桩基施工作业标准1.docx
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桩基施工作业标准1
西安铁路枢纽西安站改扩建工程
新丰镇至窑村间扩能工程XZGS-4标
编号：
钢筋加工及焊接作业指导书
单位：
中铁七局集团西安站改项目经理部
编写：
审核：
批准：
2015年11月12日发布2015年11月15日实施
桩基施工作业指导书
1适用范围
适用于新建铁路桥梁桩基施工。
2作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，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混凝土的拌和全部在拌和站集中厂拌。
3.2施工前按设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比。
4施工程序与工艺流程
旋挖钻、冲击钻钻孔桩施工工艺框图
5施工要求
5.1施工准备
桩基施工平台处场地已整平并碾压密实，能保证钻孔和灌桩的正常连续作业；
对各桩位置由测量班进行准确测量放样后，布设并开挖泥浆池和沉淀池，按照泥浆各项指标拌制泥浆；
埋设护筒时，护筒四周回填黏土，并分层夯实。
护筒要求：
采用钢护筒，坚实不漏水，直径大于桩径20cm（冲击钻40cm），壁厚不小于4mm。
埋深要求为:
在岸滩上，黏性土、粉土不小于1m，砂类土不小于2m，当表面土层松软时，应将护筒埋置在较坚硬密，实的土层中至少0.5m。
当在水中筑岛时，护筒埋入河床不小于1m。
护筒顶面应高出地面0.2～0.3m。
钻机准确就位，要求钻机稳固、水平，天车轮前缘、立轴中心线必须在同一条铅垂线上，并经监理工程师和现场质检员检查验收合格后，方可开钻。
5.2钢筋笼制作、运输
（1）钢筋进场存放、检验
钢筋进场后，要根据钢筋的型号分别存放于钢筋存放区，采用下垫上盖的方式进行存放，并插上标识、标牌；
钢筋进场后，由材料员书面通知试验员进场材料的型号、数量，并提供进场材料的合格证；
试验员填写进场材料报验单，然后与现场监理现场取样、检验合格后，方可使用。
（2）钢筋制作、加工
钻孔桩钢筋笼在钢筋加工场整体制作、一次吊装入孔。
①钢筋必须经抽检合格，焊接试件必须试验合格。
②钢筋加工前应调直，无局部弯曲；表面无削弱钢筋截面的伤痕；油渍、漆污、水泥浆、浮皮、铁锈等物提前清除干净。
③箍筋弯制前按照设计半径制作相应转盘，弯起应平滑、规则、成圆形。
加强箍筋接头处采用双面搭接焊，为保证焊接的有效长度，焊接长度不得小于5dcm，单面焊不得小于10dcm。
搭接接头钢筋的端部应在垂直于箍筋整体截面的截面上预弯，使搭接钢筋的轴线位于同一弧线上。
④受力钢筋接头处采用闪光对焊，搭接接头钢筋的端部应打磨。
同一截面内，受力钢筋接头截面积不大于钢筋总结面积的50%，钢筋接头应避开钢筋弯曲处，距离弯曲点不小于钢筋直径的10倍，另外，墩身主筋搭接接头尽量避免设在基顶以上3m范围内。
⑤焊接的钢筋骨架在运输、安装和浇筑混凝土过程中不得有变形、开焊或松脱现象，并应符合下列规定：
a.在钢筋的交叉点处，加强固筋用点焊固牢。
螺旋筋采用直径0.7～2.0㎜的铁丝，按照逐点改变绕丝方向（8字型）交错扎结，或双对角线（十字型）方式扎结。
b.钢筋骨架的固筋，与主筋垂直围紧。
⑥钢筋笼定位装置加工，桩基钢筋骨架每隔2m设置一个截面的穿孔圆柱混凝土块作为定位装置，每个截面至少定位四处，各个截面定位装置应呈45°角扇形相互错开，均匀分布，保证桩基混凝土保护层的厚度。
表一钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
±20
表二钻孔桩钢筋骨架的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
注：
d为钢筋直径（单位mm）
（3）钢筋笼存放、运输
钢筋笼加工完成后，要放置在钢筋笼存放区进行存放，存放钢筋笼的场地要进行硬化，下垫方木、上面用彩条布覆盖。
待现场具备存放条件后，用钢筋笼运输车运至现场存放，现场钢筋笼的存放要根据施工进度进行控制，不能够影响便道行车。
（4）探孔器制作
探孔器钢筋采用直径20mm的钢筋制作，探孔器直径与桩径相同、直线段长度为桩径的4～6倍，探孔器下部配筋要适当加强，以满足下沉的需要。
5.3成孔、灌注水下混凝土
（1）成孔
①旋挖钻成孔
钻孔施工主要采用旋挖钻钻孔方式、湿法成孔施工。
结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素，钻头采用旋挖斗钻头成孔。
钻孔前各项准备工作完成经检查满足要求后钻机就位。
将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。
钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。
当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。
钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。
开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。
钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min。
泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制，在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后，泵入孔内，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。
钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。
泥浆制备应注意两个方面：
一是泥浆的指标问题，其比重一般应控制在1.05～1.2之间，粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内。
常用的泥浆材料，一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置；二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准，否则有可能造成塌孔，影响成孔质量。
②回旋钻成孔
钻机就位前，对钻孔各项工作再次进行检查，确保各项工作正常。
钻机就位后，将钻杆中心准确对准孔位中心，保证底座和顶端平稳，钻进中不产生位移或沉陷。
开孔前，由质检工程师检查验收合格后，才可开孔钻进。
开始钻孔时应稍提钻具，以正循环方式在护筒内造浆（制浆前应先把粘土块打碎，使其在搅拌中易于成浆，提高泥浆质量），并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。
若无法形成较理想的泥浆时，加入膨润土或优质粘土进行搅拌造浆，待泥浆性能符合要求后方可钻进。
钻具下入孔内，钻头应距孔底钻渣面20～50cm，并开动砂石（泥浆）泵，使冲洗液循环2～3min，然后开动钻机。
钻进过程采用反循环钻进，慢慢将钻头放至孔底。
轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速，特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后，钻速适当减慢以防塌孔。
正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。
操作时应精力集中，掌握升降机钢丝绳的松紧度，减少钻杆水龙头晃动。
在砂砾层钻进时，易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象，故操作时应特别注意，控制给进，加大泵量，降低转速。
加接钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再加接钻杆。
钻进过程中要及时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。
另外须随时注意护筒口泥浆面高度，发现有漏浆情况出现时，须及时报告，查明原因，并及时补水入护筒。
为了使泥浆得到充分利用，泥浆循环系统充分发挥钢护筒的作用。
钢护筒埋设结束后，在护筒顶向下约1m处开一圆孔，用300mm的钢管将各桩的护筒串联起来，用作泥浆池和沉淀箱，泥浆经钻头吸入钻杆后，沿钻杆内腔水龙头，经泥浆浆渣分离系统后，流回至其它的护筒内，再经连通的钢护筒逐级沉淀，最后流回原孔内，形成一个完整的循环系统。
所有多余泥浆通过DX-250型泥浆净化器处理，钻渣和废浆外运至指定位置，以免造成环境污染。
钻进中控制水头高度，并经常测定泥浆性能，保持一定的比重、粘度和含砂率，否则进行更换或补浆。
根据铁路施工要求，泥浆比重一般不超过1.2，当沉淀池中的沉渣较多时，及时外运，以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。
钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用探孔器檢查，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。
③冲击钻机钻孔
钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，将钻锥徐徐放入护筒内。
钻机底座和顶端保持平稳，防止产生位移和沉陷，钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。
钻进时，采用小冲程开孔，进入正常钻进状态后，采用4～5m中大冲程，最大冲程不超过6m，钻进过程中及时排碴。
每个孔绘制地质剖面图，并针对不同地质调整泥浆指标。
钻孔中泥浆比重不宜大于：
砂黏土为1.3，大漂石、卵石层为1.4。
入孔泥浆粘度一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s。
经常注意地层变化，在地层变化处捞取碴样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。
钻孔作业连续进行。
因特殊情况必须停钻时，将钻锥提至孔外，以防埋钻，并在孔口加护盖，以策安全。
表三钻孔桩钻孔允许误差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心
≤50
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
摩擦桩
≤200
6
柱桩
≤50
（2）清孔
钻孔达到设计深度后，采用灌注桩孔径检测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。
旋转钻机清孔采用泥浆置换法。
清孔应达到规范要求，即：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：
摩擦桩不大于20cm。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。
浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，沉渣厚度不符合要求时应进行二次清孔，必要时用高压风冲射孔底沉淀物，清孔完成后立即浇筑水下混凝土。
（3）钢筋笼吊装
钻孔桩钢筋笼采用25吨汽车吊整体吊装入孔，并用直径40mm两根钢管或型钢将钢筋笼固定在孔口，固定钢筋笼前，要准确计算吊筋长度。
（4）安装导管
导管内壁应光滑、圆顺、内径一致，接口严密，直径一般应在20～30cm。
导管中部节段应等长，底部节段长度4m、与漏斗下连接部位应选用长度为100cm、50cm的导管。
导管使用前，应进行试拼和试压，按自上而下顺序编号。
导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度应按孔深、工作平台的高度决定，导管距离孔底的深度控制在25～40cm。
导管吊入孔内时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好，在施工过程中应经常对橡胶圈或胶皮垫进行检查，存在问题及时更换。
（5）灌注水下混凝土
水下混凝土搅拌前，要对进场的原材料进行报验和试验，合格后方可施工。
混凝土搅拌完成出场前，由拌合站试验人员对混凝土的含气量、坍落度、扩展度和温度进行检测，合格后方可出场；混凝土运至施工现场后，由现场试验人员对到场的每车混凝土进行检测，合格后方可进行灌注，不合格的混凝土坚决清除出场，不得使用。
水下混凝土的坍落度应控制在180～220mm，扩展度：
初始560mm、半小时530mm，含气量3.0～5.0%。
灌注水下混凝土前，用射风枪冲射孔底3～5min，将孔底沉淀物翻动上浮，射风的压力比孔底压力大0.05Mpa，最大限度地减小沉渣厚度。
计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并把导管下口埋入混凝土中不小于1m。
水下混凝土灌注应连续进行，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的灌注时间不应太长，宜在3小时内灌注完成。
在整个灌注过程中，及时提升导管，控制导管埋深，导管在混凝土埋深控制在1～3m之间。
灌注时水下混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程100cm控制，以保证桩顶混凝土的质量。
（6）质量检测
按设计要求所有钻孔桩桩身混凝土质量均进行桩基无破损检测。
桩长大于40m或桩径大于1.5m的桩基，在钢筋笼安装时预埋超声波检测管，成桩后进行超声波检测。
对质量有问题的桩，钻芯取样进行鉴定检验。
（7）钻孔异常处理
①坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。
根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间），改善其孔壁结构。
钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。
坍孔严重时，应回填重新钻孔。
②缩孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。
③埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合龙不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。
埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。
因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。
事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。
（8）钻渣、泥浆清理
为保护环境，钻孔桩施工中产生的钻渣要用运输车运至指定的弃土场进行堆放，废弃泥浆经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆堆放场地，并做妥善处理。
6劳动组织
劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
每个桥梁施工队施工人员配备表
负责人
1人
技术主管
1～2人
专兼职安全员
2～3人
工班长
2～6人
技术、质检、测量及试验人员
4～7人
钢筋工、机械工、普工
30～50人
7材料要求
原材料应符合设计、验标要求，所有进场材料均取样试验合格，工程材料质量、数量要能够满足施工需求。
8设备机具配置
按照“满足工期、性能良好、互相配套”的原则进行施工机械设备的配置。
摩擦桩优先选择旋挖钻，柱桩采用冲击钻进行桩基施工。
钻机设备配置表
设备名称
数量
旋挖钻机
3台
回旋钻
7台
混凝土拌合站
2台
混凝土输送车
6台
装载机
2台
φ35导管
10节
起重机
1台
冲击钻
10台
9质量控制
9.1原材料质量保证措施
所有原材料进场前，必须经过工区试验室的检验，检验合格后将料存放在合格仓内；不合格的原材料堆放在待检仓，经清洗、筛分并检验合格后，才能将料存放在合格仓内。
严禁将不合格的原材料存放在合格仓内；所有进场原材料必须分仓存放。
9.2水下混凝土拌合质量保证措施
水下混凝土拌合前，试验人员要严格测定砂、石料的含水量，及时调整施工配合比。
拌合站搅拌司机要严格按照配合比进行拌合，严禁私自调整配合比，并严格控制搅拌时间。
水下混凝土拌合完成后，要检测拌合物的各项性能指标，各项性能指标合格后，方可出厂。
9.3水下混凝土灌注质量保证措施
钻孔过程中，要严格控制钻孔深度，不得以超钻代替清孔。
清孔时，要严格控制沉渣厚度。
灌注混凝土过程中，要连续进行灌注，混凝土顶面高程要高出桩顶设计高程1米左右。
凿除桩头时，要控制桩顶混凝土的高程，当凿除到桩顶设计高程以上30厘米左右时，人工进行凿除，不得直接用风稿凿除。
10安全及环保要求
10.1安全要求
建立安全保障体系，明确各自岗位职责。
钻机各岗位工作人员，在上岗之前，都必须经过针对性的培训，持证上岗，全部人员都必须熟知桩基的整个施工过程，同时要熟练掌握自己所承担的工作内容和操作规程。
不符合条件者不得上岗。
坚持“安全第一，预防为主”的方针，定期和不定期组织人员进行安全学习和安全教育。
钻机就位后，必须经技术人员检查，合格后方可作业。
钻机作业时设指挥一名，在作业过程中，钻机工作人员必须严格执行指挥的调度指令。
施工现场设专职安全员一名，各醒目部位要张贴各种安全提示标志，时刻提醒施工人员安全生产。
严格设备交接班制度，认真作好交接记录。
要做好钻机的日常保养和定期保养，并做好记录，使设备能够安全、正常的工作。
加强劳动保护，现场施工人员要配齐各种防护用品，并安排合理作息，严禁疲劳作业。
所有电器设备必须有可靠的接地装置和防漏电保护装置。
整体钢筋笼运输安全措施：
加强监督管理，在交通要塞处增派安全员；司机要遵守场内行车所有规章制度；控制路中行车速度，不能超过10km/小时。
整体钢筋笼吊装安全措施：
加强监督管理，而且选择合适吊点，吊点位置的加强箍筋与所有主筋点旱要饱满；吊具及钢丝绳起吊前要检查并定期更换，发毛与断股时要求立即更换，钢丝绳并经常涂黄油保养；钢筋笼起吊时要用风绳牵引，吊车并要控制好起吊和水平位移速度；吊车要求有专人指挥，起吊前要检查支腿平稳和地基强度情况，钢筋笼离地10cm、确保安全后开始起吊，吊车操作时符合《起重机安全操作规程》。
10.2环保要求
各种机械设备及人员不得随意进入田地，严禁侵入征地界限外。
施工驻地产生的各种生活垃圾应集中存放，定期送至垃圾回收站，不得乱弃。
加强施工驻地周围的净化，做到定期消毒。
钢筋焊渣、桩基弃渣应在施工完毕运至指定的弃土场，集中堆放，统一处理。
废弃泥浆应采用罐车运至指定地点，不得随意乱排、污染土地或水系。
混凝土、泥浆罐车统一洗涤地点，洗涤废水采取有效的沉淀处理措施后予以达标排放，或用于工地、施工便道洒水降尘。
沉淀池要定期清理，防止现场污染。
施工过程中，尽量减少对原地面的扰动和破坏。
开挖泥浆池时，要在泥浆池内覆盖塑料薄膜，避免泥浆渗入土体，对周围土体造成污染。
桥梁下部工程施工完成后,及时对现场场地进行平整、恢复,对临时用地及时复耕。
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