桥梁桩基施工作业指导书.docx

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桥梁桩基施工作业指导书

钻孔桩施工作业指导书

1目的

明确桥梁桩基旋挖钻、冲击钻施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。

2编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收补充标准》

《京沪高速铁路高性能混凝土实施细则》

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》

《京沪高速铁路施工图设计文件》

3适用范围

旋挖钻适用于砂类土、碎（卵）石土或中等以下基岩的桥墩桩基施工。

施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。

冲击钻适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。

4施工方法及工艺要求

4.1.施工准备

清除钻孔场地杂物、换除软土、平整压实；场地位于陡坡时，用挖掘机挖出满足钻机工作的平台并夯实整平。

基础位于塘内或河内时根据水深情况采用草袋围堰及钢板桩围堰。

在桩位放样完毕后，将桩中心引至不受施工影响的位置设护桩，护桩设置要稳固。

4.2.测量放样

根据设计单位移交的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。

首先放出墩位中心线，再放各桩位中心线，并设置护桩，护桩设置在稳定的基础上。

4.3.护筒制作及埋置

钻孔前在孔口设置坚固、不漏水的钢护筒。

钢护筒内径大于钻头直径30～40cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还必须满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时必须高出施工地面20～30cm。

埋设护筒时，护筒四周回填黏土并分层夯实。

护筒埋设完毕后，应对护筒中心位置及倾斜度进行复测，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

4.4.泥浆的制备

在两墩之间设置泥浆池，供临近两墩孔桩施工循环使用；弃渣外运于指定弃渣点，以减少对周围环境的污染。

在砂类土、粉质黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁；在黏性土中钻孔，塑性指数大于15，浮渣能力满足施工要求时，将利用孔内原土造浆护壁。

泥浆性能指标应符合下列规定：

泥浆比重：

冲击钻机使用管形钻头钻孔，入孔泥浆比重为1.1～1.3；旋挖钻机入孔泥浆比重为1.05～1.15。

黏度：

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。

为提高泥浆黏度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量须经试验确定。

造浆后试验全部性能指标，钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

4.5.钻孔施工

4.5.1钻机安装及钻孔基本要求

4.5.1.1钻机安装：

安装钻机前，底架垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。

立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。

钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。

钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。

在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头转向的装置，以防产生梅花孔，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。

4.5.1.2冲击钻机钻孔

1）开孔的孔位必须准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

2）钻孔时，孔内水位须高于护筒底脚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，及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。

3）钻孔时，起、落钻头速度要均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。

4）钻孔作业应连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机必须将钻头提离孔底5m以上，其他钻机必须将钻头提出孔外，孔口必须加护盖。

钻孔过程中要经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。

钻孔达到设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。

孔位偏差不得大于5cm。

4.5.1.3旋挖钻机钻孔

旋挖钻机就位后，钻头中心点对准桩位中心，同时调整钻桅是否垂直，然后钻进，其工作循环为：

对孔→落钻→钻进→提钻→反转解锁→提升钻机回转卸土→再对孔。

每次钻孔时在深度表上对零，以检查钻进情况，提放钢丝绳适度。

每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内（通过后视窗检查），检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象，如有及时更换。

旋挖钻机成孔在表层土中采用泥水钻头，进入岩层采用螺旋钻头加旋挖斗配合进行成孔。

4.5.2钻孔异常处理

1）钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。

坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。

2）钻孔中发生弯孔和缩孔时，要将钻头提起到偏斜处进行反复钻进，直到钻孔正直。

如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。

3）发生卡钻时，不可强提。

应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施，使钻头松动后再提起。

4）发生卡钻、掉钻时，严禁施工人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。

必须进入有防护设施的钻孔时，确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并有专人负责现场指挥。

4.6.成孔检查

钻孔灌筑桩在成孔过程中及终孔后以及浇筑混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

4.6.1孔径和孔形检测

孔径检测在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行。

采用笼式探孔器检测，其外径等于钢筋笼直径加100毫米，但不大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径4～6倍，详见下图。

检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径大于给定的笼径。

说明：

1、图中尺寸均以“m”计；2、D为桩径。

探孔器示意图

4.6.2孔深和孔底沉渣检测

孔深采用标准测绳检测，测绳采用钢尺进行校核。

孔底沉碴用两次测锤检测，一次测锤采用圆锥形平底测锤，底部直径13～15cm，锤高20～22cm，质量4～6kg。

二次测锤在一次测锤相同位置进行测量，采用圆柱形测锤检测，直径13～15cm，锤高3～5cm，质量4～6kg，两次检测后进行测长对照，长度差控制在20cm之内，沉碴厚度满足要求。

4.6.3成孔竖直度检测

孔深竖直度采用测锤法检测，将测锤缓缓吊入孔底，然后缓慢移动测锤感觉测锤碰到孔壁，量取该位置时测绳到护筒的距离及测绳长度，根据测绳长度及测绳到护筒的距离算出垂直度；这样沿孔壁反复量测4～6个位置，然后将几个数值综合比较得出最终的孔身垂直度。

4.7.第一次清孔

对孔径、孔深、孔位及竖直度进行检查确认合格后，经监理工程师认可，即进行清孔。

在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位。

清孔应达到以下标准：

孔内排出、抽出或捞出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s。

浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

4.8.钢筋笼制作及安装

4.8.1钢筋笼的制作

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%，两个接头的间距不大于500mm。

主筋的焊接长度，双面焊不小于5d，单面焊不小于10d（d为主筋直径）。

加强筋与主筋的连接采用点焊。

钢筋笼主筋与加强箍筋全部焊牢并清除焊渣，主筋与箍筋联接采用点焊，在桩身配筋范围内每隔2米设置一道Ф16加强箍筋增加钢筋笼整体刚度，在加强筋四周对称设置4个Ф16的定位钢筋，确保钢筋笼与孔壁的保护层厚度，定位钢筋尺寸见下图。

钢筋笼的制作在专用台架上进行，下料前，必须先进行检查拉直，然后对号加工下料，并分类标示排放。

钢筋的间距必须至少采用两个间距定性固定架来进行固定，禁止人工手扶固定间距，保证主筋和箍筋的轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求。

4.8.2钢筋笼的安装

钢筋笼制作根据长度采用分节制作吊装入孔。

分节制作的节数及长度视钢筋笼总长而定。

节段钢筋笼主筋预先计算及配筋以确保同一截面的主筋接头率满足设计及规范要求，节段钢筋笼成型并经检查合格后，由吊车吊起第一节钢筋笼，下至最后一根加强筋断面时，用两根钢管平等对穿其中，压在孔口两侧枕木上，再将第二节钢筋笼吊起使其中心与第一节钢筋笼中心及桩孔中心重合，两主筋接头对正，接头采用单面搭接焊连接。

声测管采用无缝钢管，内孔径50mm，壁厚3mm，按设计及建设指挥部通知要求布置，声测管与钢筋笼一起分段连接（采用套管丝扣连接），管口高出设计桩顶20cm，每个声测管高度保持一致。

为确保砼灌注时不进浆，声测管全部进行砼灌注前试水。

清孔达标后抓紧安装钢筋笼；吊装时，严防孔壁坍塌。

钢筋笼入孔后保证准确、牢固定位，骨架中心平面位置允许偏差20mm，钢筋笼顶面高程允许偏差20mm。

吊装钢筋笼入孔时对准钻孔，保持垂直，慢放入孔。

入孔后不得左右旋转，徐徐下放并严防孔口坍塌。

如遇阻碍时停止下放，查明原因进行处理，严禁猛提猛放和强制下放。

在孔口接长钢筋笼时，上下主筋位置对正，保证钢筋笼接长后上下段的轴线在同一直线上，不得出现转折。

无论是接长钢筋笼还是钢筋笼全部节段安装到位，在孔口应有可靠的支撑和固定。

钢筋笼吊放入孔后的容许偏差如下：

1）钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于10mm；

2）钢筋笼底面高程偏差不大于±50mm。

.钻孔桩钢筋骨架允许偏差如下表：

钻孔桩钢筋骨架允许偏差

序号

项目

允许偏差（mm）

1

钢筋骨架在承台底以下长度

±100

2

钢筋骨架直径

±10

3

主钢筋间距

±5d

4

加强筋间距

±20

5

螺旋筋间距

±20

6

钢筋骨架垂直度

骨架长度1%

4.8.3钢筋的具体要求

1）钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、麟锈等清除干净；

2）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲钢筋均应调直。

4.8.4钢筋焊接

1）钢筋接头采用搭接或电弧焊时，采用双面焊缝，双面焊缝困难时，才采用单面焊缝。

2）钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预弯，使两结合钢筋轴线一致。

接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。

3）受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，同一断面内的钢筋接头不得超过总数的50%。

对于绑扎接头，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。

4）在同一根钢筋上应尽量减少接头。

5）电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不得位于构件的最大弯矩处。

4.9.第二次清孔

安放钢筋笼与导管灌注水下混凝土间隔时间较长，孔底易产生沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，采用泥浆正循环附加高压射风法清孔，以达到置换沉渣的目的。

待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。

4.10.混凝土灌注

4.10.1水下混凝土导管

1）钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。

导管采用直径30cm的钢管。

导管管节长度，中间节为2～3m等长，底节可为4m，漏斗下用0.5～1m导管。

2）导管使用前必须进行试拼和试压，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，试压压力为孔底静水压力的1.5倍。

3）导管长度按孔深和工作平台高度决定，导管底口距孔底的距离为30～40cm。

导管接头法兰盘宜加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。

有条件时采用有防松装置的螺旋丝扣型接头。

4.10.2水下混凝土灌注

1）水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。

混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18cm～22cm之间，并保持良好的和易性。

混凝土初凝时间控制在上批混凝土初凝前。

2）混凝土的初存量满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并且不大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适

当加大。

漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。

3）水下混凝土连续浇筑，中途不停顿。

并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不得太长，须在6小时内浇筑完成。

混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。

4）在浇筑混凝土过程中，测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在2m～6m范围。

当混凝土浇筑面接近设计高程时，用取样盒直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程1.0m左右。

5）在浇筑水下混凝土前，填写《成孔检查记录表》和《钻孔检验批质量验收记录表》，在浇筑水下混凝土过程中，填写《水下混凝土浇筑记录》。

6）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，造成断桩事故，须重钻或与有关单位研究补救措施。

施工钻孔桩时通常采用施工对角桩位的方法进行钻孔，以防在相邻灌注桩桩身砼还未达到强度时影响桩体质量。

5.安全生产与环境保护

5.1钻机安装牢固，防止倾覆。

钻机就位后，机身用方木垫平，塞牢。

桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。

5.2注意用电安全，电线不能直接敷设在地面上，采取架空措施。

配电箱加锁。

5.3钻孔中，注意观察有无漏浆现象，发现漏浆现象及时处理，随时补充泥浆，保证孔内水位。

冲击钻施工时，对附近建筑物的安全进行监测。

5.4钻孔孔位及泥浆池附近设置醒目标志和围栏，以防人员掉入孔内。

5.5每工班检查钻头、主绳与钻头连接、提梁、绳卡等，及时处理问题。

钢丝绳一个节距内断丝超过15%时必须更换。

钢丝绳安全系数，揽风绳3.5，吊绳8～10。

5.6钻机施工噪声大，夜间施工对附近居民造成影响，应协调好关系。

5.7泥浆沉淀处理后排放，不得随意排放，以防污染农田、水源及堵塞排水设施，必须及时清运渣土到制定排放点处理后排放。

5.8现场施工人员必须佩戴好安全帽，合理利用安全保证措施。

6.附图

附“钻孔桩施工作业流程图”。

钻孔桩施工工艺流程图