高速公路桥梁施工作业指导书.docx

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高速公路桥梁施工作业指导书

桥梁工程作业指导书

二0一六年六月

桩基施工作业指导书

一、施工准备

1、技术准备

1）完成有关灌注桩的施工技术文件和施工方案编制，并经审核批准。

2）应对桩位进行复核。

3）完成灌注桩的测量放样，其精度应满足规范要求，并经检验合格。

2、机具准备

1）钻机、吊车、泵车、混凝土运输车、导管、振动器、料斗等机械和工具准备就绪。

2）钻机经检查验收合格，能够满足工程需要。

3）如有条件宜配备泥浆处理器。

3、材料准备

1）工程需要的钢筋、水泥、粗集料、细集料、外加剂等材料经过检验合格，配合比经过验证。

2）按照设计保护层厚度选用相应规格的高强砂浆垫块。

3）泥浆制备材料，如膨润土等。

4、作业条件准备

1）钻孔桩开钻前应对施工现场进行整平，施工地点应比四周原地面稍高，便于排浆和保持现场清洁。

2）浅水区域的灌注桩在征得河道、水务等部门的同意后，可采用筑岛法施工。

3）较深水域的灌注桩施工应搭设操作平台，平台宜采用钢管桩搭设，横梁可采用型钢或桁架等。

钢管桩应采用锤击、振动等方式沉入，并应保证其承载力和稳定性；横梁可采用焊接或栓接等方式与桩连接。

平台应高于施工期间最高水位1m左右；并应保证其具有足够的强度、刚度和稳定性。

在汛期水流冲击力较大的河段，应采取措施增强平台的抗冲击力，如打斜桩、增大桩的直径或加强横向联结支撑等。

5、施工流程：

灌注桩施工流程图

二、灌注桩施工

1、护筒设置

1）施工场地或工作平台的选择和设置，应充分考虑施工期间当地的水文情况，陆上或浅水区筑岛处的护筒，其内径应大于桩径至少200mm，护筒的埋置深度宜为2m～4m，在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经过计算确定。

2）陆上钻孔桩可直接放出桩中心，依据桩中心在四周施放护桩后再埋设护筒；需搭设水上平台的钻孔桩应先对护筒导向架进行精确放样。

3）钢护筒在普通作业场合及中小孔径的条件下，应采用厚度不小于6mm厚的钢板卷制；在深水、复杂地质及大孔径等条件下，应采用厚度不小于l0mm的钢板卷制。

必要时，可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋，增加其刚度。

4）挖孔桩的洞口应进行硬化处理，硬化后应在洞口砌高于原地面不小于300mm的井圈，同时应在孔口四周开挖截水沟、排水沟，阻止地表水进入。

2、泥浆的循环和净化处理

1）对深水桩的泥浆循环和净化，宜在岸上设泥浆池，制造或沉淀净化泥浆，必要时应配备泥浆船，用于储存、循环、沉淀泥浆。

2）对旱地桩的泥浆循环和净化，其制浆池和沉淀池的大小宜视桩径、桩长及钻机型号而定，且应有一定富余。

3）施工过程中应及时清理泥浆池中的沉淀。

3、钻机种类及适用范围

成孔方式（钻机种类）及适用范围

序号

钻孔机具

适用范围

土层

孔径（cm）

孔深（m）

泥浆作用

1

正循环

回转钻机

黏性土、细粒土、砂类土、卵石粒径小于2cm，含量少于20%的卵石土、软岩

80～300

30～100

悬浮钻渣

护壁

2

反循环

回转钻机

细粒土、砂类土、卵石粒径小于钻杆内径2/3，含量少于20%的卵石土、软岩

80～250

泵吸＜40

气举150

护壁

3

冲抓锥

淤泥、细粒土、砂类土、砾类土、卵石土

80～200

30～50

护壁

4

冲击钻心锥

各类土层

80～200

100

短程浮渣

并护壁

5

冲击管锥

淤泥、砂类土、砾类土、松散卵石土

60～150

100

短程浮渣

并护壁

6

旋挖钻机

淤泥、细粒土、砂类土

80～200

30～80

护壁

7

挖孔灌注桩

无地下水或少地下水，密实土层或风化岩

80～200

25

不需泥浆

4、成孔施工应符合下列规定：

1、正循环回旋钻

（1）首先应将钻机调平并对准钻孔，装上转盘，转盘中心与钻架上的起吊滑轮应在同一铅垂线上，钻杆位置的偏差不得大于20mm。

在钻进过程中，应随时检查钻机底座的水平状态，以及钻杆中心位置的准确性，防止发生偏孔或斜孔等现象。

（2）初钻时，应先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。

接、卸钻杆的动作应迅速，尽快完成。

（3）开始钻进时，进尺应适当控制，应低档慢速钻进，钻至刃脚下lm后，可根据土质情况正常钻进。

（4）在黏质土中钻进时，宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进；在砂类土或软土层钻进时，宜选用平底钻锥，控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进；在低液限黏土或卵、砾石夹土层中钻进时，宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进。

（5）在钻孔阶段应始终保持孔内水位高于护筒底口0.5m以上，同时孔内水位高度应高于地下水位1m以上。

（6）钻孔过程中应严格控制泥浆比重，注意地层变化情况，经过不同地层时应适时调整泥浆。

2、反循环回旋钻

（1）接长钻杆时，法兰接头之间应垫3mm～5mm厚的橡胶圈，拧紧螺栓，防止漏气、漏水；钻头距孔底约200mm～300mm，注入泥浆，启动钻机时，应慢速开始钻进。

（2）在硬土层中钻进时，宜采用低档转速，自由进尺；在高液限黏土、含砂低液限黏土中钻进时，宜采用中档转速，自由进尺；在砂类土或含少量卵石中钻进时，宜采用中、低档转速，并控制进尺；在进入岩层后，必要时应根据地质情况增加配重，增强钻头的稳定和钻进速度。

（3）长桩施工时，应根据不同土层、不同的钻孔深度采用不同的钻压、转速、配重、进尺速度及泥浆指标。

3、冲击钻

（1）开钻时应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入黏土，以小冲程反复冲击造浆。

（2）开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5m～2.0m，并应低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补水。

（3）冲击钻宜采用重锤低击的施工工艺，在淤泥层和黏土层冲击时，应采用中冲程（1.0m～2.0m）冲击；在砂层冲击时，应添加小片石和黏土采用小冲程（0.5m～1.0m）反复冲击，以加强护壁；在漂石和硬岩层时应更换重锤中冲程（1.0m～2.0m）冲击，如表面不平整，应先投入黏土、小片石将表面垫平，再冲击钻进防止斜孔、坍孔；在石质地层中冲击时，如果从孔口浮出石子钻碴粒径在5mm～8mm之间，表明泥浆浓度合适，如果浮出的钻碴粒径小又少，表明泥浆浓度不够，应从制浆池抽取合格泥浆进入循环。

（4）冲击钻进时，操作手应随进尺快慢及时放主钢丝绳，严禁打空锤。

一般情况下在松软土层每次可松绳50mm～80mm，在密实坚硬土层每次可松绳30mm～50mm。

施工中应在钢丝绳上作长度标志，准确控制钻头的冲程。

4、挖孔桩

（1）护壁

在土质条件下，应设混凝土护壁以确保施工安全。

采用等厚度混凝土支护方法，桩身每挖深1.2m～1.5m，应支模浇筑护壁混凝土，厚度宜控制在100mm～150mm，强度应不低于C15。

遇到有特别松散的土层或流沙层时，可采用钢护筒作为护壁，防止土壁坍落及流沙事故，钢护筒可采用振动锤振动下沉，待穿过松软土层或流沙层并嵌入岩石或坚硬土层1.0m～1.5m后，再按一般方法边挖掘边浇筑混凝土护壁。

土质较差时应采用钢筋混凝土护壁。

桩孔挖掘及支撑护壁两道工序应连续作业，期间不宜停顿，以防坍孔。

挖孔时如有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁流淌浸泡造成坍孔，如孔内水量较大时应及时抽水。

（2）爆破

孔内遇到岩层需爆破时，应按专项施工方案打眼放炮，且宜采用浅眼松动爆破法，以松动为主。

爆破时应严格控制炸药用量并应在炮眼附近加防护覆盖，最后0.3m深度范围应采用风镐开挖至孔底。

打眼放炮必须采用电雷管引爆，严禁裸露药包。

对于软岩石，炮眼的深度宜不超过0.8m，硬岩石宜不超过0.5m。

炮眼的数量、位置和斜插方向应按岩层断面方向确定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

经过几轮次的爆破后，应总结炮眼布置的朝向及用药量的数据，确定最佳爆破方案。

孔内放炮后应立即排烟，并经检查孔内无有害气体后，人员方可下孔施工。

（3）挖孔及终孔检验

桩孔开挖时，应先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖。

桩孔开挖的范围应为设计桩径加护壁厚度，分段开挖的节段高度应根据土质的不同情况确定。

在土质较好的情况下，约1m为宜；当土层坚硬，不致坍陷时可加大到1.5m；当土层松软如细沙土或含水率大的黏土时，开挖节段高度宜减小至0.4m～0.6m。

应控制好桩孔截面尺寸，每一节段开挖完成后，应检查桩径尺寸、平面轴线位置和倾斜度情况，符合设计和规范要求后，应立即安设模板，浇筑护壁混凝土。

在挖孔过程中，应经常检查桩径尺寸、平面位置和倾斜度。

挖孔掘进和护壁这两道工序必须连续工作，尽量不停顿，以防坍孔。

出碴时卷扬机应慢速提升。

挖孔时应随进度做好地质记录，核对与设计地质资料是否相符，为确定终孔标高提供依据。

对有渗水的孔桩还应测定渗水量的大小，相应确定混凝土的灌注方法。

4）旋挖桩

（1）开钻前，应先造浆，控制泥浆性能指标，钻孔时应向孔内注入泥浆。

在开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5m～2.0m，并低于护筒顶面0.3m。

在不同土层钻进时泥浆比重应相应调整。

（2）若施工地质条件稳定，可采用干挖法进行钻孔。

（3）开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺宜为400mm～500mm，确认地下是否有不利地层，进尺5m后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在700mm～900mm。

（4）对不同的地质情况，宜采用不同的钻进速度和钻压，在黏土层、砂层等一些松软地层应采用低压快速钻进，在卵石土、风化岩等坚硬地层应采用高压慢速钻进，钻进时应经常检查钻具，防止钻具损坏发生掉钻事故。

（5）应适当控制回转斗的提升速度，提升过慢影响工效，提升过快泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。

5、成孔过程及终孔后的检验应符合下列规定：

1）钻孔灌注桩在成孔过程中和终孔后，应对钻孔进行阶段性的成孔质量检验，且宜采用专用仪器检测。

钢筋检孔器仅可用于对中、小桥梁工程桩终孔的检测，检孔器外径等于桩孔直径、长度应为孔径的4～6倍。

2）挖孔达到设计深度后应进行孔底处理，应做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土，其他灌注桩施工钻孔完毕后可采用测绳测定孔深。

3）孔深、孔形、孔径、倾斜度等经检验合格后进入清孔阶段（挖孔桩、旋挖钻干挖成孔可不清孔）。

6、清孔施工应符合下列规定：

1）成孔检查合格后应进行清孔，并应清除护筒上的泥皮；钢筋笼下好灌注混凝土前，应再次检查沉淀层厚度、泥浆指标，超过规定值时，应进行二次清孔，二次清孔合格后应立即灌注混凝土。

2）正循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机成孔宜采用换浆法清孔，反循环钻机成孔宜采用抽渣法清孔，不论采用何种方式清孔都应及时向孔内注入比重合适、含砂率低、稠度较好的泥浆，不得采用加大孔深的办法替代清孔。

7、钢筋骨架的加工及就位应符合下列规定：

1）钢筋骨架应在钢筋加工场制作，预先将主筋下料，对焊或套筒链接成图纸所需长度，制作好的钢筋骨架应平整垫放。

钢筋骨架采用自动滚焊机加工，套筒连接的钢筋加工丝牙应与套筒的内丝牙相匹配。

2）钢筋骨架应每隔2.0m～4.0m设置临时十字加劲撑，以防变形；加强箍筋应设在主筋的内侧，螺旋箍筋应在主筋的外侧，并应与主筋绑扎或电焊。

3）每节骨架均应有半成品标志牌，标明品名、钢筋产地、规格型号、检验状态、使用部位、报告编号。

4）钢筋骨架应采用扁担梁辅助起吊，第一节钢筋骨架吊起放入孔内过程时，拆除临时十字加劲撑，在钻机上用型钢穿过加劲箍筋挂住钢筋骨架，并应保证型钢水平和钢筋骨架垂直。

吊放第二节钢筋骨架与第一节对准后应对主钢筋进行机械连接或焊接连接，然后再下放钢筋骨架，依次循环。

下放钢筋骨架时，应缓慢均匀，并应根据下放深度，随时调整钢筋骨架入孔的垂直度，应避免其倾斜及摆动。

5）每吊放一节钢筋骨架应拍照存档，作为