桥梁钻孔桩施工作业指导书.docx
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桥梁钻孔桩施工作业指导书
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桥梁钻孔桩施工作业指导书
工程名称：
编制单位：
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审核人：
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编制日期：
年月日
1．适用范围
适用于高铁（云南段）一标管段内桥梁工程钻孔桩施工。
地下水位以上或以下均适用，也适用于地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层。
2．作业准备
2.1内业技术准备
2.1.1作业指导书在完成编制和审核后，各工区根据作业指导书结合本管段内桥梁工程具体情况编制钻孔桩各工序的技术指导书。
2.1.2在开工前，由分部组织现场技术人员进行认真的学习，详细的阅读和学习各个工点钻孔桩的施工图纸，对不清楚的技术难题，要进行点对点的学习、指教，使相关技术人员全面领会、掌握有关工序的设计要求及技术标准并予以严格执行。
2.1.3各个工地的钻孔桩施工前对施工人员进行技术交底，进场之前应对参加施工人员进行岗前技术培训，考核合格后方可持证上岗。
2.2外业技术准备
2.2.1根据现场各个桥梁地质情况的分布，采用相应的钻机进行钻孔。
2.2.2施工前要对施工场地进行平整，埋设的护筒应符合规范的要求。
2.2.3已经形成场内外交通、施工场地、生活生产营地、仓库系统等施工条件。
配备必需的机械设备和足够的工器具。
所有材料已经检测合格并有足够储备。
混凝土配合比已经试验确定并批准使用。
3．技术要求
3.1钻孔桩基础施工根据现场实际地质情况，主要采用冲击钻机成孔。
3.2施工前对施工场地进行平整，钻孔采用泥浆护壁，钢筋笼按设计长度和设备吊装能力，采用整根或分段制造。
当采用分段吊装时，要在加工厂进行试拼对接合格，钢筋笼一次性起吊就位。
3.3混凝土为耐久性混凝土，混凝土在拌和站集中拌制，混凝土输送车运输，导管法灌注水下混凝土，在浇注混凝土时，制作混凝土试件，桩身小于20m时2组，大于20m时3组。
3.5各工序施工质量需满足《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（铁建设[2005]160号）》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设[2005]160号）》的要求。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：
准备工作→钻孔→清孔→钢筋笼的制作和吊装就位→设立导管→灌注水下混凝土→清理桩头。
4.2工艺流程
见图4-1
图4-1钻孔桩施工工艺流程图
5．施工要求
5.1施工准备
在进场道路及场地平整的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒、泥浆备料调制、泥浆循环系统设置等。
5.1.1场地准备
钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。
（1）陆地墩桩基钻孔前将场地整平，清除杂物。
场地的大小要满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。
（2）有水河道水深较浅时，钻孔桩基础利用草袋围堰构筑工作平台，平台高出水面顶1.0m左右即可。
水深较大时，采用搭设施工平台施工。
5.1.2埋设护筒
（1）护筒用3mm的钢板制作，其内径大于钻头直径400mm。
为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。
（2）护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m，其高度满足孔内泥浆面的要求。
（3）桩基护筒埋设采用挖埋法。
埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。
（4）护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。
5.1.3泥浆的制备及循环净化
（1）根据现场实际情况本标段拟采用现场原位制浆。
（2）根据桩基的分布位置设置制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。
出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，沉淀池流速不大于10cm/秒以便于砂碴沉淀。
（3）施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。
然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回孔内，形成循环。
钻孔弃碴（废泥浆）放置到指定地方，不得任意排放在施工场地内或直接向水塘、河流排放，以避免污染环境。
5.2施工工艺
5.2.1钻孔
（1）钻机就位
先组立好钻机和安装好起吊系统，拔移就位，偏差不大于5.0cm，然后将钻头吊起，徐徐放进护筒内。
钻机就位前，对主要机具进行检查、维修和安装、配套设施的就位及水电供应的接通等。
（2）钻孔前，根据施工图纸所提供的地质、水文资料绘制孔位地质剖面图，挂在钻台上，以供随不同土层选择适当的钻头、钻进压力和速度及适合的泥浆等参考数据。
（3）钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和倾斜。
（4）钻孔作业必须连续进行，不得间断。
暂停作业时，有钻杆的钻机将钻头提高孔底5m以上，其他钻机应将钻头提出孔外。
（5）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1.5～2.0m，在冲击钻进中取渣和停钻后，应注意及时排除钻渣，并保持泥浆稠度和粘度，避免糊钻和坍孔造成埋钻。
钻进中，经常注意土层变化，在土层变化处均捞取渣样，判断土层，记入记录表中，并与地质剖面图核对，是否满足设计承载力。
（6）钻机操作要求:
开始钻进时，进尺适当控制，采用小冲程开孔，使初成孔竖直、圆顺，能起导向作用，并防止孔位偏心、孔口坍塌。
如遇岩层，可以采用4～5m中大冲程，但最大冲程不超过6.0m。
钻进过程中及时排除钻渣。
5.2.2清孔
清孔目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止孔底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。
其次，清孔还为浇注水下混凝土创造良好条件，浇注顺利。
清孔方法采用循环换浆清孔法。
5.2.3钢筋笼的制作和吊装就位
（1）钢筋笼可按设计长度和设备吊装能力，采用整根或分段制造。
当采用分段吊装时，要在加工厂进行试拼对接合格。
再分开吊装，保证对接钢筋连接质量。
钢筋笼骨架须具有足够的刚度和稳定性，吊装和浇筑混凝土时不致松散、移位、变形。
（2）主筋搭接焊时，同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50%，两个接头间距不小于500mm。
主筋的焊接长度，双面焊接为不小于5d（d为主筋直径）；单面焊接为不小于10d。
（3）钢筋骨架的保护层厚度可用同强度等级混凝土旋转垫块，设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4～6个。
（4）钢筋笼一次性起吊就位。
入孔前注意检查终孔后有无坍孔，以便及时采取措施，使钢筋笼能顺利就位。
（5）吊入钢筋笼时应对准孔位中心轻放，就位后牢固定位，待混凝土浇注完毕初凝后，方可解除固定设施。
5.2.4设立导管
导管吊装前，按自下而上顺序编号和标示长度，并应试拼试压，连接牢固，封闭严密，上下成直线，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
吊装时，应位于井孔中央，并应在混凝土浇注前进行升降试验。
5.2.5灌注水下混凝土
（1）导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，可为20～30cm。
导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。
（2）灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序，在浇筑前，应探测孔底钻渣沉淀厚度，如大于规范或设计要求,再次清孔，直到满足要求为止。
（3）混凝土拌合物运至浇注地点时，应检查和易性、坍落度等情况。
（4）浇注首批混凝土时应注意：
①导管下口至孔底的距离一般宜为25～40cm。
②浇注导管埋入混凝土的深度不小于1.0m并不大于3m。
③混凝土浇入孔底后，测量孔内混凝土面高度，计算出导管的埋置深度，如符合要求，进行正常浇注。
（5）浇注开始后，连续有节奏地进行，尽可能缩短拆除导管的间隔时间；当出现导管内混凝土不满时，徐徐地浇注，防止在导管内造成高压空气囊堵塞导管。
（6）在浇筑过程中，应保持井孔水头，防止坍孔，及保持导管出口插入混凝土中的深度不小于2~4m。
（7）当井孔混凝土面接近钢筋骨架时，使导管保持稍大的埋深，并放慢浇注速度；当井孔混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在套管下口有一定的埋深。
（此处钢筋笼全伸入孔底）
（8）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上预加浇注1.0m。
（9）在浇注混凝土时，每根桩应制作不少于1组的混凝土试件。
（10）护筒的拔出和提升，要注意：
处于地面及桩顶以下的井口整体式钢护筒，在浇注混凝土后立即拔出。
6．劳动组织
施工人员应结合施工方案、机械及人员组合、工期要求进行合理配置，其人员配置表见下表6-1。
表6-1每个作业工点人员配备
负责人
1人
技术主管
1人
专兼职安全员
1人
工班长
1人
指挥卸工人员
1人
技术、质检、测量及试验人员
4人
机械工、普工
12人
7．材料要求
7.1水泥
拌制混凝土用的水泥，采用甲控散装水泥；水泥的运输、储存、使用应符合有关规定。
7.2细骨料
细骨料采用天然料，粒径在5mm以下，大于5mm的颗粒，含量不超过5%，有害杂质含量均在规范限定值以内，细骨料的材质和使用要求按有关规定执行，每批量细骨料均应有材质试验合格单，并报经监理工程师批准才能使用。
7.3粗骨料
粗骨料采用坚硬耐久的碎石，禁止使用受矿物水特别是酸性侵蚀的石灰岩碎石或受过激烧的石料（白云石或石灰石）。
粗骨料应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况，分批进行检验，粗骨料的颗粒级配应为连续粒级的级配碎石或连续级配与单粒级配配合使用，粗骨料中有害杂质含量不得超过有关规定，粗骨料的材质和使用要求按有关规定执行，每批量粗骨料均应有材质试验合格单，并须报经监理工程师批准才能使用。
7.4拌合用水
拌制混凝土用的水，除符合现行规定外，尚应符合下列规定：
①使用的水必须经过化验，并取得监理工程师的批准；②水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、醇类等；③污水、PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量（按SO42-计）超过水重1%的水，均不得使用；④符合国家标准《生活饮用水卫生标准的要求》的饮用水，可用于拌制。
7.5外加剂
各种混凝土外加剂都必须是由专门的、经过计量认证合格的厂家生产的产品，均须有出厂检验合格证，标明名称、用途、有效物质含量和推荐掺量及使用注意事项等说明资料，并报监理工程师认可，混凝土外加剂的技术要求除符合中华人民共和国标准《投外加剂应用技术规范》外，尚须符合有关规定。
外加剂的使用量，经试验室试验验证方可使用，在混合料中使用水溶液缓凝剂时，其含水量应记入混合料的有效用水量中。
7.6钢筋
每批钢筋均应有生产厂家检验合格证，力学性能和化学成分试验报告单，其标示的各项指标、数据批量、说明、签证盖章，应齐全准确、真实，钢筋必须按不同钢材、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，并设立足够标志，以利检查和使用，钢筋的运输、装卸按有关规定办理。
8．设备机具配置
每个作业面主要施工机械设备配置表
序号
设备名称
型号规格
数量
备注
1
汽车吊
QY25
1
25t
2
拌和设备
HZS75
1
3
冲击钻机
CJF12、CJF15、CJF20
3
各1台
4
混凝土输送泵
HBT-60
1
5
混凝土运输车
SY5250GJB1
3
8m3
6
钢筋切割机
1
7
钢筋弯曲机
GJ2-40
1
8
钢筋调直机
GT4-8
1
9
电焊机
AXC-400
2
10
插入式振动器
ZB110-50
3
11
变压器
500KVA
1
根据现场情况配置
12
柴油发电机
250KW
1
9．质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1孔口护筒
护筒在旱地或水中均可使用，筒壁厚度为4～12mm，
护筒直径：
冲击钻头直径D+40（cm），筒顶高程高出施工地面0.3m，护筒的埋深：
砂土不小于2.0m,松软土层需埋入较坚实地层不小于0.5m。
9.1.2护壁泥浆
泥浆原材料宜选优质粘土；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不宜大于：
砂粘土1.3，大漂石、卵石层1.4，岩石1.2；一般地层的泥浆黏度为16～22S，松散易塌地层的泥浆黏度为19～28S；泥浆含砂率≯4%；护筒内的泥浆顶面应始终高出筒外水位或地下水位至少1m以上。
9.1.3钻孔
（1）桩孔的钻进应分班连续作业，不得中途停止；
（2）钻孔达到设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查；
（3）孔底必须报经监理工程师检验签认后，才能进行吊放钢筋骨架和灌注砼的工作。
（4）钻孔允许偏差见下表：
钻孔桩钻孔允许偏差表
序号
项目
允许偏差
1
孔径
不小于设计孔深
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深，并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤100mm
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前
孔底沉渣厚度
摩擦桩
≤200mm
柱桩
≤50mm
9.1.4清孔和安放钢筋笼
（1）清孔
①孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm的颗粒.
②泥浆比重不大于1.1。
③含砂率小于2%。
④黏度为17～20s。
⑤灌注水下砼前允许沉渣厚度符合设计要求，设计无要求时，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm,否则应进行二次清孔。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
（2）钢筋笼
主筋与加强筋必须全部焊接，以增加钢筋笼的刚度；钢筋笼入孔后，要牢固定位，以防发生掉笼和浮笼事故；钢筋骨架的允许偏差应符合下表规定。
钻孔桩钢筋骨架的允许偏差表
序号
项目
允许偏差
检查方法
1
钢筋骨架长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20
尺量检查
3
主筋间距
±0.5d
尺量检查
4
加强筋间距
±20
尺量检查
5
箍筋间距
±20
尺量检查
6
钢筋骨架垂直度
±1%L
吊线和尺量检查
9.1.5灌注水下砼（导管法）
（1）混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不小于1m并不大于3m。
（2）水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。
（3）在浇筑混凝土过程中，要经常转动和提升套管，套管刃脚满入混凝土范围为1.5m～5m。
（4）在浇筑水下混凝土过程中，应测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在1m～3m。
（5）水下混凝土浇筑过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因，应予重钻或与有关单位研究补救措施。
9.2质量检验
9.2.1成孔质量检查
钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后、灌注混凝土前，均需要由专职质量检查员对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，并填写“钻孔检验批质量验收记录表”和“钻孔检验批工程报验申请表”，报送设计单位现场负责人确认地质情况，监理工程师验收、签字。
（1）孔位检查
钢护筒埋设完，在桩开孔前采用全站仪定位检查。
（2）孔径、孔形检查
孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，采用与桩孔直径一致的笼式检孔器（见下图）进行检查。
检测时，将笼式检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。
（3）孔深和孔底沉渣检查
孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。
测锤采用锥形锤，锤底直径15cm，高20cm，质量6kg，测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
所有桩孔孔深和孔底沉渣厚度应符合设计要求。
9.2.2清孔泥浆检查
（1）清孔采用换浆法，此种方法适用于正、反循环钻机钻孔。
（2）严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
（3）在抽渣或吸浆时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆保持孔内水位。
（4）所有桩孔在清孔后的泥浆比重、黏度和含砂量均应符合清孔的设计要求。
9.2.3桩的质量检验
（1）按设计和规范要求确定桩检测数量（全检或抽检、检测比例）。
（2）桩长超过40m的桩按设计要求埋设声测管，进行超声波检测。
10．安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1加强安全教育，提高全员意识与知识水平。
10.1.2健全安全组织，强化安全检查结构，将事故消灭在萌芽状态，建立安全岗位责任制，做到奖罚严明。
10.1.3对机械的操作和管理，严格按照安全细则与安全操作规程进行，杜绝因机械操作不当、触电等伤亡事故。
10.1.4对施工有影响的电缆管线的拆迁与有关单位联系进行，严禁任何机械及金属在带电的电缆下作业。
10.1.5严禁饮酒后作业和穿拖鞋、赤脚上班；钻机、提升机、吊机等大型机械作业时，严禁侵入便道界限，保证道路畅通.
10.1.6在生活区和生产区的周围设消防桶、消防水池和灭火器，以防火灾发生。
10.1.7钻孔桩作业区、泥浆池必须设置安全防护网，并设立警示牌。
防护网、警示牌的设置按照铁路工程标准化工地的建设标准进行。
现场施工机械应设置机械操作规程标牌。
10.2环保要求
10.2.1施工环保要求
施工过程中对水的污染主要是施工产生的污水，污水中含悬浮物、油类物质、石屑及石粉、碱性物质，在施工中要采取有效措施，保护水源不受污染；污水必须检测达到排放标准后排入河流，并对可能造成污染的地段采用移动式泥浆箱代替泥浆池，防止污染；在使用过程中，要采用防止油料跑、冒、滴、漏的措施，防止土壤受到污染；现场临时厕所的化粪池采取防渗措施，并尽可能利用既有建筑物内的水冲式厕所，同时做好防蝇、灭蛆工作。
10.2.2大临工程的环保要求
认真规划施工便道，做好临时道路的管理、使用，并做好道路的排水，避免雨水冲刷，引起水土流失；临时道路使用时没有扬尘、积水，避免破环植被。
10.3水保要求
10.3.1保护生态，做好水土保持工作，实行“三同时”制度，加强对施工人员水土保持的教育管理。
严格遵守《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》及地方政府有关法律、法规。
10.3.2 树立水土保持管理机构，装备专职水土保持员，树立健全水保系统，坚持“预防为主，归纳防治，全面规划”的准则，有针对性地采纳办法，保证水源、植被不被污染和损坏。
10.3.3 施工前约请地方水保部分一起对沿线水文、地质、植被状况进行调查，一起拟定水土保持计划和办法。
10.3.4 工程完工后，撤除相关的出产生活和暂时设备，铲除施工区和生活区及其邻近的施工废弃物，做好场所整理作业，做到“工完料清场所清”，一起建筑好排水系统，避免水土流失
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