钻孔桩作业指导书1

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1、1 中铁十二局集团京沪高铁四标段项目经理部十五工区 桥梁桩基施工作业指导书 一、 工程概况本管段起止里程为 DK846+200DK856+739.53，线路总长 10.539 公里，管区内桥梁构造物有：蚌埠张巷特大桥，起止里程为 DK846+257.2DK849+286.82，全桥长 3029.7m，共有桩基 852 根 /25209.5 延米，其中柱桩 348 根，摩擦桩: 根,504 根,桩径分 1.5 米、1.25 米、1.0 米三种；淮凤立交特大桥，起止里程为 DK850+655.78DK853+627.96，全桥长 2972.2m，共有桩基 798 根 /19451 延米，其中柱桩

2、368 根，摩擦桩: 根,430 根,桩径分 1.25 米、1.0 米 两种。二、冲击钻灌注桩作业指导书 1 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。 2 编制依据 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 京沪高速铁路施工图设计文件 京沪高速铁路桥梁桩基实施细则 3 适用范围 适用于坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。 4 施工方法及工艺要求 要求采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。按照 泥浆的循环方式可分正循环钻机和反循环钻机。为防止冲击振动导致邻孔孔壁2 坍塌或影响邻孔已

3、浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到 2.5MPA 后方可开钻。 4.1 施工准备 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。 4.2 埋设钢护筒，护筒内径比桩径大 40cm，护筒顶面高出施工水位或地 下水位 2.0m，在旱地或筑岛时高出施工地面 0.5m。 护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于 1m，砂类土不小于 2m。当 表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少 0.5m。岸滩

4、上埋设护筒， 在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于 5cm， 倾斜度不大于 1%。水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下 1 米。 4.3 开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，利用钻机旋转造 浆，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：正循环钻机一般地层为 1.11.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于 1.4。 反循环钻机泥浆比重可为 1.011.15 粘度：一般地层 1622s，松散易坍地层 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 钻孔

5、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，钻头和钻杆中心与护筒中心偏差不得大于 50mm。3 5.2 钻进 开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚 处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下 1m 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，再放下钻锥倒转， 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。 在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、 低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。 泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有 损耗、漏失，应

6、予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变 化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。 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。 5.3 检孔 成孔后检查孔深、孔径、倾斜度，合格后方准进入下一道工序。孔深、孔 径、倾斜度等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不 小于设计孔径；倾斜度小于等于 1%孔深。 5.4 清孔 钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要 求后立即进行

7、清孔。清孔采用掏碴筒,或者用换浆法。 清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无 23mm 颗粒，泥浆比重不大于 1.1，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 5cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。 在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。 6 钢筋笼制作、安装4 钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过 50%，加强 箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢 筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或混凝土旋转垫块。钢筋“耳朵” 用钢筋制作，见下图。设置密度按竖向每隔 2m 设一道，每一道沿圆周布

8、置 46 个。 对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于 18 米，以减少现场焊接工作量。现场焊接须采用单面搭接焊或单面帮条焊接。 钢筋笼制作完成后， 骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点 吊：第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。 起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开 地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升，慢 慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架 入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第 二节骨架，使上下两节骨架位

9、于同直线上进行焊接，焊接时应先焊顺桥方向的 接头，最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完 毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。 钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距 20mm；骨架外径10mm；骨架倾斜度0.5；骨架保护层厚度 20mm；骨架中心平面位置 20mm；骨架顶端高程20mm；骨架底面高 程50mm。 7 砼灌注 7.1 安装导管 导管采用 25-30 钢管，每节 23m,配 12 节 11.5m 的短管。吊装 4.5 15 9 10 9 105 先试拼，并做水密承压和接头抗拉试验。导管应连接牢固、封闭严密、上下成

10、 直线吊装，位于井孔中央。 7.2 灌注水下混凝土 浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，柱桩不大于 5cm，摩擦桩部大于 20cm，如超出，则利用导管进行二次清孔，根据地质情况可采用正循环或反 循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后，立即浇注水下 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。 桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为 25-30cm。在灌注过 程中，导管的埋置深度应控制在 26m。同时应经常测

11、探孔内混凝土面的位置， 即时调整导管埋深。 混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量，以防止导管进水。 箭球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高 度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量 进水，表明出现灌注事故。 灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。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。灌注过程中，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。 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋

12、 骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。 当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除 1 节或 2 节导管 （视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定） 。此时，暂停灌注，先取走漏斗， 重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头， 同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速6 接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导 管内，校正好位置，继续灌注。 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。 在灌注过程中

13、，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，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

14、力。 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌 50100cm，以便灌注接 受后浆此段混凝土清除。增加高度，可按孔深、成孔方法确定，一般不宜小于 0.5cm，长桩不宜小于 1.0cm。 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

15、的泥浆挤入导管下形成泥心。 在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件，桩长 20 米以上者不少于 3 组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于 4 组。如换工作时，每工作班都应制7 取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时， 应及时提出报告，采取补救措施。 有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆 除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。 浇注连续进行，中途停歇时间不超过 30min。在整个浇注过程中，及时提 升导管，控制导管的埋深，导管在混凝土埋深 24m。 考虑桩顶含有浮渣，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程 100cm 控制，以保

16、证桩顶混凝土的质量。 7.3 泥浆清理 钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的 泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。 7.4 质量检测 所有柱桩按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管，成桩后采用声波透射法 进行检测。对质量有怀疑的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验。 8 钻孔桩常见事故的预防及处理 常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下： 8.1 坍孔 各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔 口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。 8.1.1 坍孔原因 泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实 泥皮。 由于出渣后未及时补充泥浆（或水） ，或河水、潮水上涨，或孔内出现 承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。 护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或8 钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。 在松软