钻孔桩施工作业指导书.docx
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钻孔桩施工作业指导书
钻孔桩施工作业指导书
单位：
钻孔桩施工作业指导书
1、适用范围
适用于公司施工范围的桥梁桩基施工。
2、作业准备
2.1内业准备
⑴开工前组织技术人员认真学习施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清相关技术问题，熟悉规范和施工技术标准。
⑵制定现场安全保证措施，制定针对性的应急预案。
⑶对现场人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考试合格后方可持证上岗。
⑷根据设计资料桩位坐标复测完成。
⑸确认墩位已进行地质勘探，并绘制地质柱状图。
2.2外业准备
⑴施工作业层所涉及的各种技术数据已收集。
⑵建立砼加工厂，并经验收合格可以投入使用。
各种材料验收合格并进场，砼配合比设计已完成并审批完成。
⑶钢筋加工车间投入使用，钢筋已经检验合格并进场。
⑷作业区环境调查清楚，地下管线、电缆已调查清楚并已保护或迁移。
3、技术要求
⑴钻孔桩按照设计要求进行，孔径和孔深满足设计要求。
⑵砼各项性能指标满足验标要求，钢筋原材和钢筋笼尺寸满足要求。
⑶施工时需对地质情况进行复核，需与设计相符，
⑷桩基完成后，砼达到强度要求后，按设计和验标要求进行检测，符合要求后方能进入下道工序施工。
4、施工方工序与工艺要求
钻孔桩施工工艺流程见钻孔桩施工工艺流程图。
5、施工要求
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。
为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻。
5.1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。
5.2埋设钢护筒
护筒内径比桩径大40cm，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。
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。
5.3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16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
大于6.5。
5.4钻孔
5.4.1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，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
5.4.2钻进
开始钻进时，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。
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、低冲程、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。
5.4.3检孔
钻孔完成后，用电子孔斜仪或检孔器进行检孔。
孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。
5.4.4清孔
清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，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清孔。
5.5、钢筋笼制作、安装
详见挖孔桩钢筋笼制作、安装。
5.6、砼灌注
5.6.1安装导管
5.6.1.1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=rchc-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/m3）；
hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；
Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。
5.6.1.2安装导管
导管采用φ25-30钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m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，试压力为孔底静水压力的1.5倍。
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250～400mm的空间。
5.6.2二次清孔
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。
5.6.3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。
5.6.3.1首批灌注砼的数量公式（例桩径D=1.25）：
V≥πD2/4（H1+H2）+πd2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。
h1=Hwrw/rC=11*68/24=31.17m
Vr1.25=3.14*（1.25/2）2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1
=3.14*（1.25/2）2*（0.5+1）+3.14*（0.25/2）2/4*31.17
=2.23m3
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。
5.6.3.2箭球、拨栓或开阀
打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，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。
5.6.4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。
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2～4m。
同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。
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4～8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：
①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。
②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；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m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，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。
如换工作时，每工作班都应制取试件。
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，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、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。
5.6.5灌注砼测深方法
灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。
如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。
因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。
用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。
本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。
测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。
探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。
5.6.6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。
6、劳动组织
⑴劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
⑵劳动力按照作业区段、机械、人员、工期要求合理配置。
每个架子队人员配置表
人员
数量
人员
数量
负责人
1
质检员
1
技术主管
1
测量实验人员
2-4
安全员
2
电焊工
2-3
工班长
6-8
机械工、普工
30-50
技术人员
2-4
7、材料要求
⑴砼粗骨料采用碎石，细骨料为中砂，其均应符合设计级配要求；
⑵选用的水泥、粉煤灰及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。
⑶混凝土配合比应根据强度等级、耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、可能变化的环境条件等进行多级配合比设计。
⑷钢筋的品种、规格、数量应符合设计要求。
8、设备机具配置
钻孔桩施工机械可分为钻孔施工机械、钢筋加工机械、混凝土生产运输机械。
按架子队组织模式，每个钻孔架子队设备、机具配置如下表：
钻孔桩施工现场
混凝土工厂1套
钢筋车间
钻机8台
混凝土拌合站2台
钢筋弯曲机1台
钻头钻具10-12套
装载机1台
钢筋调直机1台
泥浆泵8-10台
砼运输车4-6辆
钢筋切断机1台
吊机2-3台
洒水车1辆
接头加工设备2套
砂石泵8-10台
钢筋切割机2套
灌注设备2套
电焊机2-4台
潜水泵6-8台
9、质量控制及检测
⑴钻孔过程中要做泥浆指标检测并控制泥浆指标，确保不塌孔和顺利钻进。
⑵桩基终孔和清孔后，应进行孔位、孔深、孔形检验。
孔形采用检孔器检验，检孔器可用专用检孔设备或采用钢筋制成。
⑶钢筋要做原材料和焊接及钢筋笼整体检验符合要求后才使用。
⑷桩身混凝土浇注过程中，应对每车混凝土做塌落度、含气量、温度进行检测，其指标应符合规范标准要求。
每根桩制作混凝土试件2-4组，标养56天试件抗压强度作为被检查桩身混凝土抗压强度。
⑸根据规定采用小应变动测法或超声声测法逐根对桩基进行整体性检测；对桩的质量有疑问时，采用钻芯样法检测，对柱桩应钻到桩底0.5m以下。
⑹钻孔灌注桩施工质量标准
钻孔桩各项施工质量标准严格按《验标》要求进行。
10.安全与环保要求
10.1安全要求
⑴钻孔桩施工在钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土前要安全技术交底。
⑵钻孔作业机械进场后，应检查机械设备并记录。
使用过程中，按规定定期检查。
⑶各型号钻机应由熟练钻工操作，所有孔口作业人员必须正确佩戴安全帽，穿防滑鞋。
⑷工地内的危险区域应设置围栏、盖板等安全可靠的防护设施，并设置警示和警戒标牌，严防非施工人员进入。
夜间施工应设红灯警示。
⑸沉淀池、沉淀池周围应设立防护设施和安全警示标石，制浆材料堆放地应有防水防雨防风措施，弃渣、泥浆应及时外运，废弃泥浆池应回填处理。
⑹电工定期检查一次电缆外层的磨损情况，发现问题及时处理。
电缆通过临时道路时，应用钢管作护套，挖沟埋地敷设。
⑺钻孔作业区基础稳定牢固。
钻机安装时，机架应垫平，保持稳定，不得产生位移或沉陷，遇松软地基时必须先夯实。
⑻钻机的卷扬机钢丝绳在卷筒上应排列整齐。
卷扬机卷筒上的钢丝绳不得放完，应至少保留3圈，严禁人拉钢丝绳卷绕。
⑼设备运转时，严禁任何人触摸或跨越转动、传动部位和钢丝绳。
⑽旋转钻机钻进时，高压胶管下不得站人；水龙头与胶管连接处应用双夹卡住。
⑾钻孔作业分班连续进行，如确因故须停止钻进时，旋转钻机应将钻头提离孔底5m以上，冲击钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。
⑿在钻具悬吊情况下，不得检查和更换钻头翼片。
⒀钻进成孔工程中，及时补充浆液量，使孔内泥浆面始终超过外侧水面1.5-2m以上，防止塌孔。
⒁作业中作业人员要经常检查钻机钢丝绳，发现断丝超过10%的钢丝绳必须立即更换。
⒂凡不正在钻孔的孔口或已经完成灌注的桩孔都必须加防护盖或及时回填，防护盖牢固可靠。
孔内弃土不得堆积在钻孔周围。
⒃下放钢筋笼遇阻时，应查清钢筋笼受阻原因。
10.2环保要求
⑴施工期间加强教育培训，提高施工人员的环境保护意识。
⑵岸上施工应保护好当地植被，施工场地布置时尽量减少地表植被的破坏。
对施工红线外的植物，树木等尽量保护，严禁超范围乱砍乱伐。
⑶保护好当地排水系统的通畅，不得赌赛河道、水渠。
施工中需筑岛或设置建筑物时，必须先采取措施通过改道或埋设涵管等方法保证水流通畅。
⑷泥浆应按要求设置污水池、泥浆池存放，不得随意排放污染河流、农田和池塘。
钻孔泥浆、钻渣应及时运至指定地点堆放和存储。
泥浆经沉淀处理后定期排放，不得直接排入河流、农田、水塘。
⑸生活区、车间、工厂应设置必要的公共卫生设施。
污水净化池、化粪池按照环保部门的要求定期清理，避免污染环境。
生活固体垃圾集中存放，适时运至环保部门指定地点，保持驻地清洁。
⑹施工运输管道及施工场地应定期洒水，避免产生扬尘。
⑺施工便道、施工场地设置修建时，应设置排水沟，做到排水通畅，场内不得有积水、积污。
同时应考虑其对原地面排水的影响。
以免阻挡地表径流的排泄，影响当地居民的生产生活。
⑻注意夜间施工的噪音影响。
尽量采用低噪音施工设备。
对距离居民区一定范围内的工段，应根据需要限定施工时间，如必须施工时，施工时预先通知居民，以征得其理解。
⑼对不符合尾气排放标准的机械设备，不得使用。
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