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1、钻孔灌注桩施工作业指导书钻孔灌注桩施工作业指导书1、 、适用范适用范围围本作业指导书适用于 XX 特大桥桥梁桩基工程的钻孔灌注桩施工。1.1 工程概况工程概况本桥共有桩基 224 根，其中 120 桩基 152 根，130 桩基 8 根，180 桩基 8根，250 桩基 46 根。2、作、作业业准准备备2.1、内、内业业技技术术准准备备开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，熟悉施工图纸、规范和技术标准，制定施工安全保证措施，提出应急方案。对施工人员进行技术交底，对施工人员进行上岗前培训，考核合格后持证上岗。2.2、外、外业业技技术术准准备备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，修建
2、临时设施，满足主要管理人员、技术人员进场生活、办公需要。3、技、技术术要求要求3.1、桩深达到设计要求后，必须检查桩径、垂直度、泥浆比重等指标，做好记录，合格后进行清孔换浆。3.2、按设计图纸及及规范要求进行钢筋笼制作，并按设计要求设计垫块。3.3、混凝土灌注要及时进行，灌注混凝土前沉碴厚度必须满足设计要求。4、施工工、施工工艺艺本管段钻孔桩基础施工根据现场实际地质情况采用冲击钻机钻孔，吊车配合钻机安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土，施工程序为：施工准备埋设护筒钻孔成孔清孔桩身钢筋笼安放安装导管二次清孔灌注水下混凝土拔除护筒场地清理。其施工工艺流
3、程图如下。平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒加工钻头中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度、地质记录测孔深、孔径、孔斜度、偏位注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导 管埋深深度清理、检查水密试验测孔深、孔径钢筋笼制作冲击钻机钻孔施工工艺流程冲击钻机钻孔施工工艺流程桩基检测4.1、施工前准、施工前准备备工作工作4.1.1、测量确定钻孔桩位：按照控制网及桥墩设计坐标，用全站仪精确放出
4、桩位，同时布设稳固十字护桩，以便经常检查钻孔偏位情况，经复核无误后方可进行孔桩施工。4.1.2、场地平整及机械安装钻机底座须为与坚实地基上，以免施工过程中发生不均匀沉陷而造成孔位偏移。1）钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台。2）在深水或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工。平台须坚固稳定，能支承钻机和完成钻孔作业。3)制浆池、沉淀池和泥浆池，应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。4.1.3、埋设护筒1)钻孔前应设置坚固、不漏水的钢护筒，钢护筒内径应大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔应比钻头大 40cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位 2m
5、，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时应高出施工地面 0.5m。2)护筒埋设时应使护筒平面位置中心与桩设计中心一致，中心偏差不得大于 5cm，倾斜度偏差不大于 1%。岸滩上护筒埋深黏性土不小于 1m，砂类土不小于 2m，当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少 0.5m，护筒四周回填黏土并分层夯实。可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。4.2、 、钻钻孔施工方法及要求孔施工方法及要求4.2.1、钻机安装及钻孔1）安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，在钻进中不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。经质检工程师检查并报监理工程
6、师检查合格后方可开钻。2）选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具，接通水电供应，备好造泥浆粘土和泥浆池。3）调整钻机，使钻锥起吊滑轮缘，钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，稳定好钻机和扒杆揽风绳。4）钻机钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚 0.5m 以上或地下水位以上1.52.0m，钻进过程中取碴和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及黏度。4.2.2、冲击钻孔1）根据本标段的实际情况，采用十字钻头。2）开始钻孔时应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔，钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松
7、绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量而定。3）吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于 12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致。4）钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过 15mm 时应及时更换修补。5）为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑砼强度，应待邻孔砼强度达到 2.5MPa 后方可开钻。6）钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相
8、对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。7）钻孔作业应分班连续作业，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项，经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检查，不符合要求时应及时改正，经常注意地层变化，在地层变化处捞取钻碴保存，并与地质图核对，如发现与设计不符应及时上报。8）钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚处地面变化情况，发现下降现象应及时停机处理，因故停机时间较长时，应将钻头提出孔外，并对孔口加盖防护。4.2.3、钻孔异常处理1）钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重者，可加大泥浆比重继续钻进；严重者回填重钻。2）出现流砂现象后，应增大泥浆比重，提高孔内压力或用黏土作
9、成大泥块或泥砖投下。3）弯孔不严重时，可重新调整钻机或卡杆孔继续钻。发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应回填修孔，必要时反复几次修孔。4）出现缩孔时，可提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采用上下反复扫孔的方法，恢复孔径。5）发生卡孔时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳或钻头以及其他措施，使钻头松动后再提起。6）发生掉钻时，应及时摸清情况，查明原因，采取措施，尽快处理。如钻头被埋住，应首先清除泥砂，再进行打捞。7）出现探头石，应回填至探头石处，重新钻进消除偏孔。4.2.4、泥浆质量控制（1）泥浆制备：在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，宜采用膨润土泥浆护壁，在黏性土中钻孔，当塑性指数大于
10、 15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。(2）泥浆比重：冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重砂黏土不宜大于 1.3，大漂石、卵石层不宜大于 1.4，岩石不宜大于 1.2。(3）黏度：一般地层 16-22s，松散易坍地层 19-28s。(4）含砂率：新制泥浆不大于 4%。(5）胶体率：不小于 95%。(6）PH 值：不大于 6.5。(7）为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。4.3、 、检检孔、
11、清孔及孔、清孔及浇浇筑混凝土筑混凝土4.3.1、检孔钻进中应用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于设计孔径的 46 倍，按要求检查终孔的孔径、孔深、倾斜度。4.3.2、第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。除用抽渣筒清孔外，也可采用换浆法清孔，直至孔内泥浆指标满足要求。清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无 23mm 颗粒，泥浆比重不大于 1.1，含砂率小于 2%，粘度 1720s
12、。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度：柱桩5cm，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。4.3.3、钢筋笼加工及吊放1）钢筋使用前应检验合格并清除钢筋表面锈皮，使钢筋表面清洁。2）钢筋骨架制作：钢筋笼骨架在制作场内分节制作。采用加劲筋成型法：制作时，按图纸设计尺寸做好加劲筋圈，标出主筋位置，焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊，一根主筋焊好全部加劲筋后，在骨架两端各设一人转动骨架，将其余主筋逐根焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。3）孔深大于 40 米的桩基，钢筋笼
13、加工完后及时布设超声波检测管，检测管沿钢筋笼均匀布设，并牢固地绑扎在钢筋笼主筋上，布设时务必顺直，保证间距一致，减少检测误差，底端用钢板焊接封死，接头要焊接密实，防止混凝土渗漏堵塞。4）钢筋骨架保护层的设置钢筋骨架保护层采用焊接钢筋“耳朵“的方法设置，沿钻孔竖向每隔 2 米设置一道，每道沿圆周对称的设置 4 块。5）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m 以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过 6 米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一
14、般长度的钢筋笼。钢筋笼制作完成后， 骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑
15、扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，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。钢筋笼下放时应缓慢均匀，根据下笼深度随时调整钢筋笼入孔垂直度，避免钢筋笼倾斜及摆动，注意不要碰撞孔壁，防止坍孔，并防止将泥土杂物带入孔内。骨架最上端定位，必须由测定的护筒孔口标高
16、来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，使钢筋笼中心与桩位中心重合并固定牢固，防止混凝土浇筑过程中钢筋笼顶部偏位，保证钢筋笼顶部中心与孔桩中心吻合，钢筋笼定位后应及时浇筑混凝土防止坍孔。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒 5cm 左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。4.3.4、第二次清孔由于安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，利用泥石泵将孔底泥浆混合物通过导管抽出，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。4.3.5、灌注水下混凝土（1）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
