钻孔桩施工作业指导书悬挖钻.docx
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钻孔桩施工作业指导书悬挖钻
钻孔桩作业指导书
（旋挖钻机）
一、工程概况
（a）本标段共有钻孔桩1461根，其中有φ1.0米、φ1.25米两种规格。
桩长在40～50米之间，为摩擦桩基。
二、施工准备
1、测量放样：
采用德国宾得全站仪对桥位、墩台中心桩位进行准确放样，对桥位桩进行防护、校核，据其确定各孔位，并将计算资料和放样资料保存完好，以备核查，用木桩标示各孔位中心。
2、场地平整：
场地平整在桥位放样后孔位确定前进行，采用推土机平整、压路机压实施工场地，然后铺垫枕木作钻孔平台。
场地平整过程中不能破坏桥位定位桩。
3、场地布置：
规划作业、材料存放、机械修整、人员休息场地，修通进场道路，接入水电设施；物资、机械、人员到位。
三、人员、机械安排
1、人员安排见表一，机械安排见表二。
分三班连续作业。
钻孔桩作业人员配备表表一
序号
职名
人数
1
（b）技术员
1
2
质检员
1
3
领工员
1
4
班长
1
5
钻机司机
6
6
卷扬机司机
2
7
机电工
2
8
勤杂工
2
9
记录员
2
10
吊车司机
2
11
混凝土运输车司机
4
12
测量工
2
13
普工
6
14
发电机司机
2
15
钢筋工
35
16
电焊工
8
合计
77人
2、机械安排见表二。
钻孔桩作业机械配备表表二
序号
机械名称
规格型号
数量（台.套）
1
砼运输车
HTN604（6m3）
4
2
吊车
QY-16
1
3
电焊机
BX1-400
4
4
发电机
GF-75
2
5
旋挖钻机
（c）R-622HDM
1
6
泥浆泵
3PNL
2
四、护筒埋设及护壁泥浆
1、护筒埋设
a、护筒制造与埋设
钻孔用护筒采用δ=6㎜钢板制作，护筒长度为2米，直径比设计桩径大20cm，护筒顶端高出地下水位1.5m,高出地面40㎝，护筒中心线应与桩中心线重合,平面允许误差不大于50㎜,竖直线允许误差≤1%。
埋深大于2米。
护筒埋设，先在桩位处挖至少比护筒底深50cm，直径比护筒大40-50cm的圆坑，然后在坑底回填50cm厚的粘土，护筒四周用土填筑，并分层对称夯实。
地下水位较高时，可在原地面先填筑粘土再埋设护筒，如护筒底土质较松软，可用上面的方法处理，必须使护筒稳固并且不下滑。
ｂ、护筒必须垂直，其顶面中心与设计桩位中心偏差不大于2cm，倾斜度不大于1%。
2、护壁泥浆
（1）、泥浆要求
①护壁泥土要求水化快、造浆能力强、粘度大、主要技术指标满足下列要求:
a．胶体率不低于95%。
b．含砂率不大于4%。
c．造浆能力不低于2.5l/kg。
d．塑性指数>17（砂粘土应>15，大于0.1mm的颗粒<6%），
e．如果粘土较差可加入0.1—0.2%Na2CO3或NaOH，以改善泥浆。
②护壁泥土选择由试验室试验确定。
③配制1m3泥浆粘土与水的重量可根据粘土比重r1和需要的泥浆比重r2计算。
即每立方泥浆粘土需要量G=r2-1/（r1-1）×r1。
④根据现场情况可设置制浆池，沉淀池和泥浆槽以形成一个泥浆循环系统。
（2）、泥浆池设置
采用两个墩桩基共用一个泥浆循环池的方式。
泥浆处理池由造浆池与沉淀池两部分组成，在地面挖坑，池内砌砖。
钻孔施工时，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，用汽车远弃的方式随时清除，以防泥浆溢流污染环境。
（3）、泥浆配置
本工程泥浆采用购置粘土造浆，相应地质情况下泥浆技术指标见表一。
泥浆充分拌制均匀备用，开钻前，充分备足制浆用粘土。
钻孔泥浆指标要求表一
钻孔
方法
地层情况
泥浆性能指标
备注
相对密度
粘度Pa.s
静切力Pa
含砂率%
胶体率%
失水率ml/30min
酸碱度PH
旋挖
钻机
亚粘土
1.20～1.45
19～28
3～5
8～4
≥96
≤15
8～10
五、钻孔作业
1、钻机选型：
采用旋挖钻机。
2、钻机就位
钻机就位前，对钻机的各项准备工作进行检查,包括钻机基座处平整、加固,主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位等。
安装好的钻机钻头。
钻头中心和桩孔中心在同一竖直线上，偏差控制在20㎜以内，以确保钻孔桩竖直度≤1%的要求。
3、钻孔
（1）开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足。
水电管路是否电畅通，以确保正常。
（2）正式钻进前先启动泥浆泵，配制合适的泥浆。
（3）钻头着地，旋转开钻，以钻头的自重并加压钻进，旋转并挤压钻头，使钻头内充满泥浆后提起钻头，钻头提升过程中及时补充泥浆并保持水头。
提出钻头后将钻头中的泥砂倾卸掉。
关闭钻头的阀门，将钻头转回钻进地点，并将旋转体的上端固定，降落钻头继续钻进。
（4）钻孔完成后，进行第一次清孔，清除孔底沉渣。
（5）钻孔作业连续进行，不得中断。
因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道，以防埋钻,同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。
（6）钻孔前，绘制孔位处地质剖面图，挂在钻台上，作为对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重的参考。
并且经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样鉴别土层，并记录表中，与设计地层核对。
（7）钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m;保证钻孔中的泥浆浓度（正循环泥浆比重1.1~1.3，反循环泥浆比重1.05~1.15），防止发生坍孔，缩孔等质量事故。
（8）钻孔过程中用检孔器随时检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。
（9）当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进入设计持力层。
（10）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后进行清孔。
4、清孔
（1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。
（2）清孔采用捞渣法，钻孔达到设计标高后，将钻头慢速提出取下钻头换上捞沙桶，捞出孔内沉积的泥渣，然后注入净化泥浆（相对密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率﹤1%），孔内含渣泥浆。
严禁用加深孔底的方法代替清孔。
（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上1.5～2.0m，以及泥浆比重是否合适，防止坍孔缩孔。
（4）当从孔内取出泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。
成孔质量标准见下表。
成孔质量标准表:
项目
允许偏差
孔中心位置（㎜）
≤50
孔径（㎜）
≥设计桩径
倾斜度
≤1%
孔深
不小于设计深
沉渣厚度（㎜）
＜100
清孔后泥浆指标
相对密度:
1.03～1.10粘度:
17～20Pa.s含砂率:
<4%胶体率:
>95%
5、钢筋笼制作吊装
（1）钢筋笼加工绑制在钢筋棚集中进行，钢筋笼分节制作，每节长为15~20m，钢筋笼现场绑扎，16t吊车吊装入孔，两节钢筋笼现场焊接。
制作允许偏差为：
主筋间距±10㎜，箍筋间距±20㎜，骨架外径±10㎜，骨架倾斜度0.5%。
（2）钢筋骨架内设强劲和的内撑架防止在运输和就位时变形,钢筋笼每2.0m加设一道支撑筋，防止装吊时变形吊机吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不可强行下放。
（3）钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块，以保证钢筋保护层厚度。
（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，入孔后位置正确，符合设计要求，并牢固定位（设置防浮钢管支撑）或将其中4根主筋适当加长，焊于钢护筒上，上压钻机。
骨架吊放偏差为：
骨架保护层厚度±20㎜，骨架中心平面位置20㎜，骨架顶端高程±20㎜，骨架底面高程±50㎜。
6、水下混凝土灌注
钻孔桩水下混凝土拌制在搅拌站集中拌制，混凝土运输车运输，导管法灌注，导管直径采用φ250㎜。
（1）灌注准备:
在清孔过程中，对各类设备进行检修，备足原材料。
导管使用前，进行过球、水密、承压及接头抗拉试验。
（2）水下混凝土材料：
粗骨料采用碎石，可根据试验要求调整含砂率。
粗骨料粒径最大不超过35㎜，细骨料采用级配良好的中粗砂，水泥采用PO32.5普通硅酸盐水泥，未经监理批准不使用缓凝剂。
混凝土各项技术指标为：
初凝时间﹥2.5h，含砂率0.4～0.5，水灰比0.5～0.6，坍落度180～220㎜，混凝土在运输、灌注过程中无显著离析、泌水现象，强度等级不低于设计的1.2倍。
（3）水下混凝土灌注方法
①安装导管并放入钻孔内，导管下口离孔底25～40㎝，上口与储料斗相连，储料斗的容积不小于5m3。
确保首批混凝土灌注后导管埋入深度大于1米。
②导管安装后，再次探测孔底沉渣厚度，如超过设计要求，则需进行二次清孔至合格为止。
③混凝土运至现场时，要检查混凝土的和易性、坍落度，如不符合要求，则进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的，混凝土不得使用。
④水下混凝土灌注在过程中，经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。
导管埋深控制在2～６米内，采用12t吊车提拔导管，砼灌注速度不得太急以防导管上浮。
⑤水下混凝土灌注连续进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的时间。
当导管内混凝土不满时，可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。
为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，要保持孔内水位高度。
⑥为防止钢筋骨架上浮，混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时，应减慢混凝土的灌注速度。
混凝土顶面上升距钢筋骨架底部4米以上时拔除导管，使导管底口高于钢筋骨架底部2米以上后，再以正常速度灌注砼。
⑦灌注桩砼的顶面标高比设计标高高出0.5～1.0米，以保证混凝土质量，超灌的桩头在浇筑承台前凿除。
⑧灌注将结束时，核对灌入的混凝土数量，以确定所测混凝土顶面高度是否正确。
⑨混凝土灌注完成后强度达到2.5Mpa后，可拆除护筒。
4.6废泥浆外运
为了不污染河道及施工场地，废钻渣、泥浆沉淀后及时用汽车外运至监理工程师指定的地点处理。
7、钻孔桩作业流程图见图一
五、常见水下砼灌注出现的事故预防及处理
水下砼灌注是钻孔桩施工的关键工序，水下砼灌注过程中要分工明确，密切配合，统一指挥、快速、连续施工。
常见事故、预防和处理方法：
（一）导管进水
1、主要原因：
（1）首批砼储量不足，或虽然砼储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，至使底口进水。
（2）导管接口不严，或导管焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。
（3）导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口进水。
2、预防措施和处理方法
（1）若是由第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。
然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批砼，重新灌注。
（２）若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。
如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。
为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底中翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于200cm。
由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干 ，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。
以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用混凝土特制），将导管重新
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