由专业测量人员根据给定的控制点用“双控法”采用全站仪精确测量桩位，复核无误后及时测放护桩,以四个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，防止施工过程中被扰动。

经驻地监理工程师核查、批准后开钻。

（二）施工方法及工艺

1.冲击钻

（1）钻孔桩施工工艺流程图见图4-1，施工程序示意图见图4-2。

泥浆备料

泥浆池

平整场地（填筑钻机平台）

桩位放样

埋设护筒

钻机就位

钻进

终孔质量检查

清孔

下钢筋笼

安装导管

再次检查沉碴厚度及泥浆指标，必要时二次清孔

水下混凝土灌注

拔除护筒

凿除桩头，质量检验

下道工序

孔内造泥浆

泥浆沉淀池

混凝土拌制及输送

检查混凝土质量及

顶面标高、制作试件

拼装检查导管

钢筋笼制作

图4-1钻孔桩施工工艺流程图

图4-2钻孔桩施工程序示意图

（2）施工准备

钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，现场位于陡坡时，若设计要求培土（密实），四周浆砌片石护砌，按设计要求。

若没要求，可用枕木或型钢等搭设工作平台。

在浅水中宜用筑岛或围堰法施工，筑岛面积应根据钻孔方法、设备大小决定。

作业场地或工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。

施工现场备足钻孔用水、粘土、碎石、片石等材料，确保意外情况发生时材料齐备，满足处理需要。

（3）护筒埋设

钢护筒采用δ=8mm的钢板制作，护筒内径大于钻头直径，使用冲击钻时应大于孔径0.4m。

护筒顶宜高出施工水位或地下水2.0m，并高出施工地面0.5m，钢护筒四周用粘土夯实。

水中护筒在钻孔作业平台上采用导向架导向，振动锤下沉至粘土层。

护筒埋设或下沉到位后，顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度小于1%。

（4）钻机安装

对于位于陆地上的桩要平整、加固处理地面，在钻架下部支点处垫设方木，以扩散对地面应力。

水中桩时钻机直接安放于平台上。

钻机就位时保持底盘平稳、钻架直立、钻头中心对准桩位中心，并将钻架可靠固定。

确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。

（5）泥浆制备

泥浆选用优质粘土或膨润土造浆，经试验室配比确定。

本工程泥浆指标采用：

比重为1.1～1.30，粘度16～22s，PH值大于6.5，含砂率不大于2%，胶体率不小于95%。

对不同的地质条件可适当调整泥浆比重。

（6）冲击钻成孔

冲击钻进开孔时主要为造浆护壁，开孔前在孔内多放粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石和碎石，顶部抛平，用大比重泥浆、低冲程密击，钻进0.5～1.0m后，再回填粘土，继续用低冲程密击，如此反复二、三次，使孔壁坚实、竖直、圆顺，待冲砸至钻头顶在护筒下3～4m后，方可加大冲程正常钻进。

钻孔过程中根据桩位处详细地质情况采用不同方式钻进。

粘土、粉质粘土覆盖层采用中冲程，输入较低稠度泥浆冲击成孔，钻进要注意防止卡钻、埋钻；易塌孔的粉砂、砂土层采用小冲程，多投粘土提高泥浆的粘度与相对密度，并适量填加片石、碎石，使之挤入孔壁。

块石土、角砾土、碎石土层采用中冲程，加大泥浆稠度，添加片石、碎石反复冲击，将孔壁挤实。

基岩采用大冲程冲击成孔，钻进过程中，特别注意当基岩面倾斜大或高低不平时，回填片石、碎石，低锤快打，造成一个平台后，方可采用较大冲程正常钻进，如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.3～0.5m处重新冲砸造孔。

每钻进0.5～1.0m后，开动泥浆泵，将孔底钻渣抽出来，并及时向孔内补入新鲜泥浆，如此循环操作，随着钻进深度不断增加，排渣管在副卷扬机操作下也随之及时下落，始终与孔底保持10～20cm距离。

（7）成孔检测、清孔

钻孔深度达到设计要求后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度、孔底标高、护筒顶标高进行检查，填写终孔检查证，经监理工程师签证认可后，进行孔底清渣工作。

为准确判定孔底渣是否清完，用一个带钎的测锤和平底测锤两侧测孔，若两次孔深相同并与终孔数字相符时证明孔渣已清理干净，否则还需继续清至达到要求。

灌注水下混凝土前孔底沉渣厚度应满足设计要求，设计无要求时：

柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。

清孔采用换浆法，清孔应达到以下标准：

孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s。

清孔时间不宜过长，注意保持孔内水头在地下水位1.5-2.0m以上，防止塌孔。

检孔：

主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。

用笼式检孔器检测。

检孔器用φ22的钢筋加工制作，直径等于桩径，长度为4～5倍设计桩径，且不宜小于6m，两端制作成锥形，锥形高度不小于检孔器半径。

检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器的长度判断其下放位置。

如上下畅通无阻知道孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如果中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或倾斜现象，则需重新下钻头处理。

2.旋挖钻

（1）旋挖钻机钻孔桩施工工艺流程见图4-3，施工程序示意见图4-4。

退货

Y

N

N

N

采取补救措施

Y

备砂、石料和水泥

平整场地

取样试验上报监理

砼配合比设计

报监理审批

砼拌合运输

检查砼坍落度

制作试件

养生

提供强度报告

退货

护筒设置

钻机就位、注浆

旋挖钻孔

钻进检查

终孔检查、一次清孔

下钢筋笼、安装导管

二次清孔

检查泥浆比重、沉碴厚度

安装漏斗灌注水下砼

清除和凿桩头

检查桩位、动测检查

整理资料、监理认定

进入下道工序施工

泥浆制作

取样

备钢筋

报监理工程师审批

取样试验

钢筋下料加工

钢筋制作

报监理工程师复核

钢筋运输

图4-3旋挖钻机钻孔桩施工工艺流程图

1.旋挖钻就位

2.旋挖钻打设护筒

3.挖掘到设计深度

4.泥浆循环除砂

护筒

泥浆

护筒底端

导管

设计深度

除砂设备

7.护筒拔除移至下一桩位

6.浇灌砼

5.安装钢筋笼

图4-4旋挖钻机施工钻孔桩程序图

（2）施工准备

1）平整场地

施工前根据场地平面布置用装载机对场地进行必要的铺垫、平整、碾压，确保地基有足够的承载力，满足钻机行使需要，地面坡度小于1%。

2）泥渣存放区及泥浆池设置

为了施工场地的干燥，需进行泥浆池的合理规划。

旋挖钻钻出的泥渣，需要设置专门的存放区。

由于钻孔护壁和清孔的需要，需设置一定容量的泥浆池；因桥台与其他墩位高差较大，所以桥台处单独设置一个泥浆池，其他墩位为两个相邻墩位共用一个泥浆池；泥浆池分为储浆池和沉淀池两部分，容积不小于60m3。

施工场地设置环形泥浆槽。

泥浆池周围安装不低于1.2米高钢管防护栏杆。

泥浆池位置设置以不影响施工、材料运输为原则。

3）泥浆制备

a.泥浆制作主要材料

膨润土：

以蒙脱石为主的粘土性矿物。

黏土：

以塑性指数IP大于15，小于0.005mm的粘粒含量大于50％的粘土为泥浆的主要材料。

b.泥浆的性能指标

比重：

1.05～1.15g/cm3。

粘度：

16～22s。

含砂率：

小于2％。

pH值：

大于6.5。

c.测量项目及要求

开始时，测定一次闸门口泥浆下面0.5m处的全套指标；以后钻进过程中每隔2h测定一次进浆口和出浆口的比重、含砂量、粘度等指标。

4）护筒制作及埋设

a.护筒制作

护筒内径宜比孔径大200mm，当地下水位较深时，护筒长度1.5m为宜。

护筒用8mm的钢板制作，护筒顶端同时正交刻四道槽，以便挂十字线，以备验护筒、验孔之用。

在其上部开设2个溢浆孔，便于泥浆溢出，进行回收和循环利用。

b.埋设护筒

埋设时，根据测量测放的十字护桩定出桩位中心线，然后在桩位外挖出比护筒大60cm的圆坑，深度2.0m，在坑底填筑20cm厚的粘土，夯实，然后将护筒用钢丝绳对称吊放进孔内，在护筒上找出护筒的圆心（可拉正交十字线），然后通过护桩放样，再次找出桩位中心，移动护筒，使护筒的中心与桩位中心重合，同时用水平尺（或吊线坠）校验护筒竖直后，在护筒周围回填含水量适合的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒的偏斜，护筒埋设后，经质量员和监理工程师验收护筒中心偏差和孔口标高。

当中心偏差符合要求后，可钻机就位开钻。

护筒埋设准确、稳定，护