钻挖孔桩施工作业指导书.docx

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钻挖孔桩施工作业指导书

钻（挖）孔桩施工作业指导书

一、钻孔灌注桩施工（工艺流程见下页图）

1.施工准备

施工便道：

A匝道1号桥利用既有公路直接进入施工现场；A匝道2～7号桥及D匝道、E匝道桥利用定西至兰州的原有公路在约SK329+120处开原有道路的波形互栏进入施工现场；原有公路右侧剩余桥梁的半成品材料由公路原有下穿涵洞运输，混凝土在波形护栏开口处运进。

施工用水：

由于本地水源奇缺，工程用水计划联系当地自来水公司单接输水管道进行引水。

电力：

钢筋笼加工和拌和站利用当地电网的电力,钻孔采用自带动力钻机。

2.施工方法

定西北互通立交桥计划投入4台正反循环钻机（根据施工需要调整），采用正循环钻孔和反循环清孔（视地质情况而定），钢筋笼分节制作，吊车分节吊装入孔，其对接采用单面搭接焊。

设钻孔队一个，专门负责钻孔、灌孔。

钢筋笼加工由施工一队负责制作、就位。

砼拌制利用施工一队现场内的拌和站，拌和站设在A、EA匝道之间，由施工一队单独设立一个工班负责砼的拌和工作，拌和机为两台JS750型强制式。

砼采用3辆6m3砼运输车运输，砼灌注连续进行。

3.钻孔桩施工工艺及质量要求

3.1清理场地

钻孔桩所在场地为旱地，钻孔前清除场地杂物，平整场地并对场地进行

钻孔桩施工工艺框图

适当加固处理（夯实和加固），使钻机能够平稳安放，并进行合理布局。

排好钻孔顺序，应按跳跃式顺序施工，同时布设好钻孔泥浆池、配电箱、邻设水准点及钢筋笼的吊装位置。

3.2孔位放样

孔位放样同桥位放样同时进行，采用全站仪定位，根据控制点确定桥梁桩位后，另设四个临设控制点，为钻孔桩完成后恢复桩位用，以代替护桩。

并由钻孔队在每个桩开钻之前另设四个近距离的护桩，以备以后安放钢筋笼时使用，护桩设置要准确，偏差不得超过0.5cm，严禁破坏、移位。

在桥位附近的可视点处设置2个临设水准点，并经过项目部测量队的复核，计算出每个桩位地面高程，并报测量监理工程师检查核对。

3.3埋设护筒

护筒用4mm钢板卷焊而成，内壁具有一定的光滑度，护筒内部保证没有突出物，能耐拉、压可反复使用不变形，其直径大于设计桩径50cm。

桩位确定后，采用取土的方法埋设，挖土直径超出护筒直径50cm，挖孔深度2.2m，夯填粘性土0.5m后，将护筒安放就位，四周回填并且夯实，护筒埋设要牢固不得偏移或晃动。

护筒高出平整地面0.3m，埋设深度为1.7m，护筒平面位置偏差不大于5cm，与桩轴线的倾斜度不大于1%。

3.4泥浆制备

泥浆由水、优质粘土搅拌而成，其性能指标达到《技术规范》表405—1要求，泥浆制备要有制浆池、储浆池、沉淀池，并采用循环槽或管道连接，施工时泥浆顶面高出施工水位（或地下水位）至少1.0m以上，通常情况下泥浆顶面应不低于护筒底口，泥浆经常取样试验，以保证其性能指标稳定，钻孔前要制备足够的新制的泥浆（无沉淀），计算出所需的体积和制备的泥浆体积，本着使用方便，足够大又不多挖，并且注意安全，防止人员掉入的原则挖设。

泥浆性能指标满足施工规范要求。

泥浆性能指标要求

泥浆性能指标

钻孔方式

相对密度

粘度

pa.s

含砂率

%

胶体率

%

失水率

mm/30min

泥皮厚ml/30min

PH值

静切力

pa

正循环

1.05～1.20

16～22

8～4

≥96

≤25

≤2

8～10

1.0～2.5

3.5安放钻机

当一切准备就绪后，开始安放钻机。

安放钻机时确保钻机底平稳且水平，钻机钻杆竖直，钻机安放不得破坏桩位木桩，将钻杆在就近堆放并且堆放整齐。

确定钻头对中，偏差不大于1cm。

钻机固定后，检查钻机运转情况，钻杆是否够用以及用电、水等管线安装就绪情况,报监理工程师检查认可后方能开钻。

每台钻机设机长、副机长各一名，队内技术人员一名，具有一定经验的操作人员八人，以确保钻机正常施工。

3.6钻孔

采用循环钻机正循环钻进，钻孔时保证连续作业中途不停，开钻时保证距离桩中心5m内的其他桩体的砼浇注完成24小时以上，开始时向钢护筒注入提前造好的泥浆进行钻进。

泥浆比重、粘度、酸碱度、粘土的塑性指数以及含砂率等参数均经试验检测，并达到规范要求。

在钻进的过程中,要不断的捞取浆渣检查地层变化,认真填写钻孔记录。

应保证钻进过程中能有高质量泥浆，在特殊情况下护壁泥浆中可以掺和膨润土或增稠度剂以增强泥皮强度，防止塌孔、缩孔。

钻进中始终保持孔内泥浆水位高于地下水位2m以上，形成压力水头，防止塌孔并经常注意土层的变化，对不同的土层采用不同的钻进速度、钻压、泥浆比重和泥浆量。

对砂土、软土等易塌孔的土层除提高水头和泥浆质量外还要减慢钻时速度。

一旦塌孔向孔内投入碎石和粘土并用冲击钻将碎石挤入土壁，并查明原因，采取适当的措施，钻进过程中要经常检查泥浆的各项指标，保证泥浆质量以确保不发生塌孔，如果出现膨胀土层时，产生缩径，采用钻机反复多次空钻将孔壁多余部份钻除，如果出现斜度过大，可调整钻机按正确的孔位竖直钻下，其多余部分在灌注砼时一同灌注。

在钻孔过程中可能出现其它多种问题，如钻头脱落等。

当遇到问题要及时确定方案，按具体问题进行解决。

钻孔时由专人详细作好钻孔记录，记好开钻时间，换钻杆时间，出现地质情况与设计不符时，及时通知监理工程师到场。

钻孔过程中随时对钻杆的竖直度、钻杆的偏移情况、钻孔深度等进行严格的检查。

3.7清孔

采用换浆法清孔，将钻头提起0.3m，钻头不停转动，泥浆循环不断，用较好的泥浆将孔内含有钻碴的泥浆置换出来，清孔时间以排除泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度，清孔后泥浆性能指标要满足要求，含砂率比值等见泥浆指数表。

清孔时不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。

3.8成孔质量要求

成孔质量检测内容

成孔后主要检测孔深、孔径、倾斜率、孔轴线偏位和沉淀层厚度等。

采用直径比孔径略小的、长约为6m的验孔器进行验孔，各项指标满足规范要求，清孔后再次对孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度等进行检查。

成孔质量控制要求

孔深：

不小于设计规定；孔径：

不小于设计桩径；倾斜度＜1%；孔轴线偏位不大于50mm；沉淀厚度不大于设计要求或桩径小于1.5m桩的沉淀≤300mm，桩径大于1.5m的沉淀≤500mm；清孔后泥浆指标见下表。

清孔后泥浆性能指标要求

钻孔

方式

泥浆性能指标

相对密度

粘度

Pa.s

含砂率

％

胶体率

％

失水率

ml/30min

泥皮厚

mm/30min

Ph值

静切力

Pa

反循环

1.03～1.10

17～20

<2

>98

≤25

≤2

8～10

1.0～2.5

3.9成桩施工

钢筋笼制作与安装

清孔完成后，立即测量孔径，孔深，倾斜度及沉渣厚度等技术指标，使用探孔器测量孔径是否合格，符合要求后进行下步工作。

钢筋笼采用支架成型法分节制作，以9-18m长度为一节，采用汽车吊吊入孔内，钢筋接头处采用搭接焊，以J502、J506焊条焊接，上下两段应保持顺直，为了保证吊装时有足够刚度，主筋与加强钢筋必须全部焊接，并加设吊点加强钢筋，钢筋笼入孔一节后，固定在孔口。

将上一节和下一节焊接成形，吊入孔后牢固定位，以免在灌注砼过程中发生掉笼现象。

超声波检测管采用φ4.8×3.5钢管三根，平面等边三角形布置于钢筋笼内侧，与加劲箍筋点焊，底部距孔底5cm，顶部超出桩顶0.5m，声测管搭接处采用φ70×5.0套管，套管与上下声测管施周边焊，对接时保证声测管順直。

为防止声测管内进入砂浆或杂物而堵塞，其顶端与底部均用80×80×10mm钢板焊牢封死，并且保证焊缝饱满严密，吊装过程中保证声测管垂直且不扭曲变形。

导管法施工水下混凝土

导管由管径300mm的钢管组成，以丝扣连接，灌注前导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。

保证不漏水，同时将其编号并自下而上标识长度，灌注水下砼前应检测孔底沉淀厚度，不得大于30cm（桩径大于1.5m时沉淀厚度不大于50cm）。

不符合时，继续清孔至符合要求。

砼运输到灌注地点时，检查其和易性和坍落度，坍落度控制在18-22cm，不符合要求时进行二次拌和。

孔深及孔底沉淀厚度得到监理工程师认可并且钢筋笼就位后应立即开始灌注砼，且连续进行，不得间断，砼温度不应低于5℃，但不高于80℃。

强度未达到设计等级50％的桩顶砼应盖土30cm以上。

初灌砼时导管底部距孔底在250-400mm之间。

首批灌注砼的数量应能满足导管初次埋置深度（大于1m）、填充导管底部间隙以及管内存料的需要量。

首批砼量计算如下：

h1＝HWrW/rc

V≥πD2/4×（H1+H2）+πd2/4×h1

注：

π的取值为3.14

H1－桩孔底至导管底间距，一般为0.4m；

H2－导管的初次埋置深度，一般≥1m；

D－桩孔直径（m）；

d－导管内径（m）；

h1－导管内砼平衡高度（m）；

在整个灌注过程中导管出料口的埋置深度至少为2m，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m，防止抱管。

经常量测孔内砼面层的高度，及时调整导管的埋置深度。

并始终予以严密监视，以防止导管进水，产生断桩。

灌注砼面接近钢筋笼时，宜使导管保持稍大埋深，并放慢灌注速度，以减少砼的冲击力，当砼进入钢筋笼一定深度后，应提升导管，使钢筋笼在导管口下有一定埋深，防止钢筋笼上浮。

初凝前，任何受污染的砼应从桩顶清除。

灌注砼时，溢出的泥浆应引流至适当的地点处理。

灌注的桩顶标高应比设计标高高出一定高度，一般为0.5-1m，以保证砼的强度，多余的砼应在砼灌完后凿除，桩头应无松散层，并预留10-20cm待接柱前凿除。

处于地面或桩顶以下的井口整体式刚性护筒应在灌注筒后立即拔出，处于地面以上能拆除部分，须等砼强度达到5Mpa后拆除。

桩头施工

桩头施工在桩体无损检测合格后，方可进行。

清理场地：

首先将桩顶松散的砼凿掉，清除干净并且平整场地留出作业工作面。

测量定位：

用全站仪准确测定桩中心位置，用水准仪控制桩顶标高。

钢筋制作与安装：

将桩头主筋上残留的砼、泥土等杂物清除干净后在现场绑扎成型。

绑扎时，注意桩体主筋和立柱预埋钢筋的连接。

模板：

模板采用定型半圆钢模。

模板在使用前进行除锈打磨，然后用脱模剂自上而下均匀涂刷两遍以上，达到摸之有油、视之无油的程度。

砼：

每个桩头一次性浇筑完成，浇筑时注意砼的振捣。

拆模后，用土回填至桩顶，保证桩顶不出现外露现象。

3.10质量检测与控制

质量检测

按照设计要求，钻孔桩砼质量采用声测法检测，检测结果应满足要求。

砼强度应在合格标准内，桩身砼均匀连续。

质量控制

严格控制施工工序，对砼灌注要严格把关，控制好砼的拌和质量，声测管复核A类桩标准；砼强度在合格标准内；成桩的坐标位置偏差<5cm。

二、挖孔灌注桩施工

1、一般要求

1．1适用范围挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。

若孔内产生的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》（CB3095）规定的三级标准浓度限值时，必须采取通风措施，方可采用人工挖孔施工。

1．2挖孔直径应按照设计规定。

挖孔过程中，应经常检查桩孔尺寸、平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。

2、挖孔施工技术要求

2．1挖孔施工应根据地质和水文地质情况，因地制宜选择孔壁支护方案报批，并应经过计算，确保施工安全并满足设计要求。

2．2孔内遇到岩层须爆破时，应专门设计，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。

孔深大于5m时，必须采用电雷管引爆。

孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查无有害气体后，施工人员方可下井继续作业。

2．3挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理。

必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。

如地质复杂，应钎探了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求，如不满足设计要求或与设计地质条件不符，应及时与项目现场工程师取得联系，以便做进一步处理。

2.4开始挖孔时及时做桩口锁口，要求锁口高出原地面不小于30cm。

锁口可浇筑混凝土或采用砖砌，但必须有足够的强度以保证锁口可以承受挖孔机具重量及人员上下时不受到破坏。

2．5挖过程中每一米进行一次护壁混凝土的浇筑。

混凝土强度与桩基桩身混凝土同标号，护壁混凝土厚度10cm，上下同厚度。

严格按照桥涵施工规范进行护壁混凝土的施工，严格确保挖孔人员的施工安全。

2．6护壁混凝土强度达到5MPa以下才可拆除护壁模板。

2．7桩口锁口完成后及时将本桩桩位在恢复到锁口上并放“骑马桩”，挖孔过程中每米在支立护壁模板时对桩位进行一次校核，保证桩位的准确。

如发生孔位偏位的现象必须在支立护壁模板前进行“修边”校正处理，并保证有足够的护壁混凝土的厚度。

2．8每工班下孔工作前必须对已完成的护壁混凝土做必要的观察，发现混凝土表面有大的裂纹等不良现象必须及时汇报，经分析确定没有安全隐患后才可下孔继续施工。

2．9钢筋笼按设计图纸及其相关说明进行加工。

桩基声测管按照图纸要求的材料及长度要求设置，焊接牢固不漏水。

2．10混凝土用串筒下料，防止混凝土离析。

同时加强串筒的强度，保证施工安全，必须时可考虑用导管代替以保证浇筑安全。

2．11混凝土浇筑要求超出设计桩顶不少于30cm，除凿除桩头15cm外应保证桩基混凝土伸入承台（在有承台的情况下）不小于15cm。

2．12桩基钢筋笼定位必须以锁口上准确的“骑马”桩为准进行调正，并固定。

三、钻（挖）孔桩施工安全注意事项

1、钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。

钻机安设必须平稳、牢固；钻架应加设缆绳或斜撑。

2、钻机上配备的钢丝绳等要合适，并经常检查，有发现破损的必须立即更换。

3、钻机上使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。

挚友挪移钻机时，不得挤压电缆和风水管线。

4、钻孔用泥浆，必须设置循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。

5、挖孔桩宜在无水或少水的密实土层或岩层中施工。

挖孔较深或有渗水时，必须对孔壁采取支护及排水、降水等措施，严防坍孔。

6、人工挖孔，对孔壁的稳定及吊具设备等，应经常检查。

孔顶出土机具应有专人管理，并设置高出地面的围栏；孔口不得堆集土渣及沉重机具；作业人员的出入，应常备梯子并系挂安全带（绳），严禁用出土的绳索上下；夜间作业悬挂示警红灯；挖孔暂停时孔口应设置罩盖及标志。

7、孔内挖土人员的头顶部位应设置护盖。

取土吊斗升降时，挖土人员应在护盖下面工作。

相邻两孔中，一孔进行混凝土的浇筑时，另一孔的挖孔人员应停止作业，并撤出孔桩。

8、人工挖孔作业过程中，除应经常检查孔内的气体情况外，还应遵守下列规定。

8．1挖孔人员下孔作业前，应先用鼓风机将孔内空气排出更换。

8．2CO2含量超过0.3%时，应采取通风措施。

无论CO2浓度如何，当施工人员有任何的呼吸不适及其它的身体不适时，应进行通风换气或换班作业。

8．3空气污染超过现行的《大气环境质量标准》GBHZ-1-82规定空气污染三级标准浓度值时，如没有安全可靠的措施不得采取人工挖孔作业。

8．4人工挖孔深度超过10米时，必须采取机械通风。

当使用风镐凿岩时，应加大送风量，吹排粉尘。

人工挖孔最大深度不宜大于15米。

8．5挖孔桩内岩石需要爆破时，应采取浅眼爆破法，严格控制炸药用量。

并按国家现行的《爆破安全规程》GB6722-86中的有关规定办理。

四、本指导书未尽之事项按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000及《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95办理。

同时要求施工一队配备相关施工规范类及施工安全类书籍。