钻孔灌注桩施工作业指导书暂终版.docx

1、钻孔灌注桩施工作业指导书暂终版钻孔灌注桩施工作业指导书一、一般要求（一）测量放样：为保证测量放样的精确性，项目部应组织专业测量人员对全线桥梁进行测量放样，放样前对全线导线点进行闭合，导线点经监理人验收合格后方可使用，测量完成后报送测量放样报告，监理人全部进行复测。（二）施工方法的确定：承包人应将准备采用的施工方法的全部细节，送请监理人批准，其中包括材料和全部设备的说明。任一钻孔工作开始前，都应得到监理人的书面批准。（三）质量事故的预防及应急处理措施：桩基是公路桥梁最重要的支撑构件，由于施工的特殊性，在施工过程中易出现质量事故，如缩颈、塌孔、卡管、埋管、导管漏水、钢筋笼偏位等，为预防质量事故的发

2、生及质量事故发生后能够及时有效的进行处理，保证工程质量，承包人应制定详细的质量事故预防及应急处理措施，并报监理人审批。二、准备工作（一）必须配备齐全的施工机具和配件，做好开工前的保养、试机工作，并保证在施工期间不发生有碍施工进度和质量的故障。 每个工作面至少配备主要施工机械： 1)拌合站拌和机性能能良好，单机生产能力应不低于90m/h；2)钻机（根据工程量确定）； 3)砼运输车（3-5辆）； 4)电焊机（2台）；5)发电机（2台）；6)吊车（1台）；7)钢筋笼滚焊机2台，数控弯曲中心一台，数控弯箍机一台；8）装载机（1台）。（二）主要试验仪器 1)砼压力机； 2)万能材料试验机； 3)水泥物理

3、性能及强度试验仪器；4)碎石、砂试验仪器； 5)标准养护室（养护箱）；6)坍落度筒及砼试模。 三、混凝土配合比设计（一）混凝土配合比，应以质量比计，并应通过设计和试配选定。采用施工实际采用的材料，配制的混凝土应满足和易性、凝结速度等施工技术条件，制成的混凝土应符合强度、耐久性等质量要求。可参照普通混凝土配合比设计规程（JGJ 55-2011）进行。（二）配置混凝土时，应根据结构情况和施工条件确定混凝土的坍落度。当工程需要较大坍落度时，可在不改变混凝土水灰比，不影响混凝土质量的情况下，适当掺加外加剂，外加剂质量符合图纸及规相关要求。（三）混凝土的最大水泥用量(包括代替部分水泥的混合材料)，一般不

4、超过500kg/m3，大体积混凝土水泥用量最大不宜超过350 kg/m3。混凝土最大水灰比、最少水泥用量混凝土结构所处的环境素 混 凝 土钢筋混凝土/预应力混凝土最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)最大水灰比最少水泥用量(kg/m3)温暖地区或寒冷地区，无侵蚀物质影响、与土直接接触0.602500.55275严寒地区或使用除冰盐的桥涵0.552750.50300受侵蚀性物质影响0.453000.40325（四）混凝土砂率确定 混 凝 土 砂 率(%)水灰比卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)1020401620400.402632253122303035293427320.50303529

5、3428333338323730350.603338323731363641354033380.703641354034393944384336411）本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率。2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，可在上表的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。3）本表中的砂率系指砂与集料总量的质量比。4）坍落度小于10mm的混凝土及掺用外加剂和掺加料的混凝土，其砂率应经试验确定。(五）水下混凝土 水下灌注混凝土(导管灌注混凝土)应符合下列要求：1)水泥标号应不低于42.5级，初凝时间不宜早于2.5h；2)粗集料宜优先采

6、用级配良好的碎石；3)粗集料的最大粒径不应大于导管径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm；4)细集料宜采用级配良好的中砂；5)混凝土的含砂率宜为40%50%；6)坍落度宜为180220mm；7)水下混凝土的水泥用量不宜小于350/m3；8)水灰比宜为0.50.6。四、施工工艺及流程（一）钻孔1）钻孔时采用长度适应钻孔地基条件的护筒，保证孔口不坍塌及不使地表水进入钻孔，并保持钻孔泥浆表面高程。护筒应符合以下要求：（1）护筒宜用不小于8mm的钢板制作。（2）护筒径一般应比桩径稍大，一般大200400mm，可根据钻孔情况选用。（3）护筒顶端高程，应高出地面0.3m或水面12m。

7、（4）护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，一般平面允许误差为50，竖直线倾斜不大于1%。 （5）护筒埋置深度应根据图纸要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为24m，特殊情况应加深，以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于1.01.5m 。（6）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。2）固孔（1）应采用钻孔泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程不坍塌，但采用全长护筒者除外。 （2）可用膨润土悬浮泥浆或合格的黏土悬浮泥浆作为钻孔泥浆。钻孔泥浆不得污染地下水。（3）钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下

8、水位11.5m。 （4）除图纸另有规定外，地面或最低冲刷线以下部分，护筒应在灌注混凝土后拨除。3）钻孔工序 （1）钻孔应连续进行，不得中断。（2）软土地段的钻孔，首先应进行地基加固，保证钻孔设备的稳定和钻孔孔位准确，再行钻孔。（3）钻孔时须及时填写钻孔记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图相核对。当与地质剖面图严重不符时，应及时向监理人汇报，并按监理人的指示处理。（二）清孔1）钻孔达到图纸规定深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理人批准，应立即进行清孔。清孔时，孔水位应保持在地下水位或河流水位以上1.52m，以防止钻孔的任何塌陷。2）清孔时，应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将

9、孔底钻渣及泥沙等沉淀物清除。清孔次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合图纸规定值为前提进行，大桥基础钻孔后一般需进行两次清孔。3）清孔后孔底沉淀物厚度应按图纸规定值进行检查，直径1.2m摩擦桩按不大于15cm控制，直径1.4m、1.5m摩擦桩按不大于20cm控制，直径1.8m摩擦桩按不大于25cm控制。如图纸无规定时，对于直径等于或小于1.5m的摩擦桩的沉淀厚度应等于或小于300mm；当桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的摩擦桩的沉淀厚度应等于或小于500mm。支承桩的沉淀厚度应符合图纸规定。嵌岩桩的沉淀厚度按不大于5cm控制，任何情况下均不得以加深桩孔深度代替清孔。（三）钻孔检查

10、及允许偏差1）钻孔在终孔和清孔后，对孔径、孔形和倾斜度，应采用专用仪器测定；当缺乏上述仪器时，可采用外径D不小于桩径，长度不小于（46）D的钢筋检孔器吊入钻孔检测，检测结果应报请监理人复查。2）如经检查发现有缺陷，例如中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔有漂石等，承包人应就这些缺陷书面报告监理人，并采取适当措施，予以改正。3）经检验确认成孔满足要求时，应立即填写成孔检查单，并经监理人签认后，即可进行下道工序工作。（四）钢筋骨架1）桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前，整体放入孔。如果混凝土不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔移去。在钢筋骨架重放前，应对钻孔的完整性，包括孔底

11、松散物的出现，重新进行检查。2）钢筋骨架应有强劲的撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。3）钢筋骨架上应事先按设计焊置保证钢筋骨架与孔壁净距的保护层耳筋，这些耳筋应牢固地以等距离焊在钢筋骨架周径上，其沿桩长的间距不超过2m，横向圆周不得少于4处。4）钢筋笼吊装入孔前应在护筒壁等距离挂设4根直径75mm（针对设计保护层85mm的桩）长度不小于6m的导向定位钢管，更好的保证钢筋保护层厚度、进而控制钢筋笼偏位。混凝土灌注完成后抽出再用。（五） 灌注水下混凝土1）灌注水下混凝土前，应检测孔底泥浆沉

12、淀厚度，如不符合设计及规要求，应再次清孔。2）混凝土拌和物运至灌注现场时，应检查其和易性和坍落度，如不符合要求，不得使用。3）灌注水下混凝土的拌合、运输应协调、连续，应能满足桩孔在规定时间灌注完毕，。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。4）孔底沉淀厚度，钢筋骨架中心偏位、导管悬空高度等指标经监理工程师检查认可后，应立即开始灌注混凝土，并应连续进行，不得中断。5）混凝土一般用钢导管灌注。导管管径视桩径大小而定，由径200350的管子组成，用带丝扣的套管连接管节。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有250400mm的间隙。首批灌注混凝土的

13、数量应能满足导管初次埋置深度1m和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间，导管出料口应始终保证置于混凝土面至少2m，以防止泥浆及水冲入管，且不得大于6m以防埋置太深造成拔管困难以至于出现断桩事故。技术、监理人员应勤量测护筒顶面与孔混凝土面层的深度，掌握导管埋置深度，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监控，导管应在无水进入的状态下填充。6）灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染环境或堵塞河道和交通。7）混凝土应连续灌注，直至灌注的混凝土顶面高出图纸规定或监理人确定的截断高度才可停止浇筑，以保证截断面以下的全部混凝土均达到强度标准。8）灌注的桩顶标高应比设计

14、高出一定高度，一般为0.81.0m，以保证混凝土强度，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。9）桩头凿除严格按照“六步环切法”施工 桩位放样 钻孔（旋挖钻）钻孔（循环钻） 用探孔器检测钢筋笼检查 钢 钢筋笼安放钢筋笼存放 导管密水试验 含砂率检测 泥浆比重检测混凝土灌注 六步环切法凿除桩头五、常见质量事故及处理措施（一）缩颈或孔斜事故1）原因：若在施工过程中均出现了钢筋笼放不下去的问题，最可能的情况就是出现了缩孔或孔斜，经下放检孔器，即可判定是否出现了缩颈或孔斜。尽管表面上看，这种质量事故可以在施工过程中及时发现，不至于引起严重的质量隐患。事实上，孔斜事件不仅造成工期延长，浪费人力、物力，对

15、桩基承载力的影响也是令人担忧的。出现缩颈可能是由于地质情况不良，孔口附近堆积砂石料，产生较大的土压力后，一种高塑性粘土带孤石橡胶土同时挤入孔所致。孔斜事故则主要有以下原因：（1）钻孔中遇到较大的孤石或探头石；（2）在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进时，钻头受力不均匀；（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；（4）钻机安装不合要求，钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程震动过大引起孔斜；（5）钻具弯曲或插接式连接钻杆磨损，间隙过大受压后钻杆发生弯曲而导致孔斜。 2）处理措施：对于缩颈事故，通常应保持孔口附近无堆积物，减少土压力的影响；采用加长钢护筒的措施来加以解决，或

16、改装“正孔器”。正孔器用10mm厚钢板卷制成与钻头同直径，高1.5m的十字架。钢护筒中心通过钻杆与钻头连接，增加钻头的自重，即可钻孔成桩。对于孔斜事故，若孔斜不严重，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔修直。孔斜严重或纠斜无效时，采用回填片、卵石到偏斜部位上部冲平后再重新钻进成孔。3）对孔斜事故的预防可采取如下措施：（1）安装钻机时，机座应安放在平稳坚固的地基上，使转盘和底座水平，重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上，且钻进中应经常检查校正；（2）钻具入孔前要仔细检查，弯曲的钻具严禁入孔，且插接式连接钻杆接头磨损严重、间隙过大时要及时修复或更换；（3）在开孔、换层界面处或

17、有倾斜的软、硬地层钻进时，应采用轻压慢转的操作规程，钻机遇到地下障碍物时应及时处理，严禁盲目加压；（4）要经常用检孔器进行检查，发现偏斜及时纠正。（二）塌孔1）原因：在陆地桩基施工中，坍孔事故较多。究其原因，主要有以下几个方面：（1）护筒埋深太浅，加之周围回填土不密实而造成漏水；（2）操作不当，提升钻头过猛，因故停钻时间过长或放钢筋笼时碰撞孔壁；（3）泥浆稠度小，起不到护壁的作用；（4）泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；（5）向孔加水时流速过大，直接冲刷孔壁；（6）在松软砂层钻进时，进尺太快。2）处理措施：塌孔分为孔口坍塌和孔坍塌，要根据事故状态采取相应的措施。孔口坍塌时，可立即拆除护筒，将护筒

18、周围回填夯实，加长护筒并重新埋设后再钻进。用冲击钻机成孔时，可以填入片石或卵石，反复冲击，以增强护壁。当发生孔坍塌时，要先判明坍塌的位置再分析具体原因。坍孔不严重时，可回填砂和粘土混合物到坍孔处以上，采取措施后继续钻进。坍孔严重时，应使用砂和粘土混合物全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。（三）钢护筒变形1）原因：相对于前两种质量事故，钢护筒变形事故更易发生，每个步骤的不规操作都可能会引起钢护筒变形。如设计中不区分不同的桩基直径、深度，采用同样材质和壁厚的钢护筒；制作钢护筒时，焊缝不合格；在插打钢护筒时，振动过快，碰撞地下障碍物等。2）处理措施：对于钢护筒变形，可采取如下措施：（1）对不同规格

19、的桩基所需的钢护筒要仔细验算，确保有足够的壁厚和强度；（2）对钢板进行必要的试验是至关重要的，采取钢护筒周边增设30cm15cm的加固钢板，以便提高钢护筒的整体强度，另外，钢护筒刃脚处受力集中，需在钢护筒的外侧加焊一圈厚的钢板，可增加刃脚的强度；（3）采用施加外力的方法纠正钢护筒在插打过程中出现的偏移和倾斜。还可利用抓斗捞取孔淤泥或采用吸泥机排除孔淤泥的办法来减少孔摩擦阻力。（四）卡管与埋管1）原因：卡管事故又分为剪球时卡管与灌注中卡管，它们的原因稍有不同。剪球时卡管的情况较多，造成此类情况的主要原因有：（1）剪球制作不合理，塞球直径与导管直径差过小，剪球前由于砂浆或细石料渗入导管与球壁之间而

20、堵塞；（2）混凝土配比不合格，用于封底的混凝土坍落度过小或拌和不均匀，加上累积混凝土过程中粗骨料下沉，可能导致漏斗口处粗骨料相互挤压密实而堵塞漏斗口，致使剪球后混凝土难以下落。在灌注过程中也会出现卡管现象主要是由于混凝土过早凝固造成堵塞而引起的。如果机械故障或混凝土中的粗骨料直径过大，就会使混凝土在导管停留时间过长，或者使灌注时间过久，部分混凝土就会初凝而使下落阻力增大留在导管。在浇注水下混凝土过程中，由于不可抗拒的自然灾害，象突下暴雨、洪水淹没孔口，致使浇注中断，造成埋管。钢筋笼制作质量差，部分钢筋焊缝不牢脱离主筋后插入导管吊环，也会造成埋管。导管埋深过大或混凝土初凝使导管外摩擦力增大，同样

21、会发生埋管。 2）处理措施：相应的处理办法是：（1）用适当长度的钢筋（一般以直径20mm长度超过漏斗1m2m为宜）强制性捅塞球，使混凝土下落；（2）采用机械微振动使混凝土自然下落，以保证混凝土下落时导管回到正常的埋管位置；（3）要严格计算封底混凝土的数量，宜多不少，改善配合比的设计，宜选择和易性好的水泥及合格的砾石作粗骨料，使用这样的混凝土封底效果较好。另外，介绍一种不用剪球而采取在漏斗向上拔球的施工技术。操作过程将塞球锚栓向下套入漏斗下口，用吊车或卷扬机等起重设备将提升钢丝绳拴牢，待漏斗混凝土数量满足封底要求时，迅速拔起塞球，此时混凝土快速自然下落。经多座桥梁桩基施工实践，采用这种方法操作简

22、单，施工方便，安全可靠，水下混凝土封底的成功率为100%。对于灌注中的卡管，通常以预防为主。灌注前应全面检修设备，采取相应的措施，配置备用设备，尽可能使灌注连续快速，在炎热季节灌注水下混凝土初期可加入适量的缓凝剂，以避免混凝土过早初凝。 3） 针对埋管事故，可采取以下措施预防补救：（1）注意收听天气预报，合理安排浇注时间；（2）正反转动缓慢提升导管，使导管脱离钢筋笼并居钻孔中心，可再继续浇注；（3）认真做好浇注记录，严格控制埋管深度；（4）为防止混凝土初凝，加入适量的缓凝剂并经常振动提升 （五）导管漏水1）原因：造成导管漏水的主要原因是导管材质不良引起的，使用不合格或未经充水试验的导管往往会发

23、生漏水甚至断管。2）处理措施：为防止导管漏水严格控制导管的制作质量，使用前应作拼接，过球和压水试验。压水试验时压力应不小于灌注水下混凝土时导管壁可能承受的最大压力。另外，导管在吊放时，应位置居中，如果倾斜往往会卡挂钢筋笼和碰撞孔壁而损伤导管。（六）钢筋笼偏位1）原因：关于钢筋笼可能会出现偏位、变形或上浮，原因主要有：（1）钢筋笼过长，箍筋未起到作用，使得钢筋笼的刚度不够，吊入孔后钢筋笼发生变形。钢筋笼上未设垫块或耳环控制保护层厚度，或桩孔本身偏斜或偏位；（2）钢筋笼吊装时未垂直缓慢下放，而斜插孔使保护层厚度不够而使钢筋笼偏位。钢筋笼放置初始位置过高，而所灌注的混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋

24、置深度过大钢筋笼被混凝土托顶上升。孔底沉渣未清理干净，使钢筋笼不能下放到设计深度，其位置不符合设计要求；（3）当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底部距离钢筋笼很近，由于灌注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；（4）当灌注的混凝土超过钢筋笼且导管埋深较大时，若其上层混凝土因浇注时间过长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼之间产生一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上浮。 2）处理措施：对于钢筋笼出现偏位或上浮的现象，可采取如下措施：第一次清孔时应换用比重和粘度较低的泥浆进行冲洗和置换，同时

25、将钻头上下活动，边冲边扫，尽量将孔的泥块和泥皮搅拌成浆，排出孔外，直到泥浆符合要求时再进行提钻；加快混凝土浇灌速度，控制浇灌时间，遇高温天气应添加缓凝剂以防止混凝土顶层进入钢筋笼时，流动性变小；当混凝土接近钢筋笼底时，尽量减少窜插导管，等钢筋笼被混凝土埋牢后，再恢复导管正常埋深；加固钢筋笼与孔口的固定，防止钢筋笼上冲。一旦出现浮笼应迅速处理，采用多根6cm8cm的钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上，并用钢管或方木成网状压住所焊钢管及护筒，这样就可保证钢筋笼上浮时不至过大偏位，能基本保证工程质量。六、质量检验（一）混凝土质量的检查和验收，应符合规规定。每桩试件组数一般为2组。（二）承包人应在监理人在

26、场的情况下，采用经监理人同意的无破损检测法，对完成的桩基逐根进行检测。（三）承包人应在工地配备能对全桩长钻取70mm直径或较大的芯样的设备和经过训练的工作人员，也可以委托给经业主、监理人认可的钻探队来承担钻取芯样的工作。（四）若设计有规定和监理人对桩的质量有疑问时，或在施工中遇到任何异常情况，说明桩的质量可能低于要求的标准时，应采用钻取芯样法对进行检测，以检验桩的混凝土灌注质量。钻芯检验应在监理人指导下进行，检验结果若不合格，则应视为废桩，按规规定处理。（五）当监理人对每一根成桩平面位置的复查、试验结果及施工记录都认可后，监理人应以书面形式进行批准，在未得到监理人的批准前，不得进行该桩基础的其

27、他工作。 桩基无破损检测 桩基钻芯施工工艺流程图附件：钻孔灌注桩质量要求钻孔灌注桩施工质量要求序号检验项目质量标准及允许误差检验及认可备注检验频率检验方法检验程序认可程序1钻孔混凝土强度（Mpa）在合格标准按JTG F80/1-2004附录D检查桩位（mm）群桩：100；排架桩：允许50，极值100每桩检查经纬仪或全站仪承包人自检，专业工程师严格旁站专业工程师认可承包人选用的钻头及钻机应取得监理人的同意，且选派经验丰富的技术人员进行施工倾斜度（mm）1%桩长，且不大于500每桩检查钻垂线法孔深（m）不小于设计每桩测量测绳量孔径（mm）不小于设计每桩测量探孔器护筒宜高出地面0.3m或水面1.0-

28、2.0m，当钻孔有承压水时，应高出地下水位2m以上。平面位置偏差5.0cm，倾斜度1%钢尺、水平尺2沉淀厚度（mm）摩擦桩符合设计要求；直径1.2m摩擦桩按不大于15cm控制，直径1.4m、1.5m摩擦桩按不大于20cm控制，直径1.8m摩擦桩按不大于25cm控制。当设计无要求时，按施工规要求支承桩：不大于设计规定每桩检查沉淀盒或标准测锤保持孔水头，以防坍孔3钢筋骨架底面高程（mm）50每个桩位水准仪：测每桩骨架顶面高程后反算防止钢筋骨架上升4泥浆护壁符合JTJ041-2000表6.2.2的要求5混凝土浇注水下混凝土除符合普通砼要求外，还应符合下列要求：粗骨料最大粒径40mm，同时不应大于导管径的1/6-1/8和钢筋最小净距的1/4。水灰比宜为0.5-0.6，坍落度为18-22cm，每立方米水下混凝土的用量不宜小于350kg，当掺有适量的减水剂或粉煤灰时可不少于300kg承包人应在浇前35天将配合比报送监理人做平行试验驻地工程师认可灌注期间，承包人应配备必要的设备，以保持水头和处理故障浇注在清孔及钢筋笼检验合格后立即进行，导管埋深2m-6m，浇注的桩顶标高比设计标高高出0.5-1.0m承包人自检，专业工程师旁站专业工程师认可6 桩的检测采用无破损检测，当有异常情况时对桩的部分或全部进行钻芯取样，废桩由承包人自负全部进行无破损检验无破损检验法委托监理人认可的单位进行驻地工程师认可