钻孔灌注桩施工方案.docx

1、钻孔灌注桩施工方案桩基施工作业指导书一、 目的明确桩基施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。根据京石改扩建工程投标文件、图纸、相关技术规范及标准化实施细则要求，编制桩基施工作业指导书，以做参照执行。二、桩基施工工艺流程钻孔桩施工顺序：桩位测量放样场地准备护筒制作与埋设泥浆制备钻孔清孔检孔器检孔安装钢筋笼灌注水下混凝土检测。桥梁钻孔桩施工工艺框图1、桩基施工工艺、施工方法根据沿线地质情况，本合同段桩基采用旋挖钻机进行钻孔施工，钢筋笼在钢筋加工场集中制作，拖车运至桩位处,采用吊车下放钢筋笼。1.1、钻孔桩施工工艺施工场地平整和钻孔桩定位施工现场首先采用人工配合推土机

2、将原地面杂物清除并进行平整、压实。利用全站仪放出钻孔桩孔位中心桩，并测放出十字护桩，作为钻进中的桩位控制点和检查点。护桩要严格保护，直至水下砼灌注完成。护筒的制作和埋设根据以往工程施工经验，粉质粘土、粉土及粉砂等较松散地质施工时，护筒埋设深度以能隔开孔口较松散状地层为主要原则。护筒用46mm的钢板制作，其内径大于钻孔桩直径200mm，为便于泥浆循环，在护筒顶端设高30cm、宽20cm的出浆口。护筒埋设高为2m，护筒埋设采用挖孔埋设的方法。因砂的流塑性较强，开挖时要扩大开挖面积，在挖孔至一定深度并符合要求后，下护筒并采用优质粘土对护筒四周分层对称夯填。在护筒上定出标高点，以控制钻进深度和孔底标高

3、。采用双十字交叉法合确保护筒中心与桩中心线重合，平面误差控制在50mm，倾斜度控制在1%。待护筒埋设好后第二次复测桩中心线及护筒顶面高程，并在附近牢固点引一个水准点实时控制。泥浆制作桩基施工中泥浆既起到悬浮钻渣的作用，同时又起到泥浆护壁的重要作用，根据本标段地质条件，要求制拌高标准的泥浆。我部选用优质粘土制拌泥浆。泥浆循环系统由制浆池、沉淀池、储浆池组成，沉淀池不少于2个，串联并用，每个容积不小于6m，泥浆池的容积为钻孔容积的1.21.5倍。泥浆制拌前，要在泥浆池底部铺设一层彩条布或采用其他措施，防止浆液渗漏。灌注过程中要严格监控池内泥浆面，如有异常，立即采取措施，防止孔内水头降低，造成护壁不

4、稳定而出现塌孔。严格选用优质粘土制浆，注入孔口泥浆技术性至少达到下表中泥浆技术性能指标表的要求，并根据首桩施工相关泥浆指标数据，进行总结，确定最大泥浆比重。施工过程中试验室应针对不同的地质层对泥浆的比重、粘度、含砂率进行试验测定，确定出最佳的泥浆性能指标。钻机就位施工现场清表并压实后，作为钻机作业平台，必要时可在钻机底部铺设方木或钢板，以保证钻机工作平台稳定，防止钻机下沉。钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、钻机机座铺垫的枕木平整度、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。认真阅读地质资料，弄清地层情况，确定分段的泥浆浓度、钻速、钻压和泥浆泵量。工地上配备钻机和泥浆泵的易损配件，

5、以便机械出现故障时及时更换。钻孔作业正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。当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，钻渣进入筒体，装满一抖后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时，严格控制进尺速度及钻压，采用“低压慢速”措施，以保证孔位不产生偏差。待钻至护筒下3m后，再以正常速度钻进。钻孔作业连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口加盖防护，并且把钻头提出孔道，以防埋钻。在钻进过程注意以下几点：绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等作参考；

6、在土层变化处捞取渣样，与设计地层作核对；经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度和泥浆水头高度，防止发生坍孔、缩孔等质量事故；经常检查钻机钻盘、钻杆，如有倾斜或位移，及时予以纠正，使钻杆维持垂直状态，经常检查孔径和垂直度，做好钻孔记录；经常对钻头检查，钻机钻头磨损超过1.0cm时，及时更换、修补，以防孔径不足；由于本桥地质以砂土为主，孔壁稳定性较差，要求在钻孔施工过程中，缓慢提钻，减少钻头对孔壁的摩擦力，保证孔壁稳定；当钻孔离设计标高约1m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻。（6）渣样留存和地质记录渣样抽取频率最低满足0.5m取样一次、地层地质变化点进行加密取样

7、，不得缺漏。渣样装于密封的塑料袋内，在防水纸条上用碳素墨水书写注明工程名称、墩号、桩号、深度、岩性初步判断、取样人、取样时间等内容。对地质变化点深度要仔细量测，力求准确。渣样抽取后，钻孔过程中要存放于现场，采用条形木盒，按取样时间（深度）分隔存放，并于木盒显著位置注明“渣样盒”等字样。相应的桩施工完成后，要将渣样放于专门地点，统一保存，保存期限至该经桩检测合格止（如有更高要求按更高标准执行）。留有必要的照片等影像资料。施工过程中及时与设计地质情况进行对比分析，对地质情况出入较大者，及时与监理、设计等单位联系，采取措施。特别是桩底地质情况、嵌岩深度要仔细核查。在自检的基础上，灌注前及时邀请监理单

8、位对地质情况进行检查，设计单位对代表性桩的地质情况进行现场确认（7）检孔当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形、孔位等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。孔深采用带刻度的测绳及测锤进行检测；孔径和孔形采用钻孔桩直径相等的探孔器进行检测，检孔器有效长度为4倍的桩径，直径等于设计桩径。检测时用吊机垂直提升放入孔内，并在探孔器的顶部捆上测绳，使之一起下，以检查是否能下沉至桩底，下放时注意防止刮擦护壁。孔位通过周围护桩检测，桩位偏差不得大于5cm。（8）清孔当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查验收后，立即进行清孔，以免间隔时间长，钻渣沉淀，造成清孔困难。旋挖钻机清孔采用泥浆

9、置换法。清孔须达到符合设计及规范要求，即：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重控制在1.031.10，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于30cm。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。清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。（9）钢筋笼的制作与安放a、加工要求：主筋纵向连接采用双面搭接焊，焊接长度不小于5d+2cm，焊缝宽度不小于0.8d，同一断面接头数量不得超过50%，主筋与加强筋采用点焊，不允许烧伤主筋。b、吊装要求：为防钢筋笼变形，钢筋笼采取分段加工分段吊装再连接方法，吊车操作应平稳、缓慢，避免落钩时速度过快

10、，导致钢筋笼冲击变形，并对吊点处支撑环增“+”支撑。每段钢筋笼至少采用两个起吊点，内部每隔2米设一道临时十字撑，吊至孔内时十字撑再拆除。桩基钢筋笼分段加工分段吊放，现场再进行焊接成一整体。两节钢筋笼对焊时，下一节钢筋放在工字钢或槽钢上，工字钢或槽钢不少于两根，且受力应均衡。工字钢应垫在枕木上，不得直接支垫在护筒上。对接时，应注意接头错开，同一断面内接头面积不得大于50%。与电极接触的钢筋表面不得有明显烧伤，接头的弯折角度保证两根搭接钢筋轴线在一条直线上，轴线偏位不得大于0.1d（d为钢筋直径），且不得大于2mm；电弧焊接头表面不得有凹陷或焊瘤，接头区域不得有肉眼可见的裂纹。c、钢筋绑扎螺旋筋绑

11、扎绑丝宜采用直径不小于0.7mm的铁丝绑扎，必要时采用电焊焊牢。扎接后的绑丝头应伸入钢筋骨架内。扎接宜逐点改变绕丝方向的八字形式交错绑扎。d、安装检测管按照京石改扩建工程筹建处关于桩基检测管的专项文件，我标段仅有北汪分离立交18根墩柱桩基（桩长42米，桩径1.5米）符合设置桩基检测管的条件。按照规范要求此类桩基设置4根检测管，平均布置，并与钢筋笼绑扎牢固，底部与堵头焊接牢固，端部高出灌注结束时砼面不小于30cm，端口用塞子塞紧，防止混凝土或其它杂物进入。检测管间连接采用套管丝扣连接，每根检测管高度保持一致。焊接钢筋笼时，避免焊液流溅到检测管管体或接头上。每埋设一节均应向检测管内加注清水，安装好

12、盖橡胶顶盖时，检查检测管管内的水位，如管内水位不满，应补充灌满。检测管放入桩孔时应防止扭曲，对接时应注意上下管顺直无错位，插入到位，丝扣接头处严紧。e、安装导管钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管管节长度，中间宜为2m等长，底节为4m，漏斗下宜用1m长度。导管使用前进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管的接头采用螺旋丝扣型接头，并且须有防松装置。导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，应进行升降试验。导管安装好后，利用其进行二次清孔，必要时用高压风冲射孔底沉淀物，立即浇筑水下混凝土，保证孔底沉渣厚度不大于30cm。导管上设置封底漏斗，漏斗容积（即首批混凝土方量）应满足封底时

13、导管埋深大于1m。漏斗与导管间用自制活塞，封底时采用拔球法。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。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。f、钢筋笼吊装钢筋笼顶部吊筋设置方法：根据现场测量的护筒顶标高计算钢筋笼顶的设计标高，二者之差即为吊筋长度。吊筋具体形状为闭合的弯钩形，底部与钢筋笼主筋进行焊接，灌注完砼后即切除定位钢筋。钢筋笼吊装示意图（10）泥浆处理泥浆排放采用泥浆沉淀池、专用泥浆管路循环系统，配备泥浆分离器对循环泥浆进行分离。该设备为治理泥浆污染的专用环保设备，经分离后的

14、钻渣成粉砂散状物，集中堆放，待集满一定数量后用自卸车运至指定的堆放场地。分离出的洁净泥水可继续循环使用，减少泥浆对环境的污染，有利于施工环保。（11）水下混凝土的灌注清孔后沉渣厚度符合规范要求并经监理工程师同意后，开始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用导管法进行，导管内径为250300mm；水下混凝土由拌和站集中拌制，混凝土运输车运送至施工现场。灌注准备在清孔的同时，对各类设备进行检查，备足原材料；同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备，以保证孔内水头，及时处理灌注故障。安装导管，导管底部至孔底有300400mm的空间，以利首批灌注混凝土顺利灌注；导管上口高出护筒顶面1m与储料斗相连。导管使用

15、前，进行水密、泵压和接头抗拉试验。水下混凝土灌注导管安装好后，再次测量孔底沉碴厚度，如大于设计和规范要求，应再次进行清孔处理，确保孔底沉碴不超出设计要求。确认沉碴符合设计要求、钢筋笼安放正确后，即可开始水下混凝土灌注。首批灌注混凝土的数量满足导管初次埋置深度不得小于1.0m，且不得大于3m的要求，混凝土连续不断地灌注。首批灌注砼的数量应满足导管首次埋置深度和填充导管内部需要，所需砼数量可参考如下公式计算：V=3.14D2Hc/4+3.14d2h1/4考虑扩孔系数1.1，实际首批灌注砼数量V1=1.1V式中：V-灌注首批砼所需数量（m3） D-桩孔直径（m） d-导管内径（m） h1-孔内砼面高

16、度达到Hc时，导管内砼柱平衡导管外所需的高度 h2-导管初次埋置深度（1m） h3-导管底端至钻孔底间隙，一般为0.4m Hc-灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度，Hc= h2+ h3 在水下混凝土灌注过程中，经常采用带测锤的测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。一般埋管深度控制在26m左右，以防导管提离混凝土面发生断桩。水下混凝土灌注连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。水下混凝土灌注高出设计桩顶0.51.0米，以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋笼上浮，可采取以下措施：a、当砼面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管

17、处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并缓慢浇筑砼，以减小砼从导管底口涌出后向上的冲击力。b、当孔内砼进入钢筋笼4-5m以后，适当提升导管，减小导管埋设长度，以增加骨架在导管口以下的埋设深度，从而增加砼对钢筋笼的握裹力。（12）桩头破除灌注桩混凝土强度达到设计强度80%以上时，破除桩头，按照“桩头破除七步法”进行，即：基坑开挖高程量测无齿锯环切（桩顶高程+2cm）剥出钢筋切断桩头吊除桩头桩头清理。1.2、深长桩基防止坍孔、缩孔措施和处理办法安装钻机时要使转盘、底座平正，并经常校核。钻杆较长，转动时地下摆动大，在钻架上增添导向架。在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，以便对不同土层选择合适的钻

18、头、钻压、钻速、泥浆指标等。做好钻孔准备工作，选择好钻机钻头，埋设好护筒。在钻孔和清孔过程中，注意保持孔内的泥浆面高度，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度。在砂层中钻孔，采用较大的泥浆比重，并加大护筒埋深，提高护筒顶面高度和孔内水位，以防止发生坍孔、缩孔。钻孔过程中，严禁提住钻头钻进、转速太快、空转时间太长。常见钻孔事故的预防和处理办法见下表。常见钻孔事故的预防和处理办法序号类别产生原因预防和处理措施1坍孔泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。护筒埋置太浅，下端孔口漏水。孔内水流失造成孔内水头高度不够。松散砂层中进尺太快。钻头、钢筋笼碰撞孔壁。在松散砂层中钻进

19、要严格控制进尺；投入粘土等挤入孔壁起护壁作用。发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填重新埋设再钻。发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到坍孔处以上12米，待沉积物密实后再钻。清孔指定专人补水；吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入。2钻孔倾斜扩孔较大处钻头偏向一方。在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均。钻机底座不平，钻杆弯曲。钻进时低钻速，控制进尺。经常检查钻机底座水平、钻杆接头，逐个检查及时调正。3扩孔孔壁坍塌。局部扩孔不影响钻进至设计标高，可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。4缩孔钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀。及时焊补钻锥；上下反复扫孔以扩大孔径。5掉钻落物钻杆疲劳断裂。操作不当，使不应

20、反转的钻机反转，钻杆松脱。开钻前清除孔内杂物。经常检查钻具、钻杆。三、安全保障措施3.1、钻机安设时，做到支撑稳定牢固，并做好防护设施，防止机具倾斜和高空坠物。3.2、钻孔桩施工时，工作平台及钻机平台处设置栏杆、走道，并随时清楚杂物，没有施工的孔口均加盖防护盖，钻机作业人员均应戴好安全帽。3.3、起吊钢筋笼、导管及更换钻头等吊装作业时，应设专人指挥，吊装物下放严禁站人。3.4、泥浆池四周设置防护栏，并在醒目位置设标识牌。泥浆池用完后应及时进行回填整平。3.5、焊接钢筋笼时，电焊机及发电机周围应设围栏，非施工人员不得进入施工现场。电线布置要合理，严禁私拉乱接现象发生。四、质量控制措施桩基是一种深

21、入地下的隐蔽工程，其质量不能直接进行外观检查，在施工全过程中，必须采取有效的质量控制措施，以确保灌注桩质量完全满足设计要求。桩基质量控制点包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、桩顶浮渣厚度、桩的结构、混凝土强度和匀质性、钢筋笼等内容。4.1、桩位控制为确保桩位质量，采取精密测量方法，即用全站仪定位，护筒埋设完，再次进行复测。采用焊制的坐标架校正护筒中心同桩位中心，保持一致。对相邻已施工的桩的桩身倾斜情况必须事先掌握；当已完成的灌注桩存在桩身倾斜的情况时，特别是两侧桩都已浇筑完成的情况，由设计、监理和施工单位共同确定未施工桩的开孔位置，以保证此桩施工不破坏两侧桩体。4.2、斜桩控制埋设护筒采

22、用护筒内径上下两端十字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。钻进中及时测定倾斜率，保证倾斜率小于1%。发现孔斜过大，立即采取纠斜措施。4.3、桩径控制根据地层情况合理选择钻头直径，对桩径控制有重要作用。孔径可比钻头直径大510cm。在砂层、砾石等松散地层，为防止坍塌掉块而造成超径现象，合理使用泥浆。4.4、桩长控制施工中对护筒口高程与各项设计高程都要搞清楚，正确进行换算。土层中钻进，锥形钻头的起始点要准确无误，根据不同土质情况进行调整。机具长度丈量要准确。正确丈量钢绳长度，并考虑负重后的伸长值，发现错误及时更正。4.5、桩底沉渣控制土层、砂层或砾石层钻进，一般用泥浆换浆方法清孔。合理选择泥

23、浆性能指标，换浆时返出钻孔的泥浆比重小于1.10，才能保持孔底清洁无沉渣。孔底淤积厚度，严格按清孔标准规定执行，防止沉渣过多而影响桩长和灌注混凝土质量。4.6、桩顶控制灌注的混凝土，通过导管底部流出，把孔底的沉渣冲起并填补其空间。随着灌注的继续，混凝土面不断升高，由于沉渣比重比混凝土小，始终浮在最上面，形成桩顶浮渣。浮渣的密实性较差，与混凝土有明显区别。当混凝土灌注至最后一斗时，准确探明浮渣厚度。计算调整末斗混凝土容量。灌注完以后再复查桩顶高度，达到设计要求时将导管拆除，否则补料。4.7、混凝土强度控制根据设计配合比，进行混凝土试配，快速保养检测。对混凝土配合比设计进行必要的调整。严格按规范把

24、好水泥、砂、石的质量关。有质量保证书的也要进行核对。灌注过程中，经常观察分析混凝土配合比，及时测试坍落度，试配时为节约水泥可加入适量的外加剂，降低水量，提高混凝土强度。严格按规定作试块，在拌合机出料口或浇筑现场取样，保证取样质量和数量。混凝土试块一组由3个150mm150mm150mm立方体组成。4.8、桩身结构控制制作钢筋笼不能超过规范允许的误差，包括主筋的搭接方式、长度。垫块是控制保护层厚度的主要措施，不能省略。钢筋笼的全部数据都按隐蔽工程进行验收、记录。起吊部位可增焊环筋，提高强度。起吊钢绳放长，以减少两绳夹角，防止钢筋笼起吊时变形。确保导管密封良好，灌注时活动导管时提高不能过多，防止夹

25、泥、断桩等质量事故发生。如发生这些事故，将导管全部提出，处理好后再下入孔内。4.9、原材料控制对每批进场的钢筋、水泥、外加剂等原材料，严格检查标号、出厂日期和出厂实验报告等材质证明文件并抽样检查，各项性能指标均符合设计要求才能使用，严禁使用不合格或过期硬化水泥。除外加剂另委托相资质的试验室进行12次专门检验外，其余原材料抽样检查的主要要求如下：a水泥：工地试验室按每400t为一个抽样批次进行抽样送检，检验项目包括强度等级、凝结时间、安定性等指标。取样与检验方法依据有关水泥标准。b砂石：每日对拌和楼料场的砂石料进行抽样试验，试验项目包括筛分析和含泥量，试验结果对应于当日的浇筑桩孔。c钢筋:当钢筋

26、直径超过12mm时，进行机械性能及可焊性性能试验；进场后的钢筋每批(同品种、同等级、同一截面尺寸、同炉号、同厂家生产的每60t为一批)内任选三根钢筋，各截取一组试样，每组3个试件，一个试件用于拉伸试验(屈服强度、抗拉强度及延伸率)；一个试件用于冷弯试验；一个试件用于可焊性试验；如果有一个试件试验失败或不符合标准要求，另取两个试件再做试验。如果两个试件中有一个试验结果仍不符合要求，则该批钢筋将不得接收，或根据试验结果由监理人审查决定降低级别用于非承重的结构。d膨润土：按每100t为一个抽样批次进行原材料试验；对进场的膨润土进行泥浆配合比试验，为泥浆搅拌站提供泥浆配合比，并根据进场膨润土的变化，随时调整制浆配合比；施工中每日对泥浆站泥浆进行日常检验，主要检测泥浆的密度、粘度等指标。