钻孔灌注桩施工作业指导书.docx

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钻孔灌注桩施工作业指导书

河北省高速公路石安改扩建

钻孔灌注桩施工作业指导书

一、适用范围

本施工作业指导书适用于改扩建工程新建桥梁、扩建拼宽桥梁，采用钻孔机械成孔的灌注桩施工。

二、施工工艺流程及操作要点

1、施工前准备：

（1）承包人应完成灌注桩的施工技术文件和施工方案编制，并经监理人审核批准；完成灌注桩的测量放样工作，其精度应满足规范要求，并经检验合格。

（2）扩建拼宽桥梁施工前需要复测旧桥的坐标和高程，计算并复核其在图纸上的位置和标高是否正确；为了确保平面控制的要求，新拼桥梁桩位放样时必须“双控”。

（3）承包人场站建设、调试已完成，并通过监理人检查验收；钻机、吊车、混凝土运输车、导管、料斗等机械和工具准备就绪，钻机经检查验收合格并能够满足工程需要。

（4）灌注桩需要的钢筋、水泥、粗（细）集料、外加剂等材料按规定频率检验合格，并完成混凝土配合比设计；原材料和混凝土配合比，必须通过监理人的验证批复。

（5）钻孔桩施工前应按标准化施工要求完成便道施工、场地整平等工作，并通过监理人的检查验收。

河水区域的灌注桩在征得河道、水务等部门的同意后，采用筑岛法施工。

2、施工工序：

见下图

钻孔灌注桩施工流程图

3、钢筋的加工及安装：

（1）钢筋的加工：

钢筋必须按照设计等级、规格、数量及尺寸加工，应对钢筋的下料长度、接头设置等进行设计计算，不得出现主筋连接长度不足、焊接接头与加强筋焊点叠加等现象。

电弧焊宜采用双面焊，双面焊的焊缝长度不应小于5d（d为钢筋的直径），焊缝长度不包括10mm的起弧和10mm的落弧长度。

③电弧焊焊接时，引弧应在垫板或形成焊缝的部位进行，并严格控制电流、电压，不得烧伤主筋；焊接过程应及时清理焊渣，焊缝表面应平整或呈鱼鳞状，无气孔或夹渣。

④Ⅱ级钢筋闪光对焊焊机容量不应小于80型，当钢筋直径大于22㎜且焊机容量小于160型时，应采用“闪光-预热闪光对焊”工艺。

⑤钢筋进行闪光对焊前，应采用冷割方法对钢筋原材端头或锈蚀部分进行切除平整处理；闪光对焊接头未冷却前，不得进行弯折、敲击等扰动。

⑥钢筋笼的加工应采用胎架加工，对于大桥、特大桥等重要结构工程，桩基的钢筋笼应采用滚焊机加工；确保受力筋与加强筋焊接牢固，螺旋筋缠绕紧密，钢筋间距合格。

（2）钢筋笼的安装：

①钢筋笼的安装定位，必须保证中心偏位、骨架顶高程满足要求；可在钢筋笼顶端增设一道临时加强筋，以便定位准确及防止钢筋笼变形。

②吊装钢筋笼前根据招标文件要求，应设置导向钢管，导向钢管的直径为保护层厚度，长度6～8m，数量不少于四根，并对称布置。

③对于没入泥浆中的钢筋笼，要设置导向钢筋，导向钢筋数量和质量应能保证钢筋笼悬空的安全，以及钢筋笼中心在灌注过程中不偏移。

④钢筋笼的保护层应采用圆饼形高强混凝土垫块，垫块的厚度应不小于50mm、半径不小于保护层厚度，采用不小于10mm的穿心钢筋焊接在主筋上，纵向间隔应不大于2m，每道沿圆周对称设置应不少于4块。

4、护筒埋设：

（1）钻孔灌注桩的护筒应采用厚度不小于6mm的钢护筒，对于机械沉没的护筒钢板厚度应不小于10mm，护筒内径应大于桩径至少200mm，埋置深度宜为2～4m。

（2）护筒在埋设定位时，护筒中心与桩中心的平面偏差应不大于50mm，竖直方向的倾斜度不大于1%；护筒顶面应高于地面0.3m或水面1.0～2.0m，当孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水2.0m以上。

（3）当采用冲击钻、回旋钻成孔时，为了方便随时核对桩位，应在护筒四周埋设护桩，护桩为4个且十字交叉点与桩位中心重合，护桩埋设应稳固且在钻孔施工中不得扰动。

5、钻孔：

（1）扩建拼宽桥梁，靠近老桥的桩基不宜采用冲击钻成孔，应选择干扰小的回旋钻、旋挖钻成孔。

若地质条件限制必须采用冲击钻时，要严格控制冲程以降低振动

（2）回旋钻应将钻机调平，转盘中心与钻架上的起吊滑轮应在同一铅垂线上，钻杆位置的偏差不得大于20mm。

钻进过程，应随时检查钻机底座的水平状态及钻杆中心位置。

（3）正循环回旋钻，应先启动泥浆泵和转盘，空转一段时间，待泥浆输进一定数量后，方可钻进。

开始钻进时应低档慢速钻进，钻至刃脚下lm后，根据土质情况正常钻进。

（4）正循环回旋钻的钻进，在黏质土宜采用中等转速、大泵量、稀泥浆；在砂类土或软土层宜控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆；在低液限黏土或卵、砾石夹土层中宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进。

（5）反循环回旋钻接长钻杆时，法兰接头之间应垫3mm～5mm厚的橡胶圈，拧紧螺栓，防止漏气、漏水；钻头距孔底约200mm～300mm，注入泥浆，启动钻机时，应慢速开始钻进。

（6）反循环回旋钻钻进时，在硬土层中宜采用低档转速，自由进尺；在高液限黏土、含砂低液限黏土中宜采用中档转速，自由进尺；在砂类土或含少量卵石中宜采用中、低档转速，并控制进尺。

（7）旋挖钻对不同的地质情况，宜采用不同的钻进速度和钻压，在黏土层、砂层等一些松软地层应采用低压快速钻进，在卵石土、风化岩等坚硬地层应采用高压慢速钻进。

（8）旋挖钻应适当控制回转斗的提升速度，提升过慢影响工效，提升过快泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。

（9）拼宽桥梁靠近老桥的桩基采用冲击钻成孔时，应严格控制冲程，淤泥层和黏土层不大于1.0m，在砂层不大于0.5m，施工中应在钢丝绳上作长度标志。

6、清孔：

（1）成孔检查合格后应进行清孔，并应清除护筒上的泥皮；钢筋笼下好灌注混凝土前，应再次检查沉淀层厚度、泥浆指标，超过规定值时，应进行二次清孔。

（2）拼宽桥梁为了控制新老桥的差异沉降，必须严格控制灌注桩尖沉淀层厚度，根据图纸设计为0.15d～0.2d（d为桩径）。

（3）正循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机成孔宜采用换浆法清孔，反循环钻机成孔宜采用抽渣法清孔，不论采用何种方式清孔都应保持孔内水头，防止坍孔。

7、水下混凝土灌注：

（1）导管在使用前和使用一段时期后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查，并做拼接、水密承压、接头抗拉等试验，并应经常更换密封圈。

（2）水下混凝土的强度、和易性、坍落度等应符合设计和规范的要求，其坍落度当桩直径D＜1.5m时，宜为180～220mm；D≥1.5m时，宜为160～200mm。

（3）混凝土的拌合应与清孔相协调，不能出现孔已清好等混凝土的情况，否则会因孔长时间处于低比重泥浆下而坍塌；也不能出现混凝土已到场，等待清孔的情况，否则可能出现桩未灌完混凝土已初终凝而导致断桩。

（4）混凝土运输到现场后，罐车应快速反转1～2分钟，以保证混凝土的和易性良好不发生离析。

在漏斗上应设置钢筋筛网，防止混入混凝土中的大块石料进入造成卡管。

（5）首批混凝土灌入孔底后，应立即检测混凝土面高度，计算出导管埋深，若埋深达1.0m以上，即可正常灌注；如发现导管内进水，表明出现灌注事故，应立即进行处理。

（6）当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部l.0m左右时，应降低灌注速度，防止钢筋骨架上浮；当混凝土上升到骨架底口4m以上时，应提升导管，使其底口高于钢筋骨架底部2.0m以上，即可恢复正常灌注速度。

（7）灌注开始后，应紧凑、连续地进行，不得中途停顿。

最终混凝土灌注的顶面高程应比设计高80～100cm以上；灌注完成，最后一次拔导管时应匀速缓慢拔出，防止出现泥浆洞，以保证桩头混凝土密实。

8、破除桩头：

（1）灌注桩混凝土强度达到设计强度的80%以上时，方可破除桩头，禁止采用以淘代破、软破和爆破破除桩头，也不得使用大功率镐头机进行。

（2）破除桩头应采用“基坑开挖→高程测量→无齿锯环切（桩顶标高+2cm）→剥出钢筋→断桩头→吊车吊出→桩头清理”桩头破除工序。

（3）环切时必须注意不要伤及钢筋，钢筋弯折不能超过15°。

桩头破除后，桩顶部分微凸。

破除桩头过程，要保护好钢筋和声测管，不得随意弯折桩头钢筋。

三、材料与设备

1、材料：

（1）钻孔灌注桩混凝土根据设计要求，应采用C30高性能混凝土，其技术指标详见《高速公路建设推广应用高性能混凝土技术指南》（试行）。

（2）普通钢筋采用HPB235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定。

（3）桩基声测管应采用φ57×3.5mm钢管，各节声测管连接的套管为φ70×6.5mm钢管。

2、设备要求：

（1）钻孔灌注桩的检孔器的外径等于桩孔直径、长度宜为孔径的4～6倍。

（2）灌注桩施工钻孔完毕后可采用测绳测定孔深，但测绳在使用前必须采用通过标定的钢尺进行校核。

（3）水下混凝土应采用钢导管灌注，导管的内径宜为200～350mm，应采用丝扣连接式导管，不能采用法兰盘接头式导管。

四、质量控制：

1、钻孔灌注桩成孔的质量，应满足设计及《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）表8.7.3的规定。

2、筋加工及安装的质量，应满足设计及《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）8.3.1条的要求。

3、钻孔灌注桩的质量，应满足设计及《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）8.5.2条的要求。

五、安全、环保措施：

1、旧桥结构安全措施：

（1）泥浆池的开挖应保持与旧桥结构具有一定的安全距离，一般不宜小于5m。

（2）钻孔、清孔、终孔时，泥浆比重宜控制在1.25～1.35范围内，防止泥沙沉淀和胶泥过多，以及出现塌孔影响旧桥桩基或基础。

（3）采取措施缩短桩基钢筋笼安装时间，安装完成后及时进行泥浆循环，防止出现塌孔影响旧桥安全。

（4）拼接桩基施工时若要局部拆除旧桥下部结构，如桥台八字墙，以及挖除旧桥锥坡等，要求必须采取临时防护措施保护桥台后的路基稳定。

（5）钻机、吊车施工，以及钢筋笼、混凝土运输等，现场应设置专职安全人员进行指挥，防止磕碰、撞击旧桥结构。

2、施工安全措施：

（1）严格执行安全操作规程，配置专职安全员，并负责安全教育和检查。

（2）护筒周边、泥浆池周围应设置高度不小于1.2m的反光漆涂刷红白相间的围栏维护，并应设夜间警示灯。

（3）河道内施工，应注意防洪及设置相应的安全措施和制订相应的应急预案。

。

（4）其它施工安全措施，应严格遵守《标准化施工手册及施工管理考核办法》中钻孔灌注桩安全生产的要求。

3、施工环保措施：

（1）承包人在开工前应将泥浆的排放及完工后的处理方案报监理人审批。

（2）钻孔过程中的泥浆及钻渣的处理应符合图纸要求及环境保护的相关规定，并取得监理人的认可。

（3）泥浆及钻渣不得污染或阻塞当地农田、水系及地下水，完工后应集中堆放或填埋。

（4）破除的桩头应堆放在指定位置或进行深埋处理，不得随意堆弃于河道或施工现场。

本作业指导书中未尽事宜，严格按照招标文件、两阶段施工图设计、标准化施工要求以及相应的标准规范规程的要求执行。