钻孔桩施工作业指导书悬挖钻讲义.docx

1、钻孔桩施工作业指导书悬挖钻讲义钻孔桩作业指导书(旋挖钻机)一、工程概况(a) 本标段共有钻孔桩1461根，其中有1.0米、1.25米两种规格。桩长在4050米之间，为摩擦桩基。二、施工准备1、测量放样：采用德国宾得全站仪对桥位、墩台中心桩位进行准确放样，对桥位桩进行防护、校核，据其确定各孔位，并将计算资料和放样资料保存完好，以备核查，用木桩标示各孔位中心。2、场地平整：场地平整在桥位放样后孔位确定前进行，采用推土机平整、压路机压实施工场地，然后铺垫枕木作钻孔平台。场地平整过程中不能破坏桥位定位桩。3、场地布置：规划作业、材料存放、机械修整、人员休息场地，修通进场道路，接入水电设施；物资、机械、

2、人员到位。三、人员、机械安排1、人员安排见表一，机械安排见表二。分三班连续作业。钻孔桩作业人员配备表 表一序 号职 名人 数1(b)技术员12质检员13领工员14班长15钻机司机66卷扬机司机27机电工28勤杂工29记录员210吊车司机211混凝土运输车司机412测量工213普工614发电机司机215钢筋工3516电焊工8合 计人 2、机械安排见表二。钻孔桩作业机械配备表 表二序号机械名称规格型号数量(台.套)1砼运输车HTN604(6m3)42吊车QY-1613电焊机BX1-40044发电机GF-7525旋挖钻机(c)R-622HDM16泥浆泵3PNL2四、护筒埋设及护壁泥浆1、护筒埋设a、

3、护筒制造与埋设钻孔用护筒采用=6钢板制作，护筒长度为2米，直径比设计桩径大20cm，护筒顶端高出地下水位1.5m,高出地面40，护筒中心线应与桩中心线重合,平面允许误差不大于50,竖直线允许误差1%。埋深大于2米。护筒埋设，先在桩位处挖至少比护筒底深50cm，直径比护筒大40-50cm的圆坑，然后在坑底回填50cm厚的粘土，护筒四周用土填筑，并分层对称夯实。地下水位较高时，可在原地面先填筑粘土再埋设护筒，如护筒底土质较松软，可用上面的方法处理，必须使护筒稳固并且不下滑。、护筒必须垂直，其顶面中心与设计桩位中心偏差不大于2cm，倾斜度不大于1%。2、护壁泥浆（1）、泥浆要求护壁泥土要求水化快、造

4、浆能力强、粘度大、主要技术指标满足下列要求:a 胶体率不低于95%。b 含砂率不大于4%。c 造浆能力不低于2.5l/kg。d 塑性指数17（砂粘土应15，大于0.1mm的颗粒6%），e 如果粘土较差可加入0.10.2%Na2CO3或NaOH，以改善泥浆。护壁泥土选择由试验室试验确定。配制1m3泥浆粘土与水的重量可根据粘土比重r1和需要的泥浆比重r2计算。即每立方泥浆粘土需要量G=r2-1/(r1-1)r1。根据现场情况可设置制浆池，沉淀池和泥浆槽以形成一个泥浆循环系统。 （2）、泥浆池设置采用两个墩桩基共用一个泥浆循环池的方式。泥浆处理池由造浆池与沉淀池两部分组成，在地面挖坑，池内砌砖。钻孔

5、施工时，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，用汽车远弃的方式随时清除，以防泥浆溢流污染环境。（3）、泥浆配置本工程泥浆采用购置粘土造浆，相应地质情况下泥浆技术指标见表一。泥浆充分拌制均匀备用，开钻前，充分备足制浆用粘土。钻孔泥浆指标要求 表一钻孔方法地层情况泥浆性能指标备注相对密度粘度Pa.s静切力Pa含砂率%胶体率%失水率ml/30min酸碱度PH旋挖钻机亚粘土1.201.45192835849615810五、钻孔作业1、钻机选型：采用旋挖钻机。2、钻机就位 钻机就位前，对钻机的各项准备工作进行检查,包括钻机基座处平整、加固,主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位等。安装好的钻机

6、钻头。钻头中心和桩孔中心在同一竖直线上，偏差控制在20以内，以确保钻孔桩竖直度1%的要求。3、钻孔（1）开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足。水电管路是否电畅通，以确保正常。(2)正式钻进前先启动泥浆泵，配制合适的泥浆。（3）钻头着地，旋转开钻，以钻头的自重并加压钻进，旋转并挤压钻头，使钻头内充满泥浆后提起钻头，钻头提升过程中及时补充泥浆并保持水头。提出钻头后将钻头中的泥砂倾卸掉。关闭钻头的阀门，将钻头转回钻进地点，并将旋转体的上端固定，降落钻头继续钻进。（4）钻孔完成后，进行第一次清孔，清除孔底沉渣。(5)钻孔作业连续进行，不得中断。因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提

7、出孔道，以防埋钻,同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。(6)钻孔前，绘制孔位处地质剖面图，挂在钻台上，作为对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重的参考。并且经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样鉴别土层，并记录表中，与设计地层核对。(7)钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.01.5m;保证钻孔中的泥浆浓度（正循环泥浆比重1.11.3，反循环泥浆比重1.051.15），防止发生坍孔，缩孔等质量事故。（8）钻孔过程中用检孔器随时检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。（9）当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进

8、入设计持力层。（10）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后进行清孔。4、清孔（1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。（2）清孔采用捞渣法，钻孔达到设计标高后，将钻头慢速提出取下钻头换上捞沙桶，捞出孔内沉积的泥渣，然后注入净化泥浆（相对密度1.031.10，粘度1720s，含砂率1%），孔内含渣泥浆。严禁用加深孔底的方法代替清孔。（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上1.52.0m，以及泥浆比重是否合适，防止坍孔缩孔。（4）当从孔内取出泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与净化泥浆相近，测量

9、孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。成孔质量标准见下表。成孔质量标准表:项 目允 许 偏 差孔中心位置()50孔径()设计桩径倾斜度1%孔深不小于设计深沉渣厚度()100清孔后泥浆指标相对密度:1.031.10 粘度:1720Pa.s 含砂率:95%5、钢筋笼制作吊装（1）钢筋笼加工绑制在钢筋棚集中进行，钢筋笼分节制作，每节长为1520m，钢筋笼现场绑扎，16t吊车吊装入孔，两节钢筋笼现场焊接。制作允许偏差为：主筋间距10，箍筋间距20，骨架外径10，骨架倾斜度0.5%。（2）钢筋骨架内设强劲和的内撑架防止在运输和就位时变形,钢筋笼每2.0m加设一道支撑

10、筋，防止装吊时变形吊机吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不可强行下放。（3）钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块，以保证钢筋保护层厚度。（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，入孔后位置正确，符合设计要求，并牢固定位（设置防浮钢管支撑）或将其中4根主筋适当加长，焊于钢护筒上，上压钻机。骨架吊放偏差为：骨架保护层厚度20，骨架中心平面位置20，骨架顶端高程20，骨架底面高程50。6、水下混凝土灌注 钻孔桩水下混凝土拌制在搅拌站集中拌制，混凝土运输车运输，导管法灌注，导管直径采用250。（1）灌注准备:在清孔过程中，对各类设备进行检修，

11、备足原材料。导管使用前，进行过球、水密、承压及接头抗拉试验。（2）水下混凝土材料：粗骨料采用碎石，可根据试验要求调整含砂率。粗骨料粒径最大不超过35，细骨料采用级配良好的中粗砂，水泥采用PO32.5普通硅酸盐水泥，未经监理批准不使用缓凝剂。混凝土各项技术指标为：初凝时间2.5h，含砂率0.40.5，水灰比0.50.6，坍落度180220，混凝土在运输、灌注过程中无显著离析、泌水现象，强度等级不低于设计的1.2倍。（3）水下混凝土灌注方法安装导管并放入钻孔内，导管下口离孔底2540，上口与储料斗相连，储料斗的容积不小于5m3。确保首批混凝土灌注后导管埋入深度大于1米。导管安装后，再次探测孔底沉渣

12、厚度，如超过设计要求，则需进行二次清孔至合格为止。混凝土运至现场时，要检查混凝土的和易性、坍落度，如不符合要求，则进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的，混凝土不得使用。水下混凝土灌注在过程中，经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。导管埋深控制在2米内，采用12t吊车提拔导管，砼灌注速度不得太急以防导管上浮。水下混凝土灌注连续进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的时间。当导管内混凝土不满时，可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，要保持孔内水位高度。为防止钢筋骨架上浮，混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时，应减慢混凝土的灌注速度。混凝土顶面上升距钢筋

13、骨架底部4米以上时拔除导管，使导管底口高于钢筋骨架底部2米以上后，再以正常速度灌注砼。灌注桩砼的顶面标高比设计标高高出0.51.0米，以保证混凝土质量，超灌的桩头在浇筑承台前凿除。灌注将结束时，核对灌入的混凝土数量，以确定所测混凝土顶面高度是否正确。混凝土灌注完成后强度达到2.5Mpa后，可拆除护筒。4.6废泥浆外运为了不污染河道及施工场地，废钻渣、泥浆沉淀后及时用汽车外运至监理工程师指定的地点处理。7、钻孔桩作业流程图见图一五、常见水下砼灌注出现的事故预防及处理 水下砼灌注是钻孔桩施工的关键工序，水下砼灌注过程中要分工明确，密切配合，统一指挥、快速、连续施工。常见事故、预防和处理方法：（一）

14、导管进水1、主要原因：（1）首批砼储量不足，或虽然砼储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，至使底口进水。（2）导管接口不严，或导管焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。（3）导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口进水。2、预防措施和处理方法 （1）若是由第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批砼，重新灌注。 （）若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸

15、泥和抽水的方法吸出。如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底中翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。 若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用混凝土特制），将导管重新插入混凝土内（导管侧面再加重力，以克服水的浮力）。导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然

16、后继续灌注。 若如前述混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入混凝土时，可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击的方法压入原混凝土面以下适当深度，然后将护筒内的水（泥浆）抽除，并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。 （二）卡管 、初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。 处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混

17、凝土提出钻孔，进行清理修整，然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔，须按前述第二项处理方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。 、机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。 当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，

18、用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。 （三）坍孔 在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探头或测深锤探测。如测深锤原系停挂在混凝土表面未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。 坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。 发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然

19、后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。 如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。 （四）埋管 埋管的主要原因是：导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。 预防办法：应严格控制埋深不得超过6m8m；在导管上端安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应适当振捣，使导管周围的混凝土不致过早地初凝；首批混凝土掺入缓凝剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。 若埋管事故已发生，初时可用链滑

20、车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大情况，可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面泥渣；派潜水工下至混凝土表面，在水下将导管齐混凝土面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间，应予以补强。 （五）钢筋笼上升 钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致久，主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，混凝土灌注的速度（m3/min）过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。 为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1

21、m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢混凝土灌注速度，允许的最大灌注速度与桩径有关，当桩长为50m以内时可参考下表的处理办法。 桩径（cm） 250 220 200 180 150 120 100灌注速度（m3/min）2.51.91.551.251.00.550.4克服钢筋笼上升，除了主要从上述改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面着眼外，还应从钢筋笼自身的结构及定位上加以考虑，具体措施为：适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上顶托力；钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；孔底设置直径不小于主筋的道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢

22、固地焊接于钢筋笼底部，实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的。（六）灌短桩头产生原因：灌注将近结束时，浆渣过稠，用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面，或由于测深锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。还有些是灌注混凝土时，发生孔壁坍方，未被发觉，测深锤或测深仪达不到混凝土表面，这种情况最危险，有时会数米。预防办法是：、在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象，如有坍孔，应按前述办法处理后再续灌。、测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定值。重锤即使在混凝土坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十厘米，测深错误造成的后果只是导管埋

23、入混凝土面的深度较实际的多数十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期会越来越小，重锤沉入混凝土的深度也会越来越小，测深还是能够准确的。、灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。、采用热敏电阻仪或感应探头测深仪。、采用铁盒取样器插入可疑层位取样判别。 处理办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水下混凝土。（七）桩身夹泥断桩大都是以上各种事故引起的次生结果。此外，由于清孔不彻底，或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而续

24、灌的混凝土冲破顶层而上升，因而也会在两层混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。对已发生或估计可能发生夹泥断桩的桩，就采用地质钻机，钻芯取样，作深入的探查，判明情况。有下述情况之一时，应采取压浆补强方法处理。、对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥大于设计规定值。、桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。、取芯率小于95，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。（八）灌注桩补强方法灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，不能满足设计有力要求，因此需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位的上级领导单位，共同研究，提出切实可行的处理办法。据以往的经验，一般采用压入水泥

25、浆补强的方法，其施工要点如下： 、对需补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外（用无破损深测法探测的桩要钻两个孔），应再钻一个孔。一个用做进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下1m，柱桩则应达到基岩。 、用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不宜小于0.5MPa0.7MPa，将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止。 、用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆（宜用425号水泥），进浆管应插入钻孔1.0m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压入。 、为使浆液得到充分扩散，应压一阵停一

26、阵，当浓浆从进浆口冒出后，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。 、最后用水灰比为0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7MPa0.8MPa关闭进浆闸，稳压闷浆20min25min，压浆工作即可结束。压浆工作结束，水泥浆硬化后，应再作一次钻芯，检查补强效果：如断桩夹泥情况已排除，认为合格后，交付使用；否则，应重钻补桩或会同有关单位研究其它补救措施。六、质量及安全保证措施1、质量保证措施（1）加强质量宣传，树立质量观念 加强全体职工的质量意识，树立“质量第一”的观点。（2）建立施工全过程质量控制制度加强对进场水泥、钢材、砂、碎石等材料的质量控制，所有进场材料必须有出厂合格证，检测试验报告

27、，并按照规定频率送检。专职质检员对各工序质量进行检查，并填写各种检查证，经自检合格后上报质检部及驻地监理检查。若发现操作过程中存在质量问题或达不到质量验收标准，及时整改，并按质量控制程序，组织相关人员进行质量偏差原因分析，制定纠偏措施，确保工程质量达标。在易发生质量通病的工序设置预控点，制定事先防范措施，加强专项检查。（3）建立内部质量检查制度及奖惩机制实行全员安全质量保证承包合同，把安全质量与经济效益挂钩。方法是职工缴纳风险抵押金，经理部从管理费中抽取10%作为创优奖基金，奖优罚劣。对于一次合格率满足标准且工程内实外美，现场管理有序者，给予奖励，项目部通报表扬；反之则处以罚款，扣掉风险抵押金

28、，并通报批评。2、安全保证措施（1）加强安全教育，使之制度化、经常化，提高全体人员的安全意识，贯彻专业检查和群众检查相结合的原则，施工现场设专职安全员，做到随时检查督促，发现隐患及时排除，严禁违章作业。（2）搞好安全生产的宣传，施工现场做到有固定标语和针对性醒目标牌，确保安全生产。（3）坚持班前安全教育和检查。进入施工现场人员均佩戴安全帽，严禁穿拖鞋、高跟鞋进场作业。（4）严禁机械带病运转，超负荷作业。夜间作业时，有足够的照明设备，工作视线不清时不得作业。（5）钻机就位后，钻机安设时必须平稳牢固；钻架应加设斜撑或缆风绳。（6）钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处架空搭设。挪移钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。（7）钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。（8）对已埋设护筒或已成桩护筒尚未拔除的，应架设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。