钻孔桩施工作业指导书.docx
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钻孔桩施工作业指导书
目录
一、适用范围1
二、作业准备1
三、技术要求1
四、施工程序与工艺流程2
五、施工要求3
六、劳动组织10
七、材料要求11
八、设备机具配置11
九、质量控制及检验11
十、安全及环保要求15
一、适用范围
适用于西成客专8标段第四工区南郑特大桥钻孔桩基础施工。
二、作业准备
1）进行场地踏勘，对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施妨碍施工或对安全操作有影响，应采取清除、移位、保护等措施妥善处理。
对影响施工的既有道路进行改移，并作必要的防护，避免扰民。
2）平整场地，以便钻机安装和就位。
位于浅水中的墩台采用土围堰或草袋围堰，深水墩台采用钢板桩围堰；施工场地设置有效的排水措施。
3）场地布置要根据施工组织设计，合理安排泥浆池、沉淀池的位置，沉淀池的容积应满足2个孔以上排渣量的需要。
4）准确放样桩位中心，埋设护筒，测量护筒顶高程，确定钻孔深度。
5）根据我标段的地质与施工条件，确定部分桩基采用冲击钻成孔。
6）组织钢材、水泥、砂石料等材料进场、检验，取得各种原材料检验报告，进行混凝土配合比设计。
7）编制施工方案、操作规程及技术交底书，进行技术培训。
三、技术要求
1）对地质专业提出需要补充钻探的桩基础，待征地拆迁完成后再行地勘工作，根据新的地质资料重新修改设计，完成后方可按新的基础设计进行施工。
2）施工过程中应填写质量验收记录：
钻孔检验批质量验收记录表、钢筋（原材料及加工）检验批质量验收记录表、钢筋（连接及安装）检验批质量验收记录表、混凝土（原材料、配合比）检验批质量验收记录表、混凝土（施工）检验批质量验收记录表、混凝土（强度、桩身处理及承载力试验）检验批质量验收记录表。
3）钻孔桩施工前应进行工艺性试桩。
四、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：
场地平整→桩位放样→护筒埋设→钻机就位→泥浆制备→钻进→清孔→钢筋笼制作和安装→安装导管→二次清孔→水下混凝土灌注→护筒拔出→成桩检测。
4.2工艺流程
4.3报验程序
4.3.1桩基放样：
桩基放样自检合格后，报请测量监理工程师检验，合格后方可开孔钻进。
4.3.2成孔检查：
钻孔桩成孔后，对孔径、孔形、孔深及地质条件进行自检，合格后报请专业监理工程进行检验，合格后进行清孔。
4.3.2钢筋、水泥、外加剂、粉煤灰、砂石料进场检验：
原材料进场后进行自检，并报请试验监理工程师进行抽样检测，合格后方可进行钢筋加工、混凝土拌制。
4.3.3钢筋笼成型检验：
钢筋笼经自检后，报专业监理工程师进行检查，合格后方允许进入下道工序。
4.3.4清孔质量检查：
清孔至泥浆比重、桩底沉渣厚度满足要求后，报监理工程师检验，合格后将钢筋笼吊装入孔。
4.3.5水下混凝土灌注：
水下混凝土灌注过程，需请监理工程旁站。
五、施工要求
5.1场地平整
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。
场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，采用枕木搭设工作平台。
5.2桩位放样
用全站仪准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置；埋设护筒，测量护筒高程，确定钻孔深度；放样的桩位必须进行复核，误差控制在标准允许范围内。
5.3护筒制作及埋设
钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。
冲击钻机护筒内径应比钻头大约40cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还须满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时应高出施工地面0.5m。
5.4泥浆制备
选择和备足良好的造浆膨润土，造浆量为2倍桩身混凝土体积，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：
岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
粘度：
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。
5.5钻机就位
钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm，保证钻架竖直，钻头、桩径中心在同一铅垂线上，以保证孔位正确、钻孔顺直。
钻机摆放位置要结合平台受力情况合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。
。
斜坡上桥墩桩基应严格按照先下后上的顺序施工，下坡方向的桥墩基础施工完成后，才能开始上坡方向桥墩基础的施工。
要求采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。
为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌混凝土强度，应侍邻孔混凝土抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻。
5.6钻进
冲击钻开孔过程中，应按照“小冲程、勤松绳”原则进行。
初始应低锤密击，当钻进深度超过钻头全高后，方可进行正常的冲击钻孔。
钻进过程中应根据地质情况、钻头形式及重量等确定松绳量，均匀松放钢丝绳。
每次松绳长度宜控制在3～8cm内，严禁打空锤和松绳过多。
钻进过程中应勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。
在倾斜的岩层钻进时，应采用小冲程低速钻进，必要时应回填片石、卵石或混凝土冲平后再进行钻进。
发生卡钻时，不宜强提，应查明原因和钻头位置，采取晃大绳及其他措施，使钻头松动后再提起。
5.7成孔检验
成孔后应进行成孔检查，检查内容应包括：
孔位中心、孔径、孔深、倾斜度等。
检孔合格后，进行清孔工作，否则重新进行扫孔。
成孔孔位中心位置检测应恢复孔位中心点，采用尺量测定沿线路方向和垂直线路方向位置偏差。
成孔孔径检测采用笼式检孔器，以检孔器顺利通过为准。
成孔倾斜度检测采用笼式检孔器检测法。
成孔深度检测宜采用测绳直接量测，应沿孔周进行量测。
笼式探孔器检测：
其外径等于钻孔桩的设计孔径，长度等于孔径4～6倍。
检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径符合设计要求。
说明：
1、图中尺寸均以“m”计；2、D为桩径。
5.8清孔
成孔检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔。
清孔选用换浆法清孔方式。
严禁采用加大钻孔深度的方法代替清孔。
清孔使用的泥浆应经泥浆净化器处理符合要求。
清孔过程中应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位或泥浆标高。
浇筑水下混凝土前必须再次检查孔底沉渣厚度。
当检查指标未达到要求时应进行二次清孔。
5.9钢筋笼制作
5.9.1桩基钢筋笼的制作，根据运输及吊装能力，采用钢筋加工厂分节制作，运至现场后利用汽车吊吊装入孔。
5.9.2钢筋笼主筋接头采用搭接焊；在桩孔口两节钢筋笼间连接时，采用单面搭接焊，同一截面范围内接头数量不超过主筋总数的50%。
双面搭接焊焊缝长度不小于5d，单面搭接焊焊缝长度不小于10d（d为主筋直径）。
加强箍筋与主筋必须焊接牢固。
主筋与箍筋联结处宜点焊，若主筋较多，可交错点焊及绑扎。
钢筋笼的制作在专用台架上进行，至少采用三个固定架（这三道加强箍筋要在环的内测，明确标识出每根主筋的准确位置）进行固定，禁止人工手扶固定间距，保证主筋和箍筋的轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求；焊制时用直角尺进行控制，确保加强箍筋与主筋垂直，首先在一根主筋上焊好全部加强箍筋，再转动钢筋笼照此方法逐步焊好其他主筋；然后套入箍筋，按照设计间距点焊、绑扎固定。
为保证骨架在吊装、运输过程中不变形，按照一定间隔距离，在加强箍筋内部焊接临时三角支撑，在吊装入孔过程中逐段去掉。
5.9.3吊装入孔
钢筋笼骨架吊装时采用两点吊：
第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上部三分点之间。
起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁，防止孔口坍塌。
下至最后一根加强筋截面时，将骨架用钢管临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接（单面搭接焊），待全部接头焊后，并经现场监理确认质量合格后，方下沉入孔。
调整钢筋笼的中心位置，并将吊筋焊接在护筒上，避免在混凝土灌注过程中发生浮笼现象。
5.9.4桩身保护层：
桩侧采用钢筋定位桩基保护层，绕加强箍筋环向布置四个，2米一道。
5.9.5声测管安装
当桩长≥40m时，应埋设声测管。
声测管采用φ57mm壁厚3mm的钢管，采用φ76mm壁厚6mm的钢外套管联结，按设计要求进行布置；下端距离桩底10cm，管口高出设计桩顶2m，且各声测管高度保持一致。
为确保混凝土灌注时管内不进污物，声测管接头及底部应密封好，下端用钢板封底焊牢，顶部加盖封闭。
连接处应光滑过渡。
钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查
不少于5处
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
5.10混凝土灌注
5.10.1导管安装和试验
导管直径采用φ30钢管，中间长度节2m等长，底节为4m，漏斗下采用1.0m或0.5m长导管。
钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。
导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。
导管使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底距钻孔上口大于1节中间导管长度。
导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。
采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。
导管安装后，其底部距孔底约40cm的空间。
5.10.2二次清孔
浇筑水下混凝土前再次检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求：
柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。
如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。
5.10.3封底混凝土
封底混凝土的数量要满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。
5.10.4箭球、拨栓或开阀
根据混凝土供应方案控制打开漏斗阀门的时间；首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度。
首批混凝土浇筑时，应在孔周预先设置挡水坎，适当扩挖泥浆池引流沟槽，预先开启抽浆设备，避免泥浆四溢。
5.10.5水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输、导管法灌注。
混凝土灌注应连续进行，严禁中途停顿。
混凝土供应必须满足混凝土连续浇筑的要求。
在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，致使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～6m，最小埋深任何时候不得小于1.0m。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。
如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要注意安全，防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。
已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗灌入漏斗、导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
混凝土灌注到接近设计标高时，要计算所需混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌合站按需要数量拌制，以免造成浪费。
在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
在拔出最后一节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，灌注结束后将此段混凝土凿除。
在灌注混凝土时，每根桩至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间较长的，根据规范要求增加。
试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。
强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。
有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。
5.10.6灌注混凝土测深方法
灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。
如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故。
因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。
测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，平面直径不小于10cm，重量不小于5kg。
用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。
本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。
测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。
探测时必须要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。
5.10.7泥浆清理
钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。
5.11质量检测
钻孔桩施工完毕后，按照《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）要求进行检测，尚应按照桩基总数的3%～5%钻芯取样检验桩底沉渣厚度。
六、劳动组织
1）劳动力组织方式：
采用工班组模式
2）施工人员的配置结合工艺性试桩试验确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行。
配备专职机长、技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长等。
施工人员包括钻孔、成孔检测、钢筋骨架制作、吊装定位、混凝土灌注人员等。
七、材料要求
原材料应符合设计及耐久性混凝土要求。
主要材料有：
钢筋、水泥、砂石料。
辅助材料有：
制备泥浆用膨润土，加工钢筋用的电焊条、绑线，拌制混凝土用的外加剂等。
八、设备机具配置
钻孔桩施工应根据选用钻机类型、泥浆循环、清孔方式和作业条件选用相适应的机具设备。
1）钻孔设备：
冲击钻，泥浆循环设备等。
2）清孔设备：
清水泵，高压泵，吸泥机、泥浆分离器等。
3）成孔检查设备：
笼式检孔器。
4）钢筋加工设备：
调直机，截断机，钢筋弯曲机，电焊机等。
5）混凝土拌和及运输设备：
混凝土拌合机（站），混凝土运输车等。
6）钢筋笼安装和混凝土浇筑设备：
吊车，导管及漏斗，导管提升设备、混凝土输送泵等。
九、质量控制及检验
9.1钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深，并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤200
柱桩
≤50
9.2钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±5d
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架倾斜度
1%
9.3钢筋（原材料及加工）主控项目
序号
项目
质量要求
检验数量
检验方法
1
钢筋材质
符合规范和设计要求
每批抽检一次
检查质量证明文件并按批进行屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验
2
环氧涂层钢筋的涂层质量
/
/
/
3
钢筋保护层垫块材质
符合设计要求
全部检查
按规定方法试验
4
钢筋弯钩
180°弯钩
/
/
/
直角形弯钩
/
/
/
弯起钢筋
/
/
/
箍筋弯钩
/
/
/
一般项目
序号
项目
允许偏差（mm）
检验数量
检验方法
1
钢筋外观
钢筋平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈
全部检查
观察
2
受力钢筋全长
±10
按钢筋编号各抽检10％，且各不少于3件
尺量
弯起筋弯折位置
20
箍筋内净尺寸
±3
9.4钢筋（连接及安装）主控项目
序号
项目
质量要求
检验数量
检验方法
1
纵向受力筋连接方式
符合设计要求
全部检查
观察
2
钢筋接头质量
符合规范和设计要求
外观质量全部检查；力学性能检验每批抽检一次
观察和尺量；拉伸试验或冷弯试验检验
3
钢筋品种、级别、规格、数量
符合设计要求
全部检查
观察和尺量
4
钢筋保护层垫块位置和数量
符合设计要求
全部检查
观察和尺量
5
环氧涂层钢筋绑扎
/
/
/
6
涂层损伤缺陷情况
/
/
/
一般项目
序号
项目
允许偏差（mm）
检验数量
检验方法
1
钢筋接头位置、数量
符合规范和设计要求
全部检查
观察和尺量
2
钢筋骨架
在承台底以下长度
±100
全部检查
尺量
钢筋骨架直径
±20（或设计±10）
主钢筋间距
±0.5d（钢筋直径），（或设计≤±10）
不少于5处
尺量
加强筋间距
±20
箍筋或螺旋筋间距
±20
垂直度
1％（或设计0.5％）
全部检查
吊线尺量
9.5混凝土（原材料）主控项目
序号
项目
质量要求
检验数量
检验方法
1
水泥质量
符合规范要求
每批抽检一次
检查质量证明文件并按批进行规定项目的试验检验
2
矿物掺和料
粉煤灰质量
磨细矿渣粉质量渣量料d____________________________________________________________________________________________________________________________
/
/
/
硅灰质量
/
/
/
3
细骨料质量
符合规范要求
每批抽检一次
按批进行规定项目的试验检验
4
粗骨料质量
5
外加剂质量
符合规范要求
每批抽检一次
检查质量证明文件并按批进行规定项目的试验检验
6
拌和用水质量
饮用水或符合规范要求
每水源每年抽检一次
规定项目的试验检验
7
附加防腐蚀措施原材料质量
/
/
/
8
其他检验项目
/
/
/
9.6混凝土（配合比）
主控项目
序号
项目
质量要求
检验数量
检验方法
1
配合比试验检验项目
坍落度
满足设计强度等级、耐久性指标和施工工艺以及规范要求
同强度等级、同性能、同原材料、施工工艺的混凝土进行一次
配合比选定试验
泌水率
含气量
抗裂性
抗压强度
电通量
抗冻性
2
混凝土中总碱含量
符合规范和设计要求
每一混凝土配合比进行一次
计算
3
混凝土中总氯离子含量
4
混凝土水胶比
符合规范和设计要求
每一混凝土配合比进行一次
计算
单方混凝土胶凝材料用量
胶凝材料抗蚀系数
5
其他检验项目
/
/
/
十、安全及环保要求
10.1安全
认真查清邻近建（构）筑物情况，采取有效的防震安全措施，以避免钻孔时震坏邻近建（构）筑物，造成裂缝、倾斜，甚至倒塌事故。
钻机机械操作时应安放平稳，防止钻孔时突然倾倒或冲击钻机冲锤突然下落，造成人员伤亡和设备损坏。
采用泥浆护壁成孔，应根据设备情况、地质条件和孔内情况变化，认真控制泥浆密度、孔内水头高度、护筒埋设深度、钻机垂直度、钻进和提钻速度等，以防塌孔，造成机具塌陷。
钻孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前，应用盖板封严，以免掉土或发生人身安全事故。
所有成孔设备，电路要架空设置，不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线。
电闸箱和电动机要有接地装置，加盖防雨罩；电路接头要安全可靠，开关要有保险装置。
恶劣气候应停止钻孔作业，休息或作业结束时，应切断操作箱上的总开关，并将电源最近的配电盘上的开关切断。
混凝土灌注时，装、拆导管人员必须戴安全帽，并注意防止扳手、螺丝等掉入桩孔内；拆卸导管时，其上空不得进行其他作业，导管提升后继续浇注混凝土前，必须检查其是否垫稳或挂牢。
10.2环境要求
桩基工程施工时应尽量减少泥浆的使用，泥浆的排放应设沉淀池，经沉淀后排放的污水应符合当地环保的标准。
桩基工程施工时应选用符合噪声排放标准要求的设备，作业时应避开休息时间以减少对周围居民的噪声影响；应尽量选用振动小的设备，以减少对周围建筑物的干扰和影响。
桩基工程所用机械设备应选用节能型的，以节约油料消耗，尾气排放要符合标准。
避免废油溢漏，对废油及油沫布油手套按规定处理。
合理选用配套设备，节约电能消耗。
桩基工程施工设计要合理，尽量减少使用钢材、水泥数量，节约钢材消耗。
水泥、砂石、泥浆和建筑垃圾等材料运输时应按要求进行覆盖，避免产生扬尘；翻斗车卸料避免产生粉尘；装车严禁太满、超载，避免遗洒、损坏及污染路面等现象发生。
作业现场路面干燥时应采取洒水措施、装卸时应轻放或喷水、现场水泥、砂石临时堆放时应进行覆盖，避免产生粉尘及扬尘。
混凝土搅拌机械及机具清洗时应节约用水，现场应设置沉淀池，污水须经沉淀达标后，方可排放。
施工时应尽量减少混凝土的遗洒、浪费；对建筑垃圾处理应按要求，运至指定地点，不得随意抛弃或填埋。
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