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
新建西（安）平（凉）铁路
钻孔桩施工作业指导书
中铁一局三公司西平铁路第三
项目经理部
二○○九年一月
1．目的
明确钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔桩作业施工，使桩的中心点、垂直偏差、孔径、标高、钢筋、砼等满足设计及验标要求。
2．适用范围
适用于新建西平铁路三标段所有钻孔桩施工。
3．术语、定义
2.1技术术语适用国家和行业标准中的正式术语；
2.2采用TZ213-2005技术指南中的术语和定义；
4．工艺流程及技术要求
3.1施工工艺流程（见下页）
3.2技术要求
3.2.1基础的定位放样
钻孔场地根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，须作准备工作如下：
首先确定钻孔桩位：
按照各墩设计桩位，布置导线控制网，采取极坐标法准确放出桩位。
施工前应将场地平整好，以便安装钻架进行钻孔.当墩台位于无水岸滩时钻架位置处应整平夯实,清除杂物,挖换软土;场地有浅水时,宜采用土或草袋围堰筑岛.当场地为深水或陡坡时,可用木桩或钢筋混凝土桩搭设支架,安装施工平台支撑钻机（架）.深水中在流水教平缓时,也可将施工平台架设在浮穿上,就位锚固稳定后在水上钻孔.水上支架的结构强度、钢度和船只的浮力、稳定读应事前进行验算。
修通施工便道，为施工机具、材料、砼运送提供便利。
旋挖钻机钻孔施工工艺流程图
3.2.2泥浆准备
在砂类土或粘土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。
在粘性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，利用孔内原土造浆护壁。
泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：
泥浆比重：
旋挖钻机钻孔时，入孔泥浆比重为1.1～1.3；特别是在穿越砂层时适当增加泥浆比重，以防塌孔。
黏度：
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。
为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。
造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。
3.2.3埋设护筒
钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒内径大于钻头直径，使用旋挖钻机钻孔比钻头大约20cm，护筒顶面高出施工最高水位或地下水位1.5～2.0m，还需满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地时还应高出施工地面0.5m。
护筒埋置深度符合下列规定：
当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
3.2.4钻机就位及钻孔
旋挖钻机停放于桩位，调整好位置，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。
将钻机整平并对准钻孔。
旋挖钻机钻孔
旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。
施工前根据不同的地质情况选用不同类型的钻头。
钻孔时，要及时向孔内补充浆液，以保持足够的泥浆压力。
钻孔作业过程中，观察主机所在地面变化情况，发现下沉现象及时停机处理。
开始钻进时，进尺适当控制，在护筒刃角处，低档慢速钻进，使刃角处有坚固的泥皮护壁。
钻至刃角下1m后，按土质以正常速度钻进。
如护筒土质松软发现漏浆时，提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放入钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。
在对细砂层钻进过程中，钻头提升须缓慢，钻杆转速减到低档，配合聚丙醯胺稳定液施工，通过钻头的离心力，使该高分子材料凝聚在孔壁，使孔壁形成一层富有韧性的胶合薄膜，使孔内泥浆不会渗漏，防止孔壁崩塌，达到稳定钻进的效果。
详见《旋挖钻机施工钻孔桩工况流程图》（见下页）。
3.2.5钻孔要求
3.2.5.1停放钻机前，基底垫平，不得产生位移和沉陷。
钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。
3.2.5.2开孔的孔位要准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
3.2.5.3钻孔时，孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。
在钻进中取渣和停钻后，及时向孔内补水或补充泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。
3.2.5.4钻孔时，起、落钻头速度均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围，防止孔口坍塌。
3.2.5.5钻孔作业连续进行，因故停钻时，将钻头提离孔底5m以上，孔口加护盖。
钻孔过程中经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。
钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。
孔位偏差不得大于5cm。
3.2.6清孔
钢筋笼骨架吊装前应检查空地深度是否符合要求;孔壁有无障碍骨架吊放和正确就位的情况。
吊放时应避免骨架碰撞孔壁，并保证骨架外混凝土保护层厚度，应随时校正骨架位置。
钢筋骨架达到设计标高后，牢固定位于孔口。
钢筋骨架安置完毕后，须再次进行孔底检查，有时需二次清孔，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
达到要求后既可灌注水下混凝土。
不论用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。
清孔应达到要求是浇注混凝土前孔底500cm以内的泥浆比重应小于1.25、含砂率≤8%，粘度≤28s.（见“建筑桩基技术规范”JG94-94）。
3.2.7钢筋笼骨架的制作安装
钢筋笼在现场集中下料，分节同槽制作。
根据运输、起重设备性能，确定单节钢筋笼长度。
主筋间采用焊接，每个断面接头数量不大于50％，相邻接头断面间距不小于1.5m。
加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。
为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将支撑割除。
1、旋挖钻就位2、旋挖钻打设护筒3、挖掘到设计深度4、泥浆循环除砂
除砂设备
湿陷性黄土
护筒底端护筒
泥浆
设计深度
5、安装钢筋笼6、浇灌混凝土7、护筒拔除移至下一桩位
导管
旋挖钻机施工钻孔桩工况流程图
钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位，采用汽车吊起吊就位。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合铁道部现行《钢筋混凝土施工技术指南》的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋要全部焊接。
钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位，平面位置偏差不大于5cm，底面高程偏差不大于±10cm。
钢筋笼外侧对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。
为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆，支撑系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。
同时当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部1米左右时降低混凝土灌注速度。
当混凝土拌合物上升到距钢筋笼底口4米以上时提升导管，使底口高于骨架底口2米以上，即可恢复灌注速度。
3.2.8导管安装
导管采用Ф30的钢导管，必须保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。
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，连接时连接螺栓的螺帽在上；试压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，大于一节中间导管长度。
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。
导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。
导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。
混凝土浇筑支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。
导管安装后其底部距孔底有250～400mm的空间。
3.2.9浇注混凝土
准备工作经检查合格后，方可开始浇筑。
开始浇筑时，导管底部与浇筑基面的距离，应能使混凝土顶着球塞或其他隔水物沿导管流入水中，同时将导管内的水、空气、和球塞或其他隔水物排出导管外。
混凝土应在导管底端形成锥体。
封底混凝土应使导管底端埋入混凝土的长度不小于1.0m。
继续浇筑的混凝土不应再与水接触。
水下混凝土要连续浇筑，中途不得中途间歇。
每根导管的间歇时间应根据具体情况确定，但不得大于３０min。
并尽量缩短拆除导管的间断时间。
混凝土灌注过程中，导管应沿竖直方向徐徐提升，每次提升高度应与混凝土浇筑速度相适应，且导管内应经常具有足够高度的混凝土。
随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，导管埋深严格控制在3～5m范围内。
混凝土浇筑完毕后，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。
为确保桩顶混凝土强度，在浇筑混凝土过程中，测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深3～5m范围。
当混凝土浇筑面接近设计高程时，用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5m左右。
在浇筑水下混凝土前，填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇筑水下混凝土过程中，填写“水下混凝土浇筑记录”。
3.2.11对钻碴及废浆的处理
为确保城市文明施工，施工中的钻碴采用净化处理后运至弃土场，严禁将钻碴及挖土弃于河床中,详见《泥浆净化处理方案图》。
4.材质要求
4.1钢筋
4.1.1钢筋的牌号、级别、强度等级、直径符合设计要求。
每批钢筋必须检查质量证明文件并进行相关性能试验。
4.1.2钢筋在运输、贮存过程中，防止锈蚀、污染、和避免压弯。
装卸钢筋时不得从高出抛掷。
钢筋按厂名、级别、规格分批架空堆置在仓库（棚）内，并分类设立标牌。
4.2水泥
4.2.1选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
4.2.2水泥的技术要求满足国家GB175及行业规定。
4.2.3水泥在存放期间用专用库房存放，不得露天堆放，特别注意防潮。
按品种、强度等级分批堆垛。
4.3粗骨料
4.3.1粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固的洁净碎石或碎卵石。
4.3.2粗骨料的压碎指标值及有害物质含量符合施工技术指南。
4.4细骨料
4.4.1细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂。
4.4.2细骨料的颗粒级配及有害物质含量符合施工技术指南。
5.劳动力组织
对l台钻机实行三班倒工作时，配备经过培训的钻机司机6人，机下操作人员12人，吊机司机3人，空气压缩机司机3人，水泵值班6人，电焊工4人，电工3人，测量人员3人．共计为40人，在工程项目负责人统一指挥下，互相支援。
6.机具设备
钻孔桩施工中主要设备配备表
序号
设备名称
规格型号
备注
1
钻机
KHU2001、CZ-22、BG22、CZ30
根据地质情况合理选用
2
泥浆分离器
可有效控制沉渣厚度
3
钢筋加工设备
各型
4
混凝土拌合站
HZS150、HZS240
5
混凝土运输车
辽宁海诺
混凝土运输
6
混凝土输送泵
HBT60
7
空压机
VV9/7
用于清孔
8
汽车吊
QY25
配合钻机定位、下钢筋笼、下导管、混凝土灌注
7.质量要求
7.1钻孔到达设计高程后，复核地质情况和桩孔位置，检查桩孔孔径和孔深，施工偏差符合下表的规定。
7.2钻孔桩的钢筋骨架制作、安装质量符合下表的规定。
混凝土强度满足设计要求，每根基桩制作不少于2组混凝土抗压强度试件，按铁道部现行《混凝土与砌体工程施工技术指南》的有关规定检验混凝土强度；每根基桩均须采用无损法检测混凝土浇筑质量，发现桩的质量有异常现象或设计有要求时，钻取混凝土芯样进行检查。
钻孔桩承台底平面桩位偏差，符合下表的规定。
泥浆处理工作原理见下图。
7.3检验数量及方法
7.3.1钻孔达到设计深度后，要核实地质情况。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查;勘察设计单位现场确认。
检验方法：
检查施工记录、观察。
7.3.2孔径、孔深和孔型要符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
测量检查和用检孔仪或成孔检测仪器检查。
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
≤100
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤300
柱桩
≤100
钻孔钢筋骨架允许偏差
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
±0.50
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%
7
骨架保护层厚度
±20
8
骨架中心平面位置
20
9
骨架顶端高程
±20
10
骨架底面高程
±50
承台底平面桩位允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
墩台前后、左右边缘距设计中心线尺寸
±20
2
采用滑动模板施工的墩身部分
墩台前后、左右边缘距设计中心线尺寸
±30
桥墩平面扭角
2
3
表面平整度
5
4
墩台支撑垫石顶面
高程
0-15
中心位置
15
7.3.3钻孔桩护筒坚实不漏水，护筒埋深符合施工工艺设计要求。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
观察和测量检查。
7.3.4泥浆指标根据钻孔机具、地质条件确定。
对制备的泥浆试验全部性能指标，钻进时随时检查泥浆比重和含砂率。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
进行泥浆比重和含砂率试验。
7.3.5根据监理工程师指令，对桩进行抽样钻孔取芯检测。
钻芯取样完成后，取芯孔压注高标号水泥砂浆填充。
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