螺杆桩作业指导书DOC.docx

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螺杆桩作业指导书DOC

螺

杆

桩

桩

施

工

编制：

工程技术部

编制时间：

二Ο一四年六月

中铁七局呼准鄂铁路二分部

目录

1、适用范围1

2、采用的相关规范及标准1

3、材质要求1

4、螺杆桩施工工艺及技术要求2

4.1施工准备2

4.2施工工艺2

4.3操作要点3

工艺流程图6

5、螺杆桩施工质量控制及检验6

5.1质量控制6

5.2控制措施8

5.3常见质量问题现象、原因分析与防治措施8

6、施工安全控制措施10

1、适用范围

新建呼和浩特至准格尔铁路工程HZSG-3标段路基工程螺杆桩施工（DK16+307.99~DK16+357.99）。

2、采用的相关规范及标准

（1）施工招标文件、投标文件、施工图设计；

（2）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》 （TZ202-2008）；

（3）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）铁道社；

（4）《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB10302-2009）；

（5）《新建呼和浩特至准格尔铁路工程施工图个别路基设计图》

（6）《新建呼和浩特至准格尔铁路工程施工图个别路基设计通用图》

（7）《螺杆灌注桩技术规程》DBJ46-026-2013

（8）《铁路路基设计规范》TB10001-2005

（9）《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010

（10）《铁路混凝土结构耐久性规范》TB10005-2010

（11）《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设（2010）241号

（12）《铁路工程测量规范》（TB10101--2009）。

3、材质要求

螺杆桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、砂、粉煤灰（必要时加适量泵送剂），加水在搅拌机中强制搅拌而成，强度等级为C25。

水泥采用42.5级矿渣硅酸盐水泥

碎石粒径8~25mm

砂的含泥量小于5%

粉煤灰等级Ⅲ级或Ⅲ级以上

泵送剂用于改善拌和料泵送性能，应控制掺入量，拌和料泵送性能满足施工要求时可以不掺泵送剂。

4、螺杆桩施工工艺及技术要求

4.1施工准备

施工图到达后，组织相关技术人员进行图纸审核，并使有关施工管理人员认真熟悉图纸。

按照施工设计图及施工进度安排，编制材料计划，并保证按时、按质、按量组织进场。

根据规范规定和要求，进行各种材料的检查、试验，以保证工程质量和进度要求。

投入本工程施工人员，以经验丰富的管理人员和技术工人为骨干，以普工为辅助，技术等级能满足本工程施工对人员配置的要求。

4.2施工工艺

4.2.1原地面处理→测量放线→桩机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料、提钻→高出设计标高0.5m停泵→成孔

4.2.2具体施工方法

（1）定位：

场地清理整平，由测量技术人员按试桩桩位通过轴线控制点逐个施放到现场，做好标示。

（2）桩机就位：

应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保螺杆桩垂直度容许偏差不在于1%。

桩位容许偏差不大于10cm。

（3）钻进至设计深度：

下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转2周以上，螺杆钻杆下降一个螺距，钻至螺杆桩直杆段设计深度，在土中形成圆柱状；随后钻杆旋转一周，螺杆钻杆下降一个螺距，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，在土体中形成螺纹状。

（4）泵送混合料、提钻：

钻头钻至设计标高后，停止钻进开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后钻杆反向旋转提升钻杆，提钻过程中自控系统应严格控制钻杆提升速度和旋转速度，与下降时一样，保持同步和匹配。

与此同时制备好的混合料迅速填充，由于钻杆提升所产生的带螺纹型空间和钻杆直接提升或正向旋转提升所产生的带圆柱型空间，形成螺杆桩。

提拔速度宜控制在2.6_~3.2m/min，成桩过程应连续进行，应避免因后台供料慢面出现停机待料。

提钻时钻头达到一定位置可停止泵压混凝土，由钻杆内的混凝土充填至桩顶标高，严禁先提钻后泵料，严禁直提钻杆，确保成桩质量。

（5）成桩：

桩顶标高应高出设计标高不少于50cm。

灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。

（6）桩帽：

使用小型挖掘机清理到离设计标高剩5-10cm后改由人工清理剩余部分，用截桩机截桩头至桩顶标高+10cm,桩头伸入桩帽10cm，桩帽长1.0m,宽1.0m，厚0.4m。

拆模后回填桩间土至桩帽顶标高。

4.3操作要点

4.3.1确定螺杆桩的施工顺序螺杆桩的施工顺序应从线路中心向两侧顺序推进，按编号顺序进行，根据桩间距和地层的渗透情况以及成桩试验结果，确定是否采用跳桩施工方法，以免因振动挤压造成相邻桩孔缩径或串浆。

4.3.2测量定位放线测量定位放线要严格按照设计施工图纸进行，采用经纬仪和钢尺测量，对每处桩位进行场地标高抄测工作，按设计要求做好桩顶标高的控制工作。

4.3.3螺杆桩位定好后，按设计要求在桩中心点上插一标杆，放好桩位后，移动螺杆桩机到达指定桩位对中。

4.3.4调整钻杆垂直度

桩机就位后，应用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保垂直度小于1.0%桩长。

4.3.5钻进成孔

钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。

一般应先慢后快，这样既减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。

在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢钻进速度，否则容易导致钻孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。

在钻孔的过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配。

形成圆柱段时，要求钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转二周以上，钻至螺杆桩直线段设计深度。

形成螺纹段时，要求螺杆桩钻杆每下降一个螺距，钻杆旋转一周，钻至螺杆桩螺纹段设计深度。

当遇有障碍物时应立即停钻，清除障碍物后再重新钻进。

施工过程以设计桩长和施工电流都合格作为控制指标。

如控制电流不合格，应及时向监理和设计单位反映。

动力头控制电流的合格的标准参考值按下表执行。

施工桩直径（mm）

单桩承载力控制电流（A）

电机：

2×30（KW）

电机：

2×30（KW）

电机：

2×30（KW）

500

110

120

150

4.3.6反向旋转提升钻杆及泵送混凝土

螺杆桩成孔到达设计标高后，停止钻进，开始泵送混凝土，当钻杆芯管充满混凝土后，螺杆桩机反向旋转提升钻杆，提钻过程中自控系统应严格控制钻杆提升速度和旋转速度，顺着已形成的土体螺纹轨迹钻杆反向旋转，钻杆其旋转的转数和提升速度应保持同步和匹配，匀速控制提管速度，要求钻杆旋转一圈，钻杆上升一个螺距。

与此同时泵送高压的细石混凝土迅速填充由于钻杆同步旋转提升所产生的螺纹段空间。

当钻杆提升至螺纹段顶面的设计高度时，钻杆再次正向旋转或直接提升产生带圆柱空间，同时钻头泵出高压混凝土浇筑钻杆直接提升所产生的带圆柱空间，直至桩顶设计标高。

4.3.7移位、施工下一根桩

对施工完成后的桩做好现场成品保护，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

4.35.7.8螺杆桩打桩弃土应及时清运，弃土堆放应远离桩基加固施工场地，清运时不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害；不可扰动桩间土；不可破坏工作面未施工的桩位。

4.3.9截桩头

螺杆桩桩体强度达到设计强度的70%以后人工配合小型机械开挖设计桩顶高程以上保护土层及桩间土，开挖时不得扰动基底土，不得碰撞桩体。

施工时严格控制标高，不得超挖，截桩应采用截桩机。

4.3.10桩帽

桩头伸入桩帽10cm，模板采用组合钢模，模板应安装稳固、顺直、平整、无底部漏浆、前后错茬、高低错台等现象。

模板拆除时，砼强度不小于8.0Mpa，否则，会损坏板边、板角周围的砼。

4.3.11桩间土的回填

桩间土的回填采用两层回填，每层厚度20-25cm，每层回填土回填完毕后，人工整平，挑出里面石块后采用平板振动夯夯实。

并且要求顶层回填土夯实整平后与浇筑的桩帽顶面一平。

工艺流程图

‘

工艺流程图

5、螺杆桩施工质量控制及检验

5.1质量控制

为确保工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。

5.1.1人员

实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。

每处施工现场确定一名机长，制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。

对现场施工和质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加施工的人员上岗前首先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上岗。

充分发挥质检人员对工程质量的控制作用，对成型后的每根桩实行施工队、项目部全过程工地自检，全部合格后方可报请监理组抽检。

项目部质检人员和监理人员对质量具有一票否决权。

5.1.2设备

螺杆桩机采用直流动力打桩机。

每台设备必须经监理人员现场试桩后，由驻地监理组统一发放进场设备准许证后方可使用。

5.1.3材料

（1）螺杆桩固化剂宜选用强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，所选用的水泥应有出厂合格证，不得受潮、过期。

（2）混凝土用砂应选用粗砂或中砂，砂应质地坚硬、干净，若有泥块和杂质，使用前应筛除。

（3）粗骨料可选用卵石或碎石，石子应质地坚硬、耐久、干净，石子的质量应符合国家现行标准。

混凝土石子粒径宜采用8～25mm。

针片状颗粒不大于10%。

混凝土强度等级不应低于C25，施工过程中严格按照配合比下料，严格控制粉煤灰的惨入量，塌落度控制在16～20cm。

（4）混凝土应符合泵送混凝土的要求，粉煤灰应采用Ⅲ级或Ⅲ级以上工业磨细粉煤灰。

其他外加剂（如泵送剂等）可根据不同的使用要求适量参入。

外加剂的用量根据施工需要通过实验确定。

（5）采用混凝土罐车运送时，应根据运距、温度等条件预留混凝土塌落度损失量。

只有合格的材料才能保证合格的工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的碎石应经过自检后方可进场，进场后的碎石应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。

5.2控制措施

5.2.1成桩质量检查主要包括成孔、泵压灌注混凝土等二个工序过程的质量检查。

5.2.2桩使用的水泥品种、标号、砂、石料，掺入外加剂的品种掺量，必须符合设计要求。

5.2.3对原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土等级等进行检查。

5.2.4在灌注混凝土前，应严格按照有关的质量要求对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、提升时的泵注压力、泵注管、钢筋笼安放的实际位置等进行认真检查，并填写相应质量检查记录。

5.2.5泵料时，钻杆提升速度控制在2.6~3.2m/min，严禁先提钻后泵料，确保成桩质量。

5.2.6若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和掌握的地质情况，避开饱和砂性土、粉土层，不得在这些土层内停机。

施工中每根桩的实际灌注量与理论体积的比值即混凝土的充盈系数必须大于1.2。

5.2.7桩施工完成后，保护桩长不得小于50cm。

5.3常见质量问题现象、原因分析与防治措施

5.3.1导管堵塞

由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。

控制措施：

保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求。

灌注管路避免过大变径和弯折，每次拆卸导管都必须清洗干净。

加强施工管理，保证前后台配合紧密，及时发现和解决问题。

5.3.2偏桩

一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。

多由于场地原因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。

控制措施：

施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；

放桩位时认真仔细，严格控制误差。

桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。

5.3.3断桩，夹层

由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。

控制措施：

保持混凝土灌注的连续性，可以采取加大混凝土泵量，配备储料罐等措施。

严格控制提速，确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。

5.3.4桩身混凝土强度不足

受泵送混凝土技术要求，塌落度一般不小于18～20cm，因此要求和易性好。

配比中一般加粉煤灰，这样混凝土前期强度低，加上粗骨料粒径小，如果不注意对用水量的控制仍容易造成混凝土强度低。

5.3.5桩身混凝土收缩

桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数>1。

控制措施：

桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入。

选择减水效果好的减水剂。

5.3.6桩头质量问题

多为夹泥、气泡、混凝土不足、浮浆太厚等，一般是由于操作控制不当造成。

控制措施：

保持钻杆顶端气阀开启自如，防止混凝土中积气造成桩顶混凝土含气泡。

桩顶浮浆多因孔内出水或混凝土离析造成，应超灌排除浮浆后才终孔成桩。

6、施工安全控制措施

6.1施工现场临时用电需有施工组织设计或方案。

临时用电还要有安全技术交底、验收表，健全安全用电管理制度和安全技术档案。

6.2建立并健全项目安全生产保证体系，建立和实施安全生产责任制。

编制和呈报安全计划、安全技术方案和安全措施，并认真贯彻落实。

6.3逐级进行安全技术交底。

技术交底针对性要强，并履行签字手续，保存资料。

项目经理部质安员负责监督检查和落实，严格按照安全技术交底的规定和要求进行作业。

6.4施工现场安全教育，包括定期教育及新工人（含民工）、变换工种工人、特种作业工人的安全教育

6.5桩机施工机械及起重设备，在地面上松软环境下施工时，场地要铺填碎石，平整压实。

6.6施工过程中螺杆钻机较高，严防倾斜，移动时必须有人指挥。

6.7施工人员的劳动时间不得过长，一般每天工作时间不超过6小时。

6.8螺杆桩钻机司机应进行严格培训，严禁非专业司机操作。

6.9做好防雪、防雨、防雷等应急准备。

6.10对地上、地下的管线进行标识和安全保护，严禁施工过程中造成破坏。