旋挖钻钻孔桩施工作业指导书.docx
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旋挖钻钻孔桩施工作业指导书
新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线
旋挖钻钻孔桩施工
作业指导书
编制：
审核：
审批：
中铁十一局集团哈牡客专SG-3标项目经理部
二零一五年九月
旋挖钻钻孔桩施工作业指导书
1、适用范围
本作业指导书适用于新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线工程三标标段内采用旋挖钻成孔作业的所有桩基施工。
本标段桥址范围内表层覆土为粉质黏土、砾砂及砾土，下部岩层为砂岩、泥岩、凝灰岩、安山岩及中硬程度花岗岩（不大于600KPa）的桩基成孔均适用旋挖钻施工。
2、作业准备
2.1、技术准备
技术人员阅读、审核相关设计文件、设计图纸、须参照使用的通用图，明确各桥梁桩基桩径、桩长、地质情况、桩基配筋及混凝土标号等相关技术参数，澄清有关技术问题。
认真学习实施性施工组织设计、作业指导书，熟悉相关技术规范和标准。
明确钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范指导钻孔桩施工。
对作业工班进行三级技术交底，对参加施工人员进行岗前安全教育培训，考核合格后方可上岗。
测量人员熟悉结构物总体布置和细部结构设计，布设控制测量网，确定测量方法，对施工桥梁桩中心位进行放样和复核并引设水准点，复核墩台原地面标高。
实验人员对施工所需的材料进行检验，取得各种原材料及其抽检实验报告。
完成混凝土配合比设计，报告相关单位审批。
2.2、人员配备
抽调有丰富经验的管理人员、技术人员、安全人员及施工作业人员组成施工班组，明确职责和管理体系。
具体人员配备详见第六条劳动力组织。
2.3、设备机具准备
根据施工组织安排，配备齐全运行情况良好、合格合规的各类机械，以满足施工需要。
具体机械设备配备详见第八条劳动力组织。
2.4、材料准备
准备质量优良，检验合格的各类材料；保证数量充足，满足施工组织安排和现场施工需要。
3、技术要求
1、所使用的机械及设备具有合格的出厂证明及使用期限。
2、所使用的原材料应具有质量合格证并按相关要求抽检合格。
3、符合《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》、《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》、施工图设计文件及业主相关文件的要求。
4、施工程序与工艺流程
施工程序及工艺流程见如下流程图：
5、施工要求
5.1、场地平整
⑴钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实。
⑵在浅水及水稻田中，采用筑岛法及草袋围堰法施工，筑岛尺寸按设计要求填筑至承台顶面高程以上1m，平面尺寸按承台尺寸外扩2m填筑。
草袋围堰位于水塘中时，底面范围按承台尺寸外扩2m，顶面高于水面1.5m，位于浅水河流中时，应在上游以分流引流为原则填筑，顶面也应高于水面1.5m，且外圈草袋应装填小卵石或粗砂以防止冲刷。
5.2、桩位放样
测定桩位和地面标高。
桩位由测量技术人员按图放样，用带醒目标志的木桩或钢筋桩定位桩基中心，并在桩基的前后左右距桩中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。
5.3、埋设护筒
护筒用8～10mm厚钢板制成，其内径大于设计桩径0.2～0.4m；现场应配置不同长度类型护筒若干。
采用挖埋和打压方法埋设钢护筒，护筒顶部应高出施工地面0.5m。
对于处于旱地的，刃脚应穿过砂层进入相对不透水层不少于50cm；对处于水塘、河床的桩基，刃脚应进入不透水层或砾石层内不小于50cm；在冬季施工中，刃脚应伸入到冰冻线下不小于50cm。
护筒埋设应保证其垂直度、不位移、不下沉、不掉落。
护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
5.4、钻孔泥浆制备
施工前做好现场调查工作，对同一地质地区进行试钻，确定是否采用干式成孔，干式成孔无需造浆。
确定需要泥浆护壁的桩基后，选择并备足良好的造浆粘土，保证满足钻孔内泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。
为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。
造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。
5.5、钻机就位
1、钻机就位前应检查安全栓销的锁固情况。
2、钻机应安放稳固，履带应水平，不得产生位移和沉陷。
3、钻杆应保持竖直，钻头中心与孔位中心的偏差不得大于2cm。
5.6、钻孔
1、因本标段内桥址范围内面层覆土多为粉质黏土、砾砂及砾土，开始钻进时选用回转钻头。
然后再根据具体下层地层情况和旋挖钻机性能等因素综合确定施工钻头的类型，以保证施工效率和成孔质量。
由于进入岩面施工孔壁规整，与钻头之间的间隙小，为减少钻斗提升时的抽吸作用，选配的钻头均带有通气孔，以防止埋钻、卡钻事故。
2、旋挖钻机开孔施工应轻压慢进，钻头转速不宜大于10r/min，待主动钻杆全部进入孔内后，方可逐渐加速，正常钻进。
3、在钻进过程中，随时掌握地层对旋挖钻机的影响情况，严格按照该地层条件下的钻进参数指导施工。
4、在钻进过程中不能进尺太快，以保证有充足的护壁时间。
在钻进过程中，护筒内泥浆面应高出地下水位2m以上。
因为在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象，桩孔内若能保持比地下水位高的水头，可以增加孔内静水压力，防止坍孔。
5、在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证孔壁的稳定性。
在钻进过程中要经常检查钻斗尺寸，以防过大磨损减小孔径。
施工中根据钻头提土情况判断土层结构，及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻水压对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。
6、钻孔过程中由施工技术人员现场填写钻孔桩钻孔记录表，并对钻进过程的地质情况进行描述；每钻进2m捞取一次碴样，碴样盛于白色透明的密封塑料袋内，并附有碴样标签，标签上应标明工程名称、施工部位及桩位号、取样日期、取样标高、取样人、并有监理见证签字栏。
碴样袋应分孔集中放置在自制的柜子中，严禁乱弃、乱放或乱丢；每根桩终孔后应提供完整的钻孔记录，每个承台至少留取1根桩基碴样，每个墩台首根桩基报请设计判定桩基地质情况；设计代表确认签字后，钻孔记录进入竣工文件，至此方可遗弃碴样。
7、当钻孔深度达到设计要求时，现场工程师会同监理工程师采用检孔器检测钻孔直径和倾斜度，使用测绳和铅垂检测孔深，其中孔径和孔深须达到设计要求，倾斜度不得大于1%。
确认满足设计要求，并经驻地监理工程师认可后，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
5.7、清孔
清孔采用换浆法或掏渣法，采用换浆法时，换浆完成后应满足孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒；泥浆比重不大于1.1；含砂率小于2%。
；黏度为17～20s；孔底沉渣厚度应符合设计规定的柱桩及通长配筋摩擦桩不大于5cm，非通长配筋摩擦桩不大于10cm的要求。
5.8、钢筋笼制作、运输及安装
1、钢筋笼在钢筋加工厂按照图纸设计长度分节集中加工。
加工完成后由自制钢筋笼运输车运至施工现场。
钢筋笼制作应满足设计及相关规范要求。
2、钻孔桩成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的安装。
钢筋笼吊装采用汽车吊吊装，现场钢筋笼主筋接长采用帮条焊，单面焊焊缝长度不应小于10d+1cm，且同一连接区段内截面接头不应超过50%。
钢筋笼制作必须顺直，不得扭曲变形，焊接、绑扎牢靠。
3、桩基保护层垫块采用圆饼滚轮式与桩基混凝土同标号砂浆垫块，外径14cm,内径1.8cm，厚3.0cm，沿桩基钢筋笼周边每道4个，沿钢筋笼纵向错开每2.0m一道，垫块采用φ10钢筋与桩基相邻主筋焊接牢固，桩基钢筋笼下放前，应对垫块的布设及固定情况进行检查，满足要求后方可下放安装钢筋笼。
5.9灌注水下混凝土
1、导管安装。
导管使用前应进行试拼和试压，不得漏水，按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差不宜大于孔深的0.5%，并不宜大于10cm。
试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
根据孔深配备所需导管，准确测量所有导管的长度和计算所需导管的根数，使入孔后底端距离孔底0.2～0.4m为宜，导管连接应紧密并位于桩孔中心位置。
2、二次清孔。
导管安装完毕后，检查孔底沉渣及泥浆各项性能指标，若不满足设计要求，应对桩孔进行二次清孔，二次清孔可利用导管采用换浆法或高压射风辅助法清孔。
3、水下混凝土灌注前，应检查水下混凝土的坍落度及和易性，当坍落度满足要求时，方可进行放料，待料斗蓄满首批封底所需混凝土后开始灌注。
4、灌注过程中要有专人测量混凝土顶面标高，保证导管埋置深度在2m~6m范围内。
5、灌注过程中应记录混凝土方量及相应的混凝土顶面标高，用以分析扩孔率，发现异常情况应及时报告相关技术人员并进行处理。
6、混凝土灌注到桩上部5m以内时，不再提升导管，待浇筑至规定标高一次提出导管。
拔出最后一节导管时应缓慢操作，以免桩内夹入泥芯或形成空洞。
7、为保证桩头砼浇筑密实，实际浇筑的砼顶面标高应比设计标高高出1.0m左右。
8、混凝土灌注须紧凑连续进行，掌握好下料速度，避免过快过猛。
9、混凝土放料时应经常检查放料槽口，避免混凝土内混入大块颗粒物发生堵管现象。
10、护筒拔出和泥浆清理：
拔除护筒时，应垂直起吊，必须平稳匀速、不能太快，以免影响桩体质量；钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆运往指定的地点妥善处理。
6、劳动力组织
一个旋挖钻机工班每个班组人员配置如下：
序号
工种
数量
1
技术员
1
2
安全员
1
3
工班长
1
4
操作手
1
5
混凝土工
3
6
钢筋工
3
7
电焊工
2
8
普工
3
9
电工
1
7、材料要求
1、泥浆性能指标
泥浆比重：
1.05～1.15。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
黏度：
一般地层为16s~22s；松散易坍塌地层为19s~28s。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
应大于6.5。
2、混凝土
（1）钻孔桩设计为水下混凝土，混凝土的可泵性、和易性必须满足要求，混凝土坍落度为180～220mm，初凝时间不少于10小时，水胶比不大于0.45。
（2）水泥：
采用42.5普通硅酸盐低碱水泥。
（3）掺合料：
掺加的粉煤灰需符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的相关规定。
（4）砂：
细度模数为2.3～3.0的中粗砂。
（5）碎石：
选用质地坚固的碎石，其压碎值小于10%，吸水率小于2%。
采用5～25mm连续级配。
（6）水：
检查合格的井水。
（7）减水剂：
选用的混凝土外加剂产品技术性能指标符合《混凝土外加剂》（GB8076－2008）及相关标准。
3、钢筋
符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的相关规定。
8、设备机具配置
一个作业面需如下机械：
主要机械：
旋挖钻机１台辅助机械：
搅浆机１台，泥浆泵１台，电焊机2台，空压机1台及附属配套设施。
9、质量控制及检验
钻孔桩成孔质量验收标准
序号
项目
允许偏差
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位
50mm
4
垂直度
1%
5
浇筑混凝土前孔底沉渣厚度
柱桩及通长配筋摩擦桩≤5cm，非通长配筋摩擦桩≤10cm
钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20mm
3
主筋间距
±0.5d
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
7
骨架保护层厚度
不小于设计值
检查垫块
10、安全及环保要求
1、安全要求
⑴建立健全安全生产管理组织，制定各项规章制度，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，做到生产要安全，安全促生产。
安全管理的重点是机械伤害、触电等。
⑵设专职安全员，加强安全生产教育，强化全员安全意识，提高安全保护技能，通过安全法制教育和安全技术教育提高职工的安全生产意识，对特殊工种工作人员要求持证上岗，及时下发安全技术交底。
⑶完善机具安全防护装置，不得随意拆卸，严格按机械操作规程操作。
经常检查机械零部件有无松动，制动装置是否灵敏可靠，注意检查检修时要断电停机后方可进行。
⑷加强安全检查工作，钻机桅杆高、重心高，移位时要有专人指挥，避免机械倾覆伤人事故。
⑸施工用电实行“三相五线制”，采用中性点直接地接零保护系统，设备金属外壳等应接至保护零线，保护零线不得安开关或熔断器，必须在线路的适当位置做重复接地，接地电阻不大于1Ω。
⑹施工现场线路必须采用绝缘导线或电缆，所有用电设备必须实行“一机一闸，一箱一锁”制；配电箱必须铁制上锁，并标有危险标志和责任人，有防雨、防尘措施，箱内不得放任何杂物；线路熔断器必须采用与线路额定电流相匹配的保险丝，严禁用铜丝或其它金属体代替。
⑺夜间施工照明不得将电线及照明器具挂在钢筋或金属架上。
2、环保及文明施工要求
（1）工地现场设置足够的临时卫生设施，做好施工现场的卫生管理工作，生活垃圾堆放在指定地点，按规定及时清除或处理。
（2）经常对施工场地及周围环境卫生进行打扫，疏通排水管道和沟渠，定期进行消毒，以保持驻地卫生。
（3）对施工机械和施工作业程序进行控制，使噪音降到最低限度。
（4）在噪音大的机械设备和车辆上安装有效的消音器。
（5）对施工便道定期压实和洒水，减少灰尘对周围环境的污染。
（6）对各种施工机械、车辆进行严格的废气排量检测，对排量不合格的机械、车辆坚决予以停用。
（7）在施工区设置临时的施工及生活污废水汇集设施，防止污废水直接排入河流和排灌系统中。
（8）将生活垃圾集中运至指定的地点堆放处理，不准倒入沟渠或河流等，避免污染水体，淤积河流、水道和排灌系统。
（9）采取可靠的方法防止车辆停放和维修区产生的机油和燃油泄露。
（10）设置泥浆池，集中外运至指定地点，严禁泥浆直接排入河流中。
（11）整个施工活动中，遵照国家《水土保护法》和本合同段水土保持的要求，严格执行水土保护的各项规定，坚持节约用地。
（12）合理布置施工场地，生产、生活设施，尽量少占耕地，施工尽量不破坏原有植被，不损坏用地范围外的耕地、水渠，保护自然环境。
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