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桩基施工作业指导书
登源河桥
钻孔桩施工作业指导书
审批：
校对：
编制：
绩溪县X086县道改线及改造工程项目经理部
2011年3月
目录
一、工程概况………………………………………………………….1
二、施工方法………………………………………………………….1
1、施工准备……………………………………………………………1
2、测量放样………………………………………………………….1
3、埋设护筒……………………………………………………………1
4、钻机就位…………………………………………………………..2
5、泥浆置备……………………………………………………………2
6、钻进…………………………………………………………………2
7、终孔…………………………………………………………………4
8、清孔…………………………………………………………………4
9、检孔…………………………………………………………………5
10、钢筋笼制作及安装……………………………………………….5
11、安装导管………………………………………………………….6
12、灌注砼…………………………………………………………….7
13、钻孔灌注桩常见问题成因及预防措施………………………….8
一、工程概况
登源河桥基础为φ1.5m钻孔灌注桩，共计4根/59米。
其中，1号桥墩的单根桩长为13.5m，2号桥墩的单根桩长为16m。
全部为支撑桩。
设计量：
混凝土浇筑104m3；钢筋制安10171kg。
地质情况：
五米以上为砂砾石，5-12米为强风化花岗岩，12米以下为中风化花岗岩。
二、施工方法
桩基施工采用冲击钻机，混凝土采用拌和站集中拌和，商品混凝土作为备用。
罐车运输至施工现场，冲击成孔桩用导管按照水下混凝土灌注成桩。
1、施工准备
首先，施工便道要能满足钻机运输、吊车行使、混凝土罐车运输要求，如不能满足要求，立即组织修整。
其次，依据钻机、泥浆泵总功率安装输电线路，线路已经接到施工现场，泥浆池开挖、沉淀池，设置泥浆循环净化系统。
再次，根据钻机数量以及配合施工的其它机械等，确定施工场地的平面尺寸，用人工及机械配合平整施工场地，并清除场地范围内的杂物，钻机施工平台整平夯实。
2、测量放样
以经监理工程师批准后的测量控制导线点为基础，将桩位位置用全站仪进行精确放样，并设置护桩便于护筒埋设控制及钻机就位。
测量误差控制在10mm以内。
此道工序完成后报专业监理工程师检查认可并签认放样资料。
3、埋设护筒
（1）护筒加工
护筒用10mm的钢板加工成型，直径比设计桩径大30厘米，护筒的高度2m，护筒顶加焊5×5角铁一圈，并焊吊环一对。
（2）护筒埋置
护筒的主要作用是保持孔口稳定和定位。
埋设时顶面高出地面0.3m。
埋设护筒时，其周围五十厘米范围内用沙土分层夯实，采用人工挖坑埋设，开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，放四个护桩，埋设时将中心引回，使护筒中心与桩位中心重合。
4、钻机就位
护筒埋置准确无误后，用25T汽车吊将钻机就位，同时应仔细调整钻机位置，使冲击锤锤头和钢丝绳中心对准桩位，钻机就位对准按零误差控制。
钻机就位必须稳固，必要时顶端应用缆风绳固定平稳。
5、泥浆准备
选用塑形指数大于25，粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%的粘质土造浆。
6、钻进
（1）泥浆循环系统设置
钻进时设泥浆池长度7m、宽度4m、深度2.5～3m，容积相当于钻孔中泥浆的1.5～2倍，设2个池（沉淀池和储浆池），泥浆槽宽30cm，深20～40cm，在泥浆沉淀处设置过滤网，经过过滤的泥浆通过泥浆槽流向储浆池，被泥浆泵吸入孔内形成自然循环。
（2）钻孔
开钻时应先在孔内造浆，即先向护筒内灌注水，然后直接投入粘土，用冲锥以0.5～0.75米的小冲程反复冲击造浆。
钻孔中由卷扬机带动冲击锤上下反复冲击,将钻孔中的土石劈裂，破碎或挤向孔壁中，出现孔底倾斜时，可采用硬度较大片石垫平，垫平以后再继续冲击。
直到到达孔底。
（3）钻进时应注意的环节或事项
1）开钻时应小冲程钻进，等锥头完全进入原地质层或穿护筒脚2～3m后，方可提至中等速度冲进。
2）现场技术员负责钻孔记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
在钻进过程中每延米进行掏渣取出渣样，并与地质图对照，根据不同的地质情况随时调整泥浆指标，防止塌孔，特别是在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入施工日志中并与地质剖面图核对。
钻孔原始记录应字迹清楚、填写整齐、内容齐全。
孔位、孔深、钻进方法、地质情况,钻孔桩径应填写准确，保证工程资料的原始性、真实性。
3）钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。
4）砂砾层中钻进时宜用小冲程慢速度、大泵量、稠泥浆的操作方法。
5）对于局部少量的塌孔及时投入片石，小冲程不进尺并降低泥浆输入速度和数量进行固壁，然后慢速通过，如果发生严重塌孔时应立即停钻，提出锥头移开钻机，并用粘土回填原地面，并静置两周后重新开钻，当孔倾斜和孔径不规则时，可反复提锥扫孔来校正孔径和垂直度。
6）孔壁、孔底漏浆时应立即回填粘土至漏浆段以上0.5m，待漏浆处堵塞后再开始正常钻进，当遇到承压水时应加大泥浆比重至大于承压水压力后正常钻进。
7）钻孔现场挂标识牌，以便操作人员规范作业及检查。
标识牌包括：
桩位地质断面图标识牌；钻机操作人员标识牌；孔深、护筒、桩底高程、桥名、墩号标识牌。
7、终孔
端承桩钻到设计高程，并确认入岩深度达到设计要求时方可终孔。
测绳或钢尺检测，报监理工程师认可。
8、清孔
清孔采用抽换泥浆的方法进行，具体办法是停止进尺，将锤头提高离孔底10～20cm悬空，并保持泥浆循环，加入泥浆比重为1.1～1.15g/m3，把浮渣较多的泥浆从孔中换出，清孔完毕泥浆相对密度为1.05～1.08，粘度17～20Pa.s，含砂率＜2％。
清孔应注意事项:
（1）在清孔过程中，间隔2-3小时将锤头冲孔3-5分钟，防止尤沙沉淀，很难清出来。
（2）随时检测泥浆指标。
9、检孔
用检孔器测量孔径、孔深、垂直度三项指标，自检合格后报监理工程师检验认可。
检孔器用ф25螺纹钢筋和ф16螺纹钢筋加工成型，检孔器外径为桩基钢筋笼直径加100mm，长度为4～6倍桩径。
10、钢筋笼制作及安装
（1）钢筋笼制作
钢筋制作按图纸要求进行加工，钢筋应符合设计要求，原材料堆放应挂标识牌。
钢筋笼各部偏差应满足规范要求，主筋焊接采用双面焊，焊缝厚度不小于0.3d，同一断面主筋接头数量≤50％主筋根数，上下错开的距离大于35d且不小于0.5m。
钢筋笼应提前加工，制作后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。
存放时，与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土，保证钢筋笼平直硬挺，环箍平面和钢筋笼轴线之间垂直，并提前报验挂标识牌，存放骨架还要有防雨、防潮措施。
（2）钢筋笼入孔
将已报验合格的钢筋笼用吊车送入孔内，吊放时应对准孔位，轻放、慢下，严禁高起快落、强行放下，防止倾斜、弯折或撞击孔壁。
桩头钢筋与钻孔平台焊接牢固，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架偏位、上浮。
钢筋骨架制作和安装的允许偏差见下表：
钻孔桩钢筋骨架制作与安装质量要求
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方式和频率
1
主筋间距（mm）
±10
用尺量、每段2个断面
2
箍筋或螺旋筋间距（mm）
±20
用尺量、每段5～10个间距
3
钢筋骨架外径（mm）
±10
用尺量、每段2个断面
4
钢筋骨架长度（mm）
±10
用尺量
在下放钢筋笼过程中要注意及时安装声测钢管并与钢筋笼固定并采取措施避免泥浆漏入管内造成堵塞。
下放完钢筋笼后及时向声测钢管内注入清水并密封。
11、安装导管
导管使用前试拼组装，并做水密承压试验，准确记录试压编号及自下而上标示尺度。
导管安装完成后，泥浆指标不满足要求进行二次清孔，满足要求可以直接浇注混凝土。
12、灌注砼
（1）计算储料斗初存量（或封底砼数量）
计算式：
V≥（H1+H2）πD2/4+πd2h1/4
首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。
式中：
V——灌注首批混凝土所需数量（m3）；
D——桩孔直径（m）；
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；
H2——导管初次埋置深度（m）；
d——导管内径（m）；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m）。
（2）首批封底砼在灌车和诸料斗内诸存，一般存量应大于计算量。
（3）首批砼储好，清孔满足要求时打开隔水阀让砼连续入孔，首批砼下完后检查封底深度，如无问题继续灌注直至结束。
混凝土运送灌注地点后应检查及均匀性和塌落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和不符合要求时，不得使用。
（4）灌注过程中导管埋置深度控制在2～6m。
（5）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5m～1.0m，以保证砼强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
（6）灌注完毕及时拔出护筒，清理场地。
13、钻孔灌注桩常见问题成因及预防措施
（1）坍孔
1）原因
①提升、下落冲击锥、钢筋笼时碰撞孔壁；
②护筒周围未围粘土填封紧密或护筒埋置太浅，使护筒底下孔壁坍塌；
③泥浆相对密度偏小,护壁作用较差；
④在松软砂层或软塑淤泥质土层中进钻时,进尺太快,在孔壁上来不及形成泥膜；
⑤孔内水位偏低,不足以平衡水头压力；
⑥地质条件差，淤泥质土，松软砂层厚，造成孔壁坍塌。
2）预防措施
①提升下落冲击锥时应轻提慢放,使冲击锥保持垂直状态；
②加工钢筋笼时控制好尺寸,不应偏大与变形,在下钢筋笼时保持钢筋笼中轴线与孔中心吻合,且慢放；
③护筒埋置要有足够深度,一般宜高出地下水位1.5～2.0m,在周围用粘土填封密实；
④应根据不同地层采用不同的泥浆比重,必要时加入一定水泥,使其渗透入孔壁内凝固,加强孔壁的防护；
⑤钻进过程中要及时补充新鲜泥浆,一般应使孔内水位高出孔外水位1m以上。
3）治理方法
出现坍孔时，提出锥头移开钻机，并用粘土回填原地面，并静置一个月后重新开钻。
（2）冲孔偏斜
1）原因
①钻架底安置不平稳,或地基产生不均匀沉陷；
②钻锥磨损,补焊不均匀,或钻头转向装置失灵导致冲程偏向一侧；
③在倾斜软硬地层交界处钻孔,钻头不均匀阻力；
④钻进中遇到孤石,将钻锥挤离钻孔中心线。
2）预防措施
①安装钻机时,要使底座水平,钻架垂直地面,冲锥吊绳与护筒的中心同在一条垂直线上,并经常校核；
②经常检修钻孔设备,及时修复失灵的转向装置；
③在倾斜的软硬地层交界处钻孔时,要控制进尺,低速钻进；
④受损的钻锥补焊时应注意钻锥重心与形心保持在同一直线上。
3）治理方法
①发现孤石后,回填片石,用冲击锥打掉；
②在倾斜岩面上回填约50cm厚的片石,然后冲击成孔。
（3）钢筋上浮
1）原因
①当混凝土上升到接近钢筋笼底部时,浇筑速度过快；
②钢筋笼未采取固定措施；
③灌注混凝土导管提升过程摆动大,导管接头法兰钩挂钢筋笼。
2）预防措施
①当混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢混凝土灌注速度；
②钢筋笼上端焊固在护筒上；
③在护筒顶设置导管提升导向定位框架,使导管提升过程中摆动控制在孔中心合理范围内；
④在设计允许范围内适当减小钢筋笼下端箍筋数量。
3）治理方法
当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，可拆除导管时必须拆除后再进行浇注，上浮现象可能消除。
当钢筋笼已经上浮了，应准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，在导管提升的最大在限度内，快速提升，缓慢下放，反复几次，上升的钢筋笼可恢复原标高。
（4）掉钻落物
1）原因
①卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆超负荷或疲劳断裂。
钻杆接头不良或滑丝。
电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。
转向环、转向套等焊接处断开。
操作不慎，落入扳手、撬棍等物。
2）预防措施
开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。
经常检查钻具、钻杆、联结装置。
3）处理方法
掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
（5）扩孔和缩孔
扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大。
在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。
若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。
若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头的迹象。
缩孔原因有两种：
一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。
各种钻孔方法均可能发生缩孔。
为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。
对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.
（6）钻孔漏浆
1）原因
在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，泥浆引水的流动向孔壁外漏失。
护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。
护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。
水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。
2）处理办法
凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。
属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。
如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。
（7）首批混凝土封底失败
1）事故原因和预防措施
导管底距离孔底太高或太低
原因：
由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。
太高了使首批砼量不够，埋不了导管下口（1m以上）。
太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。
2）预防措施
准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。
也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。
首批砼量不够
原因：
由于计算错误，造成首批砼量不够，埋管失败。
预防措施：
根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。
首批混凝土品质太差
原因：
首批砼和易性太差，翻浆困难。
或坍落度太大，造成离析。
预防措施：
搞好配合比设计，严格控制混凝土配合比以及和易性。
导管进浆
导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。
3）处理办法
首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。
（8）供料和设备故障使灌注停工
1）事故原因和预防措施
原因:
由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。
2）预防措施：
施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备应考虑备用；对于发生的事故应有应急预案。
3）处理方法
如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔。
如断桩距离地面较浅，可采用接桩。
如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。
（9）导管拨空、掉管
1）事故原因和预防
导管拨空
原因：
由于测量和计算错误，致使灌注砼时导管拨空，对管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管。
预防措施：
应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。
掉管
原因：
导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。
预防措施：
每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。
2）处理办法
混凝土面距离地面较深时应重新成孔。
混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。
（10）灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆
1）事故原因
混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。
混凝土和易性太差。
导管埋深过大。
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。
导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。
2）补救措施
提起导管，减少导管埋深。
接长导管，提高导管内混凝土柱高。
可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。
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