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1、乌江特大桥钻孔灌注桩工程作 业 指 导 书1 编制依据1.1 贵阳至遵义公路扎佐至南白段改扩建工程施工合同文件及设计图纸。1.2 公路桥涵施工技术规范 JTJ041-20001.3 公路桥涵施工技术规范实施手册 刘吉士等编 2002年1月1.4 公路工程国内招标文件范本 2003年版1.5 公路施工手册桥涵交通部第一公路工程总公司主编 2000年10月2 作业范围及工程量2.1作业范围为乌江特大桥17#18#墩桩基钻孔工程。2.2本作业包括的工程量为大桥17#18#墩桩基设计工程量(见表1)。乌江特大桥17#18#墩桩基工程数量表 表1工 程 项 目17#墩桩基18#墩桩基合计基础I级钢筋（k
2、g）103851521125596基础II级钢筋（kg）157232226683383915钻孔灌注桩2.4m(m)74010401780C30砼(m3)3347.74704.88052.53 钻孔灌注桩的施工3.1 钻孔3.1.1钻机选择：根据本合同段工程地质情况、设计桩径及桩长，桥梁桩基成孔选用冲击实心锥钻孔设备，该种钻机适用于各类土层及80240cm孔径桩基，钻孔深度可达100m，采用泥浆护壁。钻机选用时尽量选择提升速度快、起重能力较大的钻机和质量较大的钻锥；钢丝绳与冲击钻锥之间必须设置自动转向装置并连接牢靠，钢丝绳应选用同向捻制、纤维芯柔软、无死褶痕迹和断丝者，其抗拉安全系数不应12，
3、锥径等于孔径。3.1.2 准备工作：对准备钻孔的桩位进行场地平整，设置工作平台；场地为旱地时，应清除杂物并夯实整平，清除面积应满足钻孔需要；工作平台须牢固平稳，工作时能承受所有静、动荷载。钻孔前做好水下混凝土配合比设计，合格材料准备充分，完成导管及混凝土搅拌设备等组织工作。3.1.3 成孔：成孔顺序：初定位场地平整（工作平台建立）精确定位浇筑混凝土护筒钻机架设调试钻孔成孔检查（含泥浆检测）清孔安装钢筋笼、导管、漏斗二次清孔浇筑水下混凝土桩头处理。3.1.4 测定桩位：初定位及精确定位都采用全站仪控制，并埋设中心桩及中心护桩。3.1.5浇筑混凝土护筒：场地平整（工作平台建立）规范成型后，根据中心
4、桩及护筒尺寸定出护筒基坑开挖范围，人工开挖至既定标高，安装钢筋,现浇砼。混凝土护筒采用C15混凝土现浇而成，护筒须坚实、不漏水，护筒内径比桩径大20cm。护筒顶高出地面30 cm，埋入深度24m。护筒埋设完毕周边挖设排水沟，做好地面排水系。护筒埋设要求：1、护筒中心竖直线与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50，竖直线倾斜不大于1；2、测量除中心位置外，还应在护筒外设置4个护桩，以最终校正及检查护筒埋设的位置；3、采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘土必须分层夯实；4、护筒宜高出地面30，当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2 m以上；护筒底端埋置深度对于粘土不小于1.5m，
5、对于砂土应将护筒周围0.51m范围内挖除回填夯实粘土。 3.3.6 配制泥浆：选择较合理的位置开挖泥浆池及泥浆沉淀池，浸泡合格粘土，将泥浆搅拌机拌制好的泥浆注入泥浆池。泥浆性能指标见表1。3.1.7泥浆性能指标的测定a、 相对密度x：用泥浆相对密度计测定泥浆的相对密度，其具体方法是将要测量的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。若工地没有以上仪器，可用一口杯，先称其质量为m1，在装清水称其质量为m2，在倒去清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量为m3，则x（m3m1）/（m2m1
6、）。b、 粘度（s）：工地采用标准漏斗粘度计测定泥浆粘度，粘度计如图所示，用两端开口量杯分别量取200mL和500mL泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将泥浆700mL均注入漏斗，然后使泥浆从漏斗流出，充满500mL量杯所需时间（s），即为所测泥浆的粘度。校正方法：漏斗中注入700mL清水，流出500mL所需时间应为15s，如偏差超过1s，则测泥浆粘度时应校正。 c、 含砂率（）：工地采用含砂率计测定泥浆含砂率。测量时，把调制好的泥浆50mL倒进含砂率计，然后再倒450mL清水，将仪口塞紧，摇动1min，使泥浆与水混合均匀，再将仪器竖直静放3 min，仪器下端沉淀物的体积乘2就是含砂率（）。（有一种
7、大型的含砂率计，容积1000mL，从刻度读出的数据不用乘2即为含砂率）。d、 胶体率（）：它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能，亦称稳定率。其测定方法：可将100mL的泥浆放入干净量杯中，用玻璃板盖上，静置24h后，量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水，量杯底部可能有沉淀物。以100mL（水沉淀物）mL的值即为胶体率。e、 失水量（mL/30min）和泥皮厚度（mm）：用一张120mm120mm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径30mm的圆圈，将2mL的泥浆滴于圆圈中心，30min后，量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径（mm）即为失水量，算出的结果（mm）值代表失水量，单位mL/
8、min。在滤纸上量出泥饼厚度（mm），即为泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄，则泥浆质量愈高，泥皮厚一般不宜超过23 mm。泥浆性能指标（钻孔中使用） 表 1钻孔 方法泥 浆 性 能 指 标底层 状况相对密度粘 度pa.s含砂率（）胶体率（）失水率mL/30 min泥皮厚mm/30 min静力pa酸碱度ph冲击锥一般1.11.2182449520312.5811坍塌1.21.42230495203358113.1.8 钻孔：准备工作充分完善后，将钻机安装就位加固，启动泥浆泵及钻机，开始钻孔。成孔过程及时做好钻孔记录及地质柱状图，随时了解地质情况。对孔位、孔倾斜度及泥浆各项指标经常检查，发现问题及时调整。
9、钻孔清渣采用掏渣筒边掏渣边补充泥浆的方法进行。a、 钻孔灌注中遇见较硬岩石处理：当钻孔过程中遇见较硬岩石时，要查明地质资料，了解岩石的硬度、厚度、走向。根据地质资料可通过设计及监理工程师，对该孔进行终孔。但嵌岩深度应满足设计要求，岩层厚度应满足桩的承载力要求，千万不能被薄岩层“迷惑”，给工程留下隐患。b、 钻孔过程中事故的原因及处理：在钻孔过程中如发现孔壁内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，出渣量显著增大而不见进尺，钻机负荷显著增加，应怀疑是坍孔现象，可用探测仪或探测锤探测，工地现场一般采用探测锤探测。坍孔原因可能是泥浆性能不符合要求，护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，施工操作不
10、当，如提钻头、下钢筋笼时碰撞孔壁，以及由于护筒周围堆放重物或机械震动等均可引起坍孔。发生坍孔后，应及时查明原因，采取如保持或加大水头、移开重物、排除震动等相应措施以防继续坍孔。对少量坍孔，如坍孔不继续，可恢复正常钻进。坍孔不严重时，可回填土到坍孔位以上，并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，继续钻进；坍孔严重时，应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，无上述类土时，可采用粘质土并参入58的水泥砂浆，等待数日回填土沉实后，重新钻孔，此时钻进要吸取上次教训，采用相应措施，如改善泥浆浓度，减缓钻进速度等。坍孔部位不深时，可采取深埋护筒，将护筒填土夯实，重新钻孔。c、 钻孔施工如何保证成孔质量：
11、钻孔施工中可能出现的质量问题一般有坍孔，井孔偏斜、弯曲，扩孔，缩孔，钻孔漏浆，梅花孔（或十字孔），埋钻等。为防止此类事故的发生，确保成孔质量，防患于未然，在施工中应注意以下问题。、施工前认真检查地质资料，掌握地质状况，分析可能发生的问题并制定预防措施。、自开孔起，在钻孔所有时段，始终要注意泥浆的质量，并确保护筒内泥浆面标高不低于地下水位或河中施工水位，这是防止“坍孔”或“缩颈”的基本保证。、护筒要埋入不透水土层中，宁可深不可浅。对不能埋入不透水土层中的护筒要增加泥浆的相对密度和粘度，以增加粘土土层厚度，防止漏浆。、对于冲击钻锤来说，要注意观察自动转向装置，泥浆相对密度和粘度不能太大，冲程不能过
12、小，防止梅花桩。、施工前注意钻机安装平稳，施工中经常检查钻架位移量并测量其倾斜度，当发现有倾斜趋势时，及时处理控制，以防扩孔。从开始清孔到浇筑前这段时间里，由于换浆及吊装钢筋笼，要注意泥浆面的标高及钢筋笼下放的位置，泥浆面要保持高于地下水位1.52m为宜。e、 钻机卡钻、脱落钻物处理：冲击钻孔时，由于形成了梅花孔或钻锤磨损未及时焊补、钻孔直径变小，或新钻锤直径过大，冲锤倾倒，遇到探头石，或孔内掉入物件卡住等。卡钻后不宜强提，可用小锤冲击或用冲、吸的方法将钻锤周围的钻渣松动后再提出。掉落钻物应迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞，当钻锤断入孔内时，首先应尽快加大泥浆浓度，然后打捞，打捞无效时，应先尽
13、快寻找有经验的打捞队伍，搁置时间不能太长，以免坍孔。对确实打捞不上来的钻锤，应会同业主、设计、监理单位共同研究终孔还是重新开孔的方案。在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒的或无其他无防护设施的井孔中处理事故。当必须下入钻孔时，应邀请专业人员，并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可进行。3.2 清孔3.2.1 第一次清孔：当孔深、孔径等细目符合设计要求后，可进行第一次清孔。根据桥梁地质情况，本合同段桥梁桩孔主要采用掏渣筒清孔法清孔，清孔的目的是使孔底沉渣（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含渣量及孔壁厚达设计及规范要求，为浇筑水下混凝土创造先行条件。清孔时必须保持孔内水头高度，以防止坍孔，不得用加深桩
14、孔的办法代替清孔。成孔控制标准见表2。钻孔桩成孔标准参数表 表2项 目指 标项 目指 标泥浆相对密度1.031.45g/cm3含砂率4泥浆粘度1928pa.s胶体率90（浇筑前）孔底沉淀厚度20cm3.2.2 清孔前的准备工作：孔径、孔形和倾斜度的检测宜采用专用仪器，当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100（不得大于钻头直径），长度为46倍孔径的钢筋捡孔器吊入孔内检测，目前工地基本采用此法。钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径、孔形、倾斜度进行检查，检查结果应符合下表，并填入施工记录表。 钻孔桩成孔质量标准 表3项目允许偏差项目允许偏差孔的中心位置（）群桩：100孔径（）不小于
15、设计桩径单排桩：50倾斜度钻孔：小于1孔深摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于503.2.3 清孔及注意事项a、 清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等方式，本合同段主要采用抽浆、掏渣及砂浆（混凝土）置换相结合的方式清孔。b、 不论采用何种方式清孔，在清孔排渣时，必须注意孔内原有水头，防止坍孔。c、 清孔后，从孔口、孔中部和孔底提出的泥浆平均值应符合质量标准要求。d、 在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超出规定，则应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。3.2.4 清孔方法及适用性a、 抽浆法清孔较彻底迅速，适用于各种方法的钻孔，方法是将钻锤提离孔底钻渣面1030，抽取孔内泥浆并向孔中注入清水，经常测量孔底沉渣厚度
