冲击钻作业指导书.docx

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冲击钻作业指导书

冲击法施工作业指导书

1．适用范围

适用于合福客运专线铁路安徽段四标钻孔桩施工。

2．作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。

修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

3．技术要求

3.1钻孔桩的钢筋笼在钢筋加工场工厂化加工后，运送至施工现场。

3.2混凝土配合比由中心试验室进行配合比设计，施工配合比由分部试验室确定，混凝土由沿线自建搅拌站供应。

4．施工程序与工艺流程

4.1冲击钻孔桩施工流程

冲击钻孔桩的施工流程如下图所示

冲击钻孔施工流程图

5、施工要求

5.1施工准备

（1）、完成墩位的勘探工作，平整场地，接通水电，为钻机进场创好条件。

（2）、钻机、护筒、钢筋、泥浆箱、泥浆池及各种相关材料，准备到位。

（3）、开工前召开现场技术交底会，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确岗位的具体技术要求、职责，确保质量。

（4）、做好砼配合比、塌落度的试验，并安排场内运输的一切准备工作。

（5）、处理好文明施工、安全施工有关事项，包括用电、排污、泥浆外运、三防等。

（6）、配足有关配件材料，做到开钻后中途不停钻，检查所有测量器具及施工机械，确保仪器和施工机械的完好率到100%。

（7）、清理、清除钻孔桩位置内的杂物，保证护筒顺利下放。

（8）、对自备发电机组进行试机，通电检验，确保停电时能快速发电保证钻机钻孔的连续性。

5.2冲击钻孔桩施工工序

5.2.1护筒埋设

（1）精确定出桩位后，经现场监理工程师检查无误，埋设钢护筒。

（2）护筒高2米，采用5mm的钢板卷制而成，护筒内径比桩径大40cm，护筒顶要高出施工水位或地下水位2.0m，并高出施工原地面0.2-0.3m，保证钻孔中存储的泥浆能高出地下水位，并保持泥浆相对密度和粘度，以保护桩孔顶部土层不致因机身振动而导致坍孔。

（3）护筒埋设位置必须准确，保证护筒的垂直度和水平度，在护筒的顶部要开设1个溢浆口，护筒中心线与桩中心重合，平面允许误差50mm，护筒倾斜度不得大于1%，埋设后将护筒边0.5～1.0m范围内的土挖掉，夯填粘性土至护筒底0.5m。

（4）为增加护筒刚度防止变形，在护筒上下端各焊一道加劲肋。

桩基护筒用人工开挖埋设于密实粘土层中。

护筒埋设完成后钻机就位，并将钻头准确对准桩位，钻机用缆风绳四周加固牢靠稳定。

5.2.2钻机就位

拼装好的钻机拖拉就位后，将钻头对准钻孔桩位，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上中心成一直线，其偏差小于2cm。

钻机定位后，底座做到平整、稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。

（1）、泥浆制备

泥浆循环池根据现场道路及周围环境布置，泥浆循环池由泥浆池和沉淀池组成，泥浆池和沉淀池开挖深度根据钻孔容积确定，并确保施工时泥浆面保持在地面以下0.5m,防止泥浆溢出影响环境;钻孔桩施工时，对沉淀池中沉渣及灌注砼时溢出的废弃泥浆经沉淀后用汽车运弃，确保泥浆不外流。

在粘土层段采用自然造浆方式进行护壁，淤泥或砂类土层段采用抛填粘土造浆，造浆用的粘土塑性指数应大于15。

泥浆检测仪每台钻机自备，为控制泥浆指标，项目部试验室随机到现场用试验室泥浆检测仪抽查检测，浆液的比重、粘度、胶体率等指标经现场试验以符合该地层护壁要求，一般钻进过程技术指标要求见下表。

泥浆性能指标要求表

相对密度

粘度（s）

胶体率（%）

失水率（%）

泥皮厚mm/30min

静切力（Pa）

酸碱度（ph）

1.2～1.4

22～30

≥95

≤20

≤2

3～5

8～11

5.2.3成孔

开始钻进时，应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。

松散地层应采用中小冲程，坚硬漂、卵石和岩层应采用中、大冲程。

钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。

每次松绳量，应根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。

钻进工地应有备用钻头，检查钻头钻头直径磨耗超过1.5cm时，应及时更换、修补，经常检孔，更换新钻头前必须检查到孔底，确认钻孔正常时方可放入新的钻头。

在钻孔过程中，必须绘制桩孔地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻速和泥浆比重等作参考。

在易坍地层中钻进时，应适当加大泥浆比重，控制钻进速度。

钻进中应经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，以判断土层，并做好记录，与设计地层作核对。

钻进过程中应认真填写钻进记录，详细记录地层变化情况，当发现地层异常孔内有变化时，应及时通知现场技术人员。

钻机操作手或班长必须在记录上签字。

当成孔深度达到设计深度后，利用探孔器（探孔器直径比钢筋笼直径大10cm,长度5米）先进行孔径检查合格后，由项目部技术员进行成孔质量检验符合设计、规范要求后，报请监理复检认可后即可进行钢筋笼入孔。

终孔后采用测绳校核孔深，以保证桩底标高符合要求。

钻孔桩在钻进过程中，要及时将弃渣外运至指定地点，防止对城市造成固体污染。

钻孔桩成孔直径必须达到设计桩径，成孔用钻头设保径装置，保证每个截面没有缩径现象。

钻孔桩成孔桩位偏差不应大于5cm,桩身垂直度允许偏差应小于1%。

当钻孔进入中风化岩面时,应捞渣取样并经监理工程师现场确认,以作为岩面深度的依据。

终孔前钻进速度放慢以便及时排出钻渣，当钻孔距设计标高1m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料，判定是否进入要求的持力层。

当钻孔深度达到设计要求时，应请监理工程师确认，并对孔深、孔径和孔形等进行检查，确认满足设计要求后进行清孔、灌注砼。

钻孔时经常清碴，并及时补给泥浆，钻孔作业应连续进行，不得中断。

采用多台钻机施工时，在砼刚刚浇注完毕的邻桩成孔施工安全距离不宜小于4d，为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻。

5.2.4第一次清孔

清孔处理的目的是使孔底沉碴（淤泥）厚度、泥浆液中钻碴量和孔壁泥垢厚度符合设计要求。

当钻孔达到设计深度后，提起钻头，补充泥浆并开始清孔。

清孔标准执行下列规定：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒,泥浆比重不大于1.03~1.1,含砂率小于2%,黏度17-20s；严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

清孔时注意在清孔排碴前必须注意保持孔内水头，防止坍孔。

5.2.5钢筋笼制作安装

钢筋应存放在高于地面的平台、垫木或其他支承物上。

按不同钢筋种类、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存、挂牌标识。

钢筋的质量须经过试验并确认合格后方可使用，使用前先清除钢筋上的油渍、污泥、锈漆等。

采用钢筋弯曲模具，按设计图纸和规范要求加工钢筋笼，钢筋笼分段制作，主筋接头位置错开且在同一截面受拉区不大于50%。

为保证主筋保护层厚度，在钢筋笼每4米处交错焊接定位钢筋3个。

设专用台架制作钢筋笼，钢筋的成型须严格按图纸要求施工。

钢筋笼长度较长时，可以分节制作但接头必须符合设计和规范要求，保证焊接质量。

内主筋宜采用闪光对焊,上下两节孔口焊接采用搭接焊接头，采用搭接焊时，主筋连接应保证在同一轴线上。

主筋连接部位表面污垢必须清除干净，上、下节笼体各主筋位置对正，且上、下节笼体保持垂直状态。

焊接时采取两边对称施焊。

连接完毕后要补足连接部位的螺旋箍筋，并经验收合格后方可下放，进行下一段笼的安装,钢筋加工单面焊缝长度不小于10d,双面焊接长度不小于5d，圆钢焊接采用J422型焊条,螺纹钢筋焊接采用J506型号焊条。

加工后的钢筋根据规范和设计要求认真检查验收，必须确保钢筋笼的主筋间距偏差不宜大于20mm,箍筋间距偏差不宜大于20mm,钢筋笼长度偏差不宜大于5mm且不宜小于10mm,并经监理检验合格后，方可下入孔内。

钢筋笼堆放和搬运时必须保持平直，防止扭转、弯曲变形。

起吊时必须用两点起吊法。

钢筋笼下放入孔时，保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼过程中若遇障碍不得强行下放，必须查明原因，处理后继续下放,钢筋笼安装时保护层偏差不宜大于20mm。

钢筋笼的安放深度和位置符合设计要求，待全部钢筋笼下完经验收合格后，将其吊筋与孔口固定，保证钢筋笼定位正确，避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。

5.2.6导管下放及二次清孔

水下混凝土的灌注采用导管法。

导管接头为卡口式，直径350mm，壁厚10mm。

导管使用前须进行水密、承压和接头抗拉试验。

Φ2.5m钻孔桩采用双导管，下放导管时，导管连接要紧密，导管下入孔内后，底端宜距离孔底0.25~0.4m;导管应位于钻孔中心位置；导管下放完毕，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣超过要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度达到要求,二清后泥浆比重控制在1.10以内。

在下完钢筋骨架后和在灌注水下混凝土前，必须检查孔底沉碴厚度。

当沉碴厚度满足设计要求时即可进行灌注水下混凝土施工，否则要进行二次清孔。

柱桩允许沉碴厚度不大于5厘米。

5.2.7水下砼灌注

灌注混凝土前将灌注机具如储料斗、漏斗等准备好。

导管在吊入孔内时，其位置居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架影响孔壁稳定。

施工所用砼根据规程要求，每根桩进行3至4次坍落度测试，坍落度要求为18至22cm。

同时每根桩在灌注过程中，按要求制作3组试块，试块制作取样分前、中、后期有代表性，并按规范要求养护，56天后送验。

导管安放底面应高于孔底40cm左右，砼的初灌量应满足导管埋入砼深度不少于1m的标准。

灌注过程中，设专人负责测量砼面高度，适时提升及拆卸导管，保持导管埋入砼的深度2至6m。

砼灌注连续紧凑进行，中间不得停顿，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。

为防止钢筋骨架上浮，采取以下措施：

a.使导管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以减少混凝土的冲力；

b.当孔内混凝土面进入钢筋骨架1m～2m后，适当提升导管，减少导管埋置深度，增大钢筋骨架下部的埋置深度。

为确保桩顶质量，桩顶加灌1m高度。

同时指定专人负责填写水下混凝土灌注记录，全部混凝土灌注完成后，拔除钢护筒清理现场。

钻孔桩砼施工完成并达到终凝状态后，应及时将上部空桩部分用土回填，防止人员跌落。

5.2.8桩基检测

（1）检测方法

桩长》40m，桩径》2m的桩采用超声波法检测，其余的采用低应变法检测。

（2）超声波检测

声测管的埋设技术要求：

每根桩埋设3根声测管，按正交十字形布置，离钢筋笼距离在5～10cm左右。

声测管应采用钢管，其内径为50mm，壁厚3mm。

钢管焊接连接，保证管内光滑。

声测管不得破漏，下端及接头应严格封闭，管顶在检测前应加盖，以免异物入内，堵塞通路。

在下放钢筋笼之前将声测管绑扎在钢筋笼的内侧主筋上。

声测管之间应在全长范围内都必须保持互相平行，各管垂直度偏差不大于1%。

（3）低应变法检测桩基

受检桩砼强度至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa（一般不少于14天）方可进行检测。

检测前桩基应凿除浮浆，平整桩头。

传感器位置用磨光机磨平，打磨面积直径不小于10cm。

如果对低应变法检测的结果发生怀疑时，用抽芯法进行钻芯验证。

6．劳动组织

6.1劳动力组织方式：

采用架子队组织模式。

6.2施工人员应结合试桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

每个作业工地人员配备表

负责人

1人

技术主管

1人

专兼职安全员

1人

工班长

3～5人

技术、质检、测量及试验人员

4～6人

钻机司机、吊装工、钢筋工、普工

30～50人

 其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。

7．材料要求

原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：

7.1水泥：

优先选用中低热（PS）矿渣硅酸盐水泥。

7.2细骨料：

应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂。

不宜使用山砂。

不得使用海砂。

细度模数＞2.3，含泥量＜2%。

7.3粗骨料：

7.3.1粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石。

7.3.2粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3，且不得超过钢筋最小间距的3/4。

7.3.3含泥量＜1%，符合筛分曲线的要求．骨料中针片状和片状＜15%（重量比）。

7.4钢筋的质量使用前先清除钢筋上的油渍、污泥、锈漆等。

7.5所用工程原材料必须要有质量证书．如水泥、钢材等进货时应进行质量验收，复试合格后方可使用。

8．设备机具配置

 钻孔桩施工需要大量性能优异、状况良好的设备，做好机械设备配置。

主要施工机械设备配置表

名称

型号

吨位/功率

钻机

HZA-60型

80KW

汽车起重机

TL-250e

25t

钢筋切割机

GJ40-1

3KW

电焊机

BX-400

20KW

泥浆泵

4PN

55KW

钢筋弯曲机

GW-40

3KW

9质量保证措施

9.1技术措施

从技术上把好质量关，我们将采取以下技术措施：

9.1.1实行技术交底制度，对施工中的各个技术要点、施工程序操作要点和质量标准在施工前进行详细的技术交底。

交底内容由总工程师和部门各专业工程师负责传达贯彻，并在工地例会时对工程各方面的要求进行阐述，做到开工前人人心中有数。

9.1.2加强检测、试验工作，配备齐全完整先进的检测仪器和试验设备。

对整个工程全过程施工的质量进行检测，严格控制质量。

各作业队在施工过程中对各道工序进行自控自检，并在质检工程师的指导下，再进行全检，自始自终作出完整的记录，发现问题，及时纠正，直至验收合格。

材料检验，对原材料进场前除必须有产品质量保证书外，需进行抽样试验，各种材料的质量和规格必须符合有关施工规范要求和质量检验标准。

9.1.3实行质量检验否决办法，各道工序的施工工艺和操作方法必须符合规范要求。

9.1.4制定技术资料管理办法，严格按照《技术资料管理办法》要求进行技术资料的收集、整理、存档、做到及时准确完整。

9.2质量保证措施

9.2.1为了确保工程质量，组织施工人员，进行全面质量管理意识教育，认真学习工程技术规范和质量检验标准，熟悉掌握招标文件、技术规范、施工图纸、施工工艺，使每个施工人员做到心中有数。

9.2.2实施科学管理，制定施工管理办法，编制周密的施工组织设计，科学合理地组织施工，杜绝不合格产品，确保优质工程。

9.2.3开展创优工程活动，建样板工程以点带面，全面创优。

9.2.4加强工程质量检查工作，充分发挥内部质量检查工作职能，工地现场技术员对班组内部实行工序质量自检，相邻工序之间后道工序班组验收前道工序班组质量，凡需要经监理工程师签认的工序必须经监理工程师检查合格签证后方可进行下道工序施工。

9.2.5实行工序控制，对每道工序提出质量标准，控制方法和检查验收的内容，使每个施工人员和质检人员，明确质量目标，以保证工程质量在施工过程中处于受控状态。

9.2.6建立严格的奖惩制度与质量责任制度，对违反操作规程、程序，使用不合格材料，影响工程质量的除坚决返工外，还要给当事人予以处罚，对工程质量达到优良的给予奖励。

9.2.7贯彻质量宣传教育，由项目总工程师组织技术质量部质检组按照技术规范要求，对各作业队质检员进行上岗培训、教育，对各道施工工序，严格执行技术规范，以确保各环节的工程质量。

9.3试验与计量

在施工现场设工地试验，功能包括砂石料等原材料试验、钢筋拉伸抗弯试验、砼配合比使用性能、强度、弹性模量试验。

对所有测试仪器、设备在使用前到政府设立的计量部门检验和标定。

在监理工程师的指导下，严格按照有关技术规范的规定开展测试项目，并把试验分析结果按照规定及时提供给监理工程师。

9.3.1粗集料应符合配合比所提出的要求，每月测试碎石的压碎值、杂质含量和其它有机物含量以及磨耗系数，不符合要求的不得进场。

9.3.2细集料按JTJ058-94规定的要求选用，按JTJ058-94规定进行砂中杂质的含量测定。

不合格的砂子不得进场。

9.3.3每批进场水泥都要符合规范规定，向监理工程师提供进货单及质保单复印件，说明水泥厂家的品种、标号、出厂日期与数量，连同厂家的品质试验报告等合格证明书，说明这批水泥经过试验分析是符合规范要求的。

对水泥质量怀疑时按照JTJ053-94的有关规定重新取样试验，经监理工程师认可后方可使用。

9.3.4外掺剂的使用要提供给监理工程师生产厂家的质保单或有关部门的证明。

砼外掺剂在使用前必须经过试验，技术要求符合JC473-477-92的有关规定。

9.3.5砼拌和用的水要进行水质化验，并符合JTJ058-94规定，否则不得使用。

9.3.6基桩所用钢筋的种类、钢号和直径均要符合设计图纸要求。

钢筋的化学成份、物理指标和力学性能应符合规范的规定。

9.3.7每批使用的钢筋应附有生产厂家对该批钢筋的生产合格证书的有关证明钢筋材料质量的资料，运到工地的每批钢筋都要按照有关JTJ055-83的规定进行抽样检验。

9.3.8对混凝土的配合比设计、试配资料报监理工程师批准后，按批准后的配合比使用。

按照监理工程师规定的混凝土数量取样进行试验，试件的制作、浇筑、振捣、养生及试验要在监理工程师的监督下按照JTJ053-93标准进行。

9.3.9钢筋接头严格按照技术规范执行。

9.3.10桩基检测，按照规范和监理工程师的要求进行，桩基检测采用超声波无破损检测或者采用小应变检测方法。

10安全保证措施

10.1　冲击钻孔桩安全作业程序

鉴于我分部施工环境的特殊性：

既有陆地施工、水上围堰施工、溶洞施工，因而所有参与施工的钻机和人员必须严格遵守施工规范技术要求和现场施工安全作业程序。

⑴钻孔：

所有钻机在转运中，如在钻孔桩施工平台上施工的，必须遵守施工安全管理规定，所有参与施工的人员适用本规定。

正确佩戴安全防护用品（包括安全帽、防滑鞋、高处作业必须挂好安全带）等，遵守现场施工安全规定。

①钻机就位后，应对钻机及配套设备进行全面的检查，钻机安设必须平稳、牢固。

②冲击钻机所使用的电缆线必须定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对于经常处于水、泥浆浸泡应架空搭设，不得挤压电缆线及风水管。

③钻孔使用的泥浆，必须设置泥浆循环净化系统，并注意防止环境污染。

④对已埋设未开钻或已成桩护筒，加设护筒顶盖或铺设安全网、竹片进行遮盖。

⑤在钻进过程中，工作平台应经常冲洗，严禁泥浆污染工作平台，造成隐患，妨碍施工人员在工作平台的正常施工。

⑥有电器、线路的敷设必须符合规范要求，严禁私拉乱接。

⑦现场的设备必须堆放整齐，保持现场整洁。

⑧各钻机必须设立明显的操作规程牌，并严格按照操作规程进行现场操作。

⑨对施工平台上的安全设施要爱护，由于施工移开或拆卸的要及时予以恢复，并必须有现场记录。

⑵砼灌注

混凝土泵车安设未稳前，不得移动布料杆。

作业前，应检查输送泵电气设备是否正常、灵敏、可靠。

泵送前，应检查管路、管节、管卡及密封圈的完好程度，不得使用有破损、裂缝、变形和密封不合格的管件，并应符合下列要求：

·管路布设要平顺，在高处、转角处应架设牢固，防止串动、移位。

·管路必须有专人负责检查，遇有变形、破裂时，应及时更换，防止崩裂。

·混凝土泵在运转时发现故障，应立即停机检查。

·混凝土输送泵操作人员，应熟悉和遵守泵车的操作规程和安全技术规定。

·拆卸管路接头前，应把管内剩余压力排除干净，防止管内存有压力而引起事故。

·作业结束采用空气或水清洗管道时，操作人员不得靠近管道端部。

·灌孔所用的料斗、架子焊接必须牢固，导管连接必须紧密，满足施工要求，根据气象条件合理安排现场施工。

·对未施工孔位敷设好的安全防护设施不得任意拆卸和解除，保证现场施工人员的安全。

·根据施工平台现场情况合理安排吊车停靠位置，使之处于最佳起吊位置，不得歪拉斜吊和超负荷起吊。

·作业队在灌孔过程中，必须指定一人专门负责指挥，所用手势、哨音和旗语必须事先与吊车司机沟通。

做到指挥清楚，司机明白。

指挥人员所站位置不能影响吊车司机的视线。

·灌孔拆卸的导管堆放必须整齐并及时进行清洗，对平台上残留的泥浆也必须及时冲洗干净。

以防作业人员在作业过程中滑倒。

·灌孔所用的辅助设施在周转过程中，必须保证作业人员的安全。