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1、冲击钻灌注桩作业指导书一、目的明确桥梁桩基冲击钻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。二、编制依据公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）公路工程质量检验评定标准 （JIGF80/1-2004）两阶段施工图设计 （第四册）三 、适用范围适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。四、施工工艺具体的施工工艺流程如下:场地平整桩位放样埋设护筒开挖泥浆池冲击钻成孔验孔清孔 吊放钢筋笼导管水密试验安装导管二次清孔灌注混凝土泥浆清理 检测桩基。五、施工方法1、场地平整钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用
2、枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。2、桩位放样采用全站仪按设计桩位坐标准确放出桩的位置，用钢尺对桩位进行纵、横向的校核，确保孔口平面位置与设计桩位偏差不大于 50mm，定出骑马桩并要对骑马桩进行保护且经常校核，确保中桩位置正确。3、埋设护筒：护筒采用 4mm 钢板制作，其内径大于桩基直径 20cm，上部开设 12 个溢浆口。护筒制作要坚固耐用，不易变形，不漏水，安装好，起拨方便，并能重复使用。护筒埋设时优先选择挖埋法，具体步骤是：3.1、先在桩位处采用人工挖探孔(3m
3、内)。探明该处原状地下管线的情况。若遇与管线冲突，要及时上报，不要强行施工。若无情况，可用人工配合小型挖机挖出比护筒预埋深度深 0.30.5m、直径比护筒大 0.41.0m 的圆坑。3.2、在坑底填 0.30.5m 厚的粘土并夯实。3.3、将钻孔中心位置标于坑底，并将护筒放进坑内，用十字线加线坠找出护筒中心位置，移动护筒使护筒中心与坑底中心重合，其中心轴线与桩位偏差不得大于 200mm，且护筒保持垂直。3.4、用水平尺校直护筒。3.5、在护筒四周对称均匀的回填、夯实粘土。护筒的埋设深度在粘性土中不小于 1.0m；砂土中不小于 2.0m；对有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于 1.01.
4、5m；其高度满足孔内泥浆面高度的要求，对地下水位高，孔口土质较差者，适当增加埋置深度，护筒上口高出地面 0.3m 或水面 1.02.0m。护筒上口用钢丝绳对称吊紧，防止下窜。如在松散砂层挖坑不宜成型时，可采用双层护筒，即在外层护筒内挖砂，里面安设正式护筒，外层护筒内径一般比内层护筒大 0.40.6m，两层护筒之间用粘土夯实。4、开挖泥浆池选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为 2 倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于 1.2，砂黏土不大于 1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于 1.4。粘度：一般地层 1622s，松散易坍地层
5、1928s。含砂率：新制泥浆不大于 4%。胶体率：不小于 95%。PH 值：大于 6.5。5、冲击钻成孔5.1 安装钻机安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头与钻孔中心偏差不得大于 50mm。5.2 钻进钻机就位后，精心调平，并支撑牢固，确保施工中不发生倾斜、移位。、护筒附近钻进 1在护筒底角以下 24m 范围内开孔时，应在护筒内加满相对密度 1.41.5的泥浆，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放
6、下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。如开孔就遇到孤石或硬度不均的地层，要用小冲程间断冲击，以勤放绳、少放绳的方法反复冲击，这一孔段一般不捞渣。、亚粘土、亚砂土层砂性土钻进： 2当钻进砂性土或软土层时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。以相对密度为 1.21.4 的泥浆护壁，中小冲程冲击钻进。、泥质砂岩层钻进 3进入泥质砂岩层后，采用低锤冲击或间断冲击，如发现偏差要回填片石至偏孔上方 300-500mm 处，然后重新成孔。在此层中钻进时，优先选用有较大冲击力的带侧刃的一字形钻头，在设备能力允许下尽量增大钻头重量和冲击高度，始终保持孔内充满相对密度 1.1
7、1.2 的泥浆。每钻进 2m 或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。 、入岩深度控制 4当钻机进入泥质砂岩面时，操作人员根据钻机进尺情况通知现场技术人员，现场技术人员立即测量岩顶面标高，然后根据设计要求及甲方提供的桩底标高确定入岩深度，入岩部分有漏洞时，应注意进尺情况，达到要求后，方可停止冲击钻进。6、验孔验孔采用自制钢筋检孔器对孔深、孔径、孔形和倾斜率等项进行检验。检孔器外径 D 等于钻孔桩设计直径，长度不小于 46D。本桥设计验孔器
8、：长6.48 米，直径 1.62.0 米（根据桩径具体选择） 。验孔时，先把测绳栓在检孔器的顶端，再用钢丝绳将检孔器慢慢下放，当检孔器下到井底以后用米尺测量桩基中心到钢丝绳的距离，再除以测绳的读数就是孔的斜率。桩基的平面位置用全站仪或钢尺检测。质量要求：孔中心平面位置50mm,倾斜度0.5%，孔径不小于设计孔径，孔深不小于设计规定。7、清孔钻孔达到设计标高，经终孔检查合格后，立即采用换浆法清孔。以中速压入 1:031:10 比重较小的泥浆，把钻孔内比重较大的泥浆换出，使泥浆比重减少到 1:031:10，并满足泥浆粘度 1720s，胶体率98，换浆时间一般需要 35 小时左右，用沉渣盒采集泥浆样
9、品，测定泥浆比重（1.031.10） 、含砂率（2%）和孔底沉渣厚度（50mm） ，以判断清孔情况。清孔后应立即用吊机下放钢筋笼。8、钢筋笼制作、安装详见挖孔桩钢筋笼制作、安装9、导管水密试验导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为 25-30cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深 1.3 倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力 p 的 1.3 倍，p=r chc-rwHw式中：p 为导管可能受到的最大内压力（kPa） ；rc为砼拌和物的重度（24kN/m 3） ；hc为导管内砼柱最大高度（m） ，以导管
10、全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m 3） ；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m） 。10、安装导管导管采用 25-30 钢管，每节 23m,配 12 节 11.5m 的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。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。 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。导管安装后，其底部距孔底有
11、250 400mm 的空间。11、二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：柱桩不大于 5cm；摩擦桩不大于 20cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。12、灌注混凝土12.1、混凝土要求混凝土由拌和站统一拌和，水泥、外加剂由电子计量系统控制；碎石、砂利用电子计量配料机配料。电子计量配料机使用前由试验室人员进行标定。对骨料的含水率经常进行检测，据以调整骨料和水的用量。严格按试验室确定的配合比拌制砼，拌和时间不少于 150S。用砼罐车运送砼，每车砼量 7.0 m3。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度。混凝土坍落度要求180mm
12、220mm。12.2、首批封底混凝土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，并能把导管下口埋入混凝土不小于 1m 深。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。首批灌注混凝土的数量应能满足首次埋置深度(1.0m)和填充导管底部的需要，所需混凝土用量计算如下（以桩径 2m 为列）：VD 2（H 1+H2）/4 +d 2h1/4=3.142.02（0.4+1）/4 +3.140.3213.4/4 =5.34m3安全系数取用 1.2，则 v5.341.2=6.4m 3式中：V灌注首批砼所需数量（m 3） ；D桩孔直径（m）
13、；H1桩孔底至导管底端间距，一般为 0.4m；H2导管初次埋置深度（m） ；d导管内径；h1桩孔内砼达到埋置深度 H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m） ，即 h1=HWrW/rc；HWw井孔内水或泥浆的深度（m） ；RW井孔内水或泥浆的重度（KN/m 3） ；rc砼拌和物的重度（25 KN/m 3 ） 。 对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。12.3、水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。灌注时采用剪球法，配备大料斗一个，能满足首盘砼方量。灌注过程中分次集中下砼，砼下料斗上加钢筋网以防
14、止大块物体落入导致堵塞导管。第一次灌注时先将下料斗装满，然后在拔出隔离栅的同时砼搅拌车加速倒料，保证首批下砼 6.4m3一次灌注完毕，导管埋深 1m 以上。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，导管的埋置深度应控制在 26m，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下至少 2m。输送到桩中的混凝土，应一次连续操作。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，
15、逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过 15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管 48 次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时
16、，应使导管底口处于钢筋笼底口 3m 以下和 1m 以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架 4m5m 以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内） ，通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉
