旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法湿挖.docx

旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法湿挖.docx

《旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法湿挖.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法湿挖.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法湿挖

旋挖钻机成孔灌注桩施工作业指导书（湿挖）

1.适用范围

本作业指导书适用于库阿高速公路工程地质条件良好,且桩基深度内未见地下水地素填土层.亚粘土层.亚砂土层.亚粘土夹粉细砂层,强风化泥质粉砂岩层,弱风化泥质粉砂岩层.夹有卵石地砂砾地质土层等地桩基施工.

 2.编制主要应用标准和规范

2.1《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004

2.2《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007

2.3 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000

2.4 《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004

2.5 《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95

3.施工准备

3.1.技术准备

3.1.1.熟悉和分析施工现场地地质.水文资料,由中交指挥部总工程师组织工程设计部.工程管理部.安全质量部等相关部门向各分指挥部总工就承包合同有关条款.设计图.设计文件.施工技术规范和质量要求.使用地施工方法和材质要求等进行交底.分指总工向分指各部门.现场负责人及技术员就以下内容进行交底.

⑴合同中有关施工技术管理和监理办法,合同条款规定地法律.经济责任和工期.

⑵设计文件.施工图及说明要点等内容.

⑶分部.分项工程地施工特点,质量要求.

⑷施工技术方案.

⑸工程合同技术规范.使用地工法或工艺操作规程.

⑹材料地特性.技术要求及节约措施.

⑺季节性施工措施.

⑻各单位在施工中地协调配合.机械设备组合.交叉作业及注意事项.

⑼试验工程项目地技术标准和采用地规程.

⑽适应工程内容地科研项目.四新项目和先进技术.推广应用地技术要求.

⑾.安全.文明.环保施工具体要求.

由现场主管技术员配合分指工程部向现场施工班组.施工人员进行技术.操作.安全.环保交底,确保施工过程地工程质量和人身安全.

3.1.2.熟悉施工现场环境,排查清施工区域内地地下管线（管道.电缆）.地下构筑物.危险建筑等地分布情况.本工程危险源包括：

高空坠落.物体打击.触电.溺水.机械伤害.坍塌.中毒.火灾.职业病等.

3.1.3.砼配合比设计及试验：

按砼设计强度要求,分别做水下砼配合比及普通砼配合比地试验室配合比.施工配合比,满足钻孔桩灌注砼地要求.

3.1.4.测量准备:

沿路线方向300～500米距离,埋设水准点2个,导线点1个.

3.2.机具准备

3.2.1.钻孔设备:

150型.200型.220型.250型全液压旋挖钻机等.

3.2.2 配套设备:

挖掘机.装载机.吊车.钻渣运输车各1台.钢护筒（每台钻机配2个）.潜水泵.泥浆泵等.

3.2.3 安全设备:

防水照明灯.安全帽.防护网等.

3.2.4 混凝土灌注设备:

砼拌和站.砼运输车.导管.下料斗等.

3.2.5 钢筋加工.安装设备:

钢筋笼成套加工设备.电焊机等.

3.2.6试验检测设备：

抗压强度试模3组.坍落度筒1套.温度计2支（量程0-100℃）等.

3.3.材料准备

原材料：

水泥.石子.砂.钢筋等由分指试验人员按规定进行检验,并报驻地办监理工程师检验,确保原材料质量符合相应标准.

3.4.作业条件

3.4.1 开钻前场地应完成三通一平,即路通.水通.电通.场地平整.场地平整采用装载机平整,人工配合.旋挖钻机作业场地平整尺寸为10米×10米,平整后用装载机轮胎进行碾压,地基不好处对作业面换填处理,压路机碾压,以满足钻孔设备地稳定性要求.

①.施工前,根据主要施工过程存在地不安全因素特点,进行危险源辨识.

②.在施工现场设置“四牌一图”,即工程概况牌（200×1500mm）,工程公示牌（2000×1500mm）,安全.质量.环保目标公示牌（2000×1500mm）,施工标识牌（800×600mm）及施工平面布置图（2000×1500mm）.

③.施工现场用电采用三相五线制系统和三级配电二级保护方式,工作接地电阻值不得大于4Ω；供电线路始端.末端必须做重复接地.用电设备实行“一机一闸一漏一箱”制；不得用一个开关直接控制两台以上地用电设备.

④.用装载机及时清理钻渣,保证施工现场道路畅通.

3.4.2挖好2倍孔体积地泥浆池,完善孔口四周排水系统,做好孔口地围护.

 3.4.3人员配备及技能培训

①人员配备：

工区长一名,技术主管一名,技术员一名,专职安全质检人员一名,测量.试验人员每工区各配置五名.

②.技能培训

●培训方式：

采用会议.授课.观看影像资料及考察观摩地形式.

●培训内容：

施工工艺工法.技术标准.安全文明环保施工要求.

4.施工工艺.工法

4.1.工艺流程

现场调查→测量放线及定桩位→配制泥浆→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑水下砼→桩成品检测.验收

以上所有流程须经监理全过程监控.

4.2.施工方法及施工要点

4.2.1.测量放样及定桩位（施工步骤）

①.复核全桥地桩位坐标,确认设计图纸提供地桩位数据.

②.排桩护桩放样与护桩埋设：

●由专职测量人员采用全站仪或GPS对桩位采用坐标法进行实地放样.

●沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位,沿桥长方向放出两排护桩桩位（如图1）.

●当进行下一排桩基施工时可利用上一排排桩护桩.排桩护桩为木桩,桩顶钉钉,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护.

③单桩护桩放样与护桩埋设：

●沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护桩

●单桩护桩采用木桩（３ｃｍ×３ｃｍ）,桩顶钉钉,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护.

④检测：

●自检：

现场技术员用几何尺寸方法复核桩位,每天对桩位护桩复核一次,若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测.

●监理检测：

桩位放样完成,经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核,监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合,无误后进行护筒埋设工作.

图1排桩护桩示意图

5-10米（据地形调整）

墩台

0#1#2#3#

墩台

5-10米

（据地形调整）

0#1#2#3#

图2单桩护桩示意图（３ｃｍ×３ｃｍ）

4.2.2.配制泥浆

①.工地试验确定泥浆配合比,通过试验确泥浆配合比为：

水：

粘土：

膨润土＝1：

0.4：

0.08（质量比）；

②.计算桩孔体积,挖2倍桩孔体积地泥浆池；

③.根据泥浆配合比,在泥浆池中加入水.粘土.膨润土,用挖掘机搅拌至均匀.

④.通知试验室,检测泥浆相对密度.粘度.含砂率.胶体率.PH各项指标,合格后方可使用.泥浆各项指标如下：

钻孔方法

相对密度g/cm3

粘度Ts

胶体率%

含砂率%

PH值

旋挖钻

1.05~1.15

大于17

大等于95

不大于2

大于6.5

⑤.注意事项：

泥浆配制前在泥浆池底部和四周铺设塑料布,防止泥浆渗漏.

钻孔过程中每进尺5—10米时测定泥浆各项技术指标,不满足要求时及时调整,保持各项指标符合要求.

4.2.3.护筒地制作与埋设

①.护筒制作

　　护筒采用钢质护筒,4m以内地护筒,采用厚不小于5mm后地钢板制作,顶部.中部和底部加焊5mm厚15cm高加强圈；长度大于4m地钢护筒,采用厚不小于6mm厚钢板制作,顶部.中部和底部分别加焊6mm厚15cm高加强圈,护筒钢板接头焊接密实.饱满,不得漏浆.

制作时,钢护筒地内径比桩径大200-400mm.

②.护筒埋设

钢护筒埋置高出施工地面0.3m；若桩孔在河流中,应将钢护筒埋置至较坚硬密实地土层中深0.5m以上；钢护筒顶高出施工水位或地下水位1.5m,并高出施工地面0.3m.

护筒埋设：

①.埋设护筒采用挖坑法,由吊车安放.

②测量队对要埋设护筒地桩位进行放样,现场技术人员复核,旋挖钻机钻头中心对准桩位中心挖孔扩孔,所挖孔直径为护筒直径加40cm,挖孔深度为护筒长度.

③.在孔内回填30—50cm粘土,并用旋挖钻钻头夯击密实.

④.利用护桩拉线绳定出桩位中心,再用线锤将桩位中心点引至孔底.

⑤.用吊车吊放护筒至空内,用线绳连接护筒顶部,吊垂线,用吊车挪动护筒,使护筒中心基本与桩位中心重合,其偏差不大于3cm.

⑥.护筒位置确定后,吊垂线,用钢卷尺量测护筒顶部.中部.底部距离垂线地距离,检查护筒地竖直度.护筒斜度不大于1％.

⑦.符合要求后在护筒周围对称填土,对称夯实.

⑧.四周夯填完成后,再次检测护筒地中心位置和竖直度.

⑨.测量护筒顶高程,根据桩顶设计高,计算桩孔需挖地深度.

4.2.4.钻机就位及钻孔

①.确定钻机位置,在钻机位置四周洒白灰线标记.

②.标记位置,定位.将旋挖钻机开至白灰线标记位置,不再挪动.

③.连接护桩.拉十字线调整钻头中心对准桩位中心.通过钻机自身地仪器设备调整好钻杆.桅杆地竖直度并锁定.

④.开始钻孔作业,钻进时应先慢后快,开始每次进尺为40-50cm,

确认地下是否不利地层,进尺5米后如钻进正常,可适当加大进尺,

每次控制在70-90cm.

⑤.成孔.成孔检查

●成孔达到设计标高后,对孔深.孔径.孔壁垂直度.沉淀厚度等进行检查,检测前准备好检测工具,测绳.检孔器等.检孔器应按如下要求制作：

●检孔器地外径D为钢筋笼直径加10cm,长度为6D（D为孔径,检孔器地加工执行钢筋加工及安装作业指导书）.

检孔器长度一览表

桩径

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

检孔器长度

6.0

6.6

7.2

7.8

8.4

9.0

9.6

10.2

●标定测绳,测绳采用钢丝测绳,20米以内测锤重2Kg,20米以上测锤重3Kg.  

●测量护筒顶标高,根据桩顶设计标高计算孔深.以护筒顶面为基准面,用测绳测量孔深并记录,测量时测量五处（中心一处,四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值,当最小测量值小于设计孔深时继续钻进.现场技术人员应严格控制孔深,不得用超钻代替钻渣沉淀.

●用检孔器检测孔径和孔地竖直度,检孔器对中后在孔内靠自重下沉,不借助其他外力顺利下至孔底,不停顿,证明钻孔符合规范及设计要求,如不能顺利下至孔底时,用钻机进行扩孔处理.

●检测标准：

孔深.孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度符合设计规定：

对于直径≤1.5m地桩,≤300mm；

对于直径＞1.5m地桩或桩长＞40m或土质较差地桩,≤500mm.

桩位误差不大于50mm.

钻孔过程中钻机操作要领和注意事项：

①.在钻进过程中应时刻注意钻机仪表,如仪表显示竖直度有变化,应及时进行调整,调整后钻进.

②.钻孔过程中每进尺5—10米时测定泥浆各项技术指标,不满足要求时及时调整.

③.钻进过程中生成地泥浆,导入泥浆沉淀池,沉淀后循环使用,

施工完成后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染.

④.钻进过程中注意孔内水压差.

⑤.钻进时记录每次地进尺深度并及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班地注意事项.

⑥.因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻头留在孔内,以防埋钻.同时保持孔内有规定地水头（即应高于地下水位或空外水位1.0-2.0m）和要求地泥浆浓度.粘度,以防坍孔.

.旋挖钻孔应超挖30cm,以保证桩长,同排桩超挖深度应基本一致,要控制在±5cm以内.

.在钻进过程中,设专人对地质状况进行检查.

.在钻进过程中,要根据地质情况调整钻机地钻进速度.在粘土层内,钻机地进尺控制在80-90cm/次旋挖,在砂土层中,钻机地进尺控制在40-50cm/次旋挖.

.在钻进过程中,钻杆地提升速度控制在0.4米/s.

4.2.5.清孔：

①.孔底清理紧接终孔检查后进行.钻到预定孔深后,必须在原深处进行空转清土（10转/分钟）,然后停止转动,提起钻杆.

②.注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆.

③.调整泥浆指标,试验室试验人员检测成孔后泥浆比重.粘度.含砂率,是否符合灌注水下混凝土要求.（泥浆相对密度1.03—1.1；粘度17—20Pa.s；含砂率：

＜2%；胶体率：

＞98%）,如不符合要求则下导管,将泥浆泵与导管连接,通过导管由孔底注入符合要求地稀释泥浆,进行循环.

④.灌注前试验人员再次检测泥浆指标,其比重.粘度.含砂率符合灌注混凝土标准时清孔结束.

.清孔后,用测绳检测孔深.

4.2.6.钢筋笼制作与安装

4.2.6.1.钢筋笼地制作

钢筋笼地制作执行《钢筋加工及安装作业指导书》

4.2.6.2.钢筋笼地运输.安装

钢筋笼运输采用炮车运输,吊车安放.

①.对钢筋笼加焊加强筋（具体形式和位置见图4）,防止在运输安装过程中钢筋笼变形.

②.钢筋笼采用吊车安放,起吊钢筋笼时,吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担,勾挂钢筋笼.起吊用双吊点,第一吊点设在骨架地上部,使用主钩起吊.第二吊点设在骨架地中点到三分点之间.起吊时,先起吊第一吊点,将骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊.待骨架离开地面后,第二吊点停止起吊并松钢丝绳,直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊,解除第二吊点钢丝绳.

③.缓慢移动钢筋笼,将钢筋笼吊到孔位上方,对准孔位.扶稳,缓慢下放,依靠第一吊点地滑轮和钢筋笼自重,眼观使钢筋笼中心和钻孔地中心一致.

④.以护筒顶面为基准面,量测钢筋笼,当钢筋笼到达设计位置时,焊吊筋固定.当钢筋笼需接长时,先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位,然后吊起第二节钢筋笼,对准位置用焊接或套筒连接.焊接时可以使用多台电焊机同时焊接.

⑤.钢筋笼固定,可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋,吊筋圈内穿穿杠,将钢筋笼固定（见图5）.

⑥.钢筋笼安放完成后,在钢筋笼对称钢筋上帮十字线,连接单桩护桩,拉十字线,用吊垂检查两十字交叉点是否重合.不符合要求时,应调整穿杠上地钢筋笼吊筋,使之重合.

⑦.钢筋骨架地制作和吊放地允许偏差为：

主筋间距±10mm；螺旋筋间距±10mm；骨架外径±l0mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程+20mm,骨架底面高程±50mm.

4.2.7.安放导管

砼采用导管灌注,导管内径为200-300mm,螺丝扣连接.

①.导管使用前使用气泵进行水密承压试验.试压前将导管一头封闭,从另一端将导管内注满水,用带有进气管地导管封闭端头将导管封闭,将气泵气管与导管进气管连接,加压至0.6Mpa（压力不小于孔内水深1.3倍地压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力地1.3倍,按40米水深压力进行试压,试压压力为0.6Mpa.）.持压2分钟,观察导管有无漏水现象.

②.检查导管外观,导管内壁应圆滑.顺直.光洁和无局部凹凸.

局部沾有灰浆处应清理干净,有局部凸凹地导管不予使用.

③.导管试拼.编号

根据护筒顶标高,孔底标高,考虑垫木高度,计算导管所需长度对导管进行试拼（标准导管长度一般为4m.3m.2.5m.2m.1m.0.5m）,符合长度要求后,对导管进行编号.试拼时最上端导管用单节长度较短地导管（0.5m）,最底节导管采用单节长度较长地导管（4.0m）.

④.导管采用吊车配合人工安装,导管安放时,眼观,人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心,然后稳步沉放.防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁.安装时用吊车先将导管放至孔底,然后再将导管提起40cm,使导管底距孔底40cm.

⑤.导管高度确定后,用枕木调整导管卡盘高度,用卡盘将导管卡住.

4.2.8.水下砼地拌合.运输

①.混凝土拌合前,由试验室提供混凝土配合比.

②.测定拌合料场砂.石地含水量,换算施工配合比,交付拌和站严格按施工配合比拌制混凝土.

③.混凝土拌合坍落度控制在180～220mm.每车混凝土出站前,试验室试验人员,检测混凝土地出站坍落度和出站温度,不合格不予出站.混凝土出站时,试验室人员须在运输单上填写出站时间,出站时坍落度,若为冬季施工时,还需填写混凝土地出站温度.

④.混凝土运输采用罐车运输,冬季施工时,罐车运输罐应用棉被或其他保温材料包裹保温,以减少混凝土在运输过程中地温度损失.

4.2.9.灌注水下混凝土

①.每车混凝土灌注前检测混凝土出场.入模地坍落度和出场.入模温度,坍落度应在180-220mm之间,温度应在5℃度以上.

②.混凝土由罐车运至现场后,采用吊车吊储料斗运进行灌注.为确保灌注地顺利进行,砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量,埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部地需要.首批砼地数量按下式确定：

V≥π×D2（H1+H2）/4

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）；

③.首批混凝土灌注后,灌注砼由砼运输车溜槽直接对料斗放料进行灌注.

④.灌注中,每车混凝土灌注完成或预计拔导管前量测孔内砼面位置,以便及时调整导管埋深.导管埋深一般控制在4～6m之间.

⑤.在灌注将近结束时,核对砼地灌入数量,以确定所测砼地灌注高度是否正确.灌注完地桩顶标高应比设计标高高出0.5m,高出部分在砼强度达到80%以上后凿除,凿除时防止损毁桩身.

⑥.灌注完毕后,拔出护筒.

控制要点：

①.灌注开始后,应连续地进行,准备好导管拆卸机具,缩短拆除导管地时间间隔,防止塌孔.

②.开始灌注时,砼面高度将至钢筋笼底部时要放慢灌注速度,当孔内混凝土顶面距钢筋笼底部1m时,混凝土灌注速度应控制在0.2m/min左右,并仔细量测砼表面高度,以防钢筋笼上浮,当混凝土拌和物上升到钢筋笼底口4m以上时,提升.拆除导管,使混凝土灌注导管底口高于钢筋笼底部2m以上,恢复0.5m/min左右地正常灌注速度.

③.钻孔灌注桩施工全过程中,现场技术员应真实可靠地做好记录,记录结果应经监理工程师认可,如钻孔记录.终孔检查记录.砼灌注记录.

4.3.施工过程中可能出现地情况地处理措施

4.3.1砼堵管处理

　　用吊车将料斗连同导管一起吊起,在50cm范围内小幅度上下提升三次,应注意地是切不可把导管提出砼面以外.为避免此类事故发生,应严格要求做到：

导管要牢固不漏水；砼和易性坍落度要好；砼浇注必须要在初凝前完成,导管埋深控制在4～6m.

4.3.2钢筋笼上浮预防措施

①.砼底面接近钢筋骨架时,放慢砼浇注速度,浇筑速度控制在0.2m/min左右；

②.砼底面接近钢筋骨架时,导管保持较大埋深,导管底口与钢筋骨架底端尽量保持较大距离；

③.砼表面进入钢筋骨架一定深度后,提升导管使导管底口高于钢筋骨架底端一定距离.

④.在保证钢筋笼中心位置不变地情况下,通过四根定位钢筋将钢筋笼固定在钢护筒上.

5.实测项目

5.1钻孔桩成孔质量标准

项 目

允   许   偏   差

孔地中心位置（mm）

群桩：

100；单排桩：

50

孔径（mm）

不小于设计直径

倾斜度

小于1%

孔深

摩擦桩：

不小于设计规定；

支撑桩：

比设计深度超深不小于50mm

沉淀厚度（mm）

摩擦桩：

符合设计要求,当设计无要求时,对于直径≤1.5m地桩,≤300mm；对于直径＞1.5m地桩或桩长＞40m或土质较差地桩,≤500mm；

支撑桩：

不大于设计规定

清孔后泥浆指标

相对密度：

1.03～1.10；粘度：

17～20pa.s；含砂率：

＜2%；胶体率：

＞98%；

5.2钻孔灌注桩实测项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1△

混凝土强度（MPa）

在合格标准内

试件大于等于10组时,按数理统计方法评定；试件小于10组时,按非统计方法评定；

2△

桩位（mm）

群桩

100

全站仪或经纬仪：

每桩检查

排架桩

允许

50

极值

100

3△

孔深（m）

不小于设计

测绳：

每桩量测

4△

孔径（m）

不小于设计

探孔器：

每桩量测

5

钻孔倾斜度（mm）

1%桩长,且不大于500

探孔器：

每桩检查

6△

沉淀厚度（mm）

摩擦桩

符合设计规定,设计未规定时按施工规范要求

测绳量测：

每桩检查

支撑桩

不大于设计规定

7

钢筋骨架底面高程（mm）

±50

水准仪：

测每桩骨架顶面高程后反算

6.成品保护

6.1钻孔灌注桩浇注完成后,可在砼初凝后终凝前及时清理桩头超灌注部分,清理至桩顶设计高程以上30cm左右为准.

6.2清理完成后,不应再扰动桩基砼.

7.冬季施工措施

7.1.放样时,桩位护桩应设置在孔壁1米以外,防止钻孔设备在钻进过程中扰动护桩.如发生护桩位移应及时通知测量人员进行复测.

7.2.钢筋焊接宜在室内进行,当必须在室外进行时,最低气温不能低于－20℃,并采取防雪挡风措施,减小焊件温度差.焊接后接头严禁立刻接触冰雪.冷拉钢筋时地温度不低于－15℃.

7.3.冬季施工,用锅炉对拌合用水进行加热,根据天气预报情况确定拌合用水地加热温度.当天气地最低温度为零下15℃以内时,对拌合用水加热至50-70℃.

7.4.当对拌合用水进行加热时,混凝土地拌制顺序为：

现将水和集料进行拌合45秒,然后加入水泥进行拌合,拌合时间90秒.

7.5.混凝土运输采用混凝土罐车运输,运输罐用棉被包裹保温,以减少混凝土在运输过程中地温度损失.

7.6.混凝土灌注应连续进行,当中途因故停止时间超过30分钟时,应对现场罐车内地混凝土进行温度坍落度进行检测,当温度小于5℃时和坍落度不符合灌注要求时,不得使用；当中途停止时间超过混凝土初凝时间时,不得使用.

7.7.灌注桩混凝土灌注完成后,混凝土初凝前将桩头清理干净,初凝后覆盖一层塑料布,回填90cm戈壁料,以保证桩头不受冻害.