冲孔灌注桩作业指导书1.docx

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冲孔灌注桩作业指导书1

冲孔灌注桩施工作业指导书

1、适用范围

适用于桥梁孔桩施工。

2、编制依据

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

扩建桥梁、无站台柱雨棚及高架候车室及工程地质资料、相关图纸。

3、作业准备

3.1开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗强技术培训，考核合格后持证上岗。

3.2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。

3.3施工前作场地查勘工作，如有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。

3.4施工前做好场地平整工作，对不利于施工机械运行的松散场地，必须采取有效的措施进行处理。

场地要采取有效的排水措施。

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。

3.5具备施工区域内的工程地质资料、经会审确定的施工图纸、施工组织设计或方案、各种原材料及其抽检试验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。

3.6施工机械性能必须满足成桩的设计要求。

4、施工程序与工艺流程

4.1施工程序

冲击孔灌注桩施工顺序：

场地整平→施工放样→埋设护筒→钻孔→第一次清空→安放钢筋笼→第二次清孔→安放导管→浇注水下混凝土→钻机移位

4.2工艺流程

工艺流程图

5、施工方法及工艺要求

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测量放样

放样定出桩位，立好钻机机架并调整和安装起吊系统，钻机利用钻架，可逐渐移动至孔口，经反复详细测量，使钻头中心与桩孔中心重合，使钻机就位，将钻头吊起，徐徐放入孔内，开动转盘液压推进系统使转盘移到孔中心，同时底座用枕木垫实塞紧，顶端用缆风绳固定平稳。

安装方型钻杆并与钻头连接，检查钻杆、转盘机座对中、平整、倾斜情况，符合要求准备开钻，并在钻进过程中经常用水平尺进行检查，误差控制在1′以内。

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%。

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。

泥浆性能指标如表1

泥浆性能指标表1

项目

粘度

相对密度

含砂量

胶体率

PH值

指标

≯28s

＜1.25

≯8％

96%

7.0-9.0

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钢筋笼制作及吊装

5.5.1钢筋笼制作采用箍筋成型法，按设计图纸制作加强箍筋后，在加颈箍筋内圈将主筋位置作上记号，依次将主筋与加颈箍焊牢，然后再焊（或绑扎）其他箍筋和加颈箍筋。

5.5.2钢筋笼长度及主筋长度根据孔深及钢筋连接规范要求配置长度，钢筋笼上端的弯钩在未成型之前弯成。

5.5.3钢筋笼每间隔2米处于同一截面对称设置四个钢筋“耳环”，耳环钢筋直径为12毫米，以此控制孔壁与钢筋笼保护层厚度。

5.5.4起吊骨架时采用两点吊，第一点设在骨架下部，第二点设在中点到上三分点之间，以保证骨架不变形。

5.5.5钢筋笼入孔接长采用直螺纹套筒连接，搭接端部预先折向一侧，使两钢筋轴线一致，在35d接头范围内，同一钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内受力筋，接头截面积占总截面积百分率为50%以内。

5.5.6钢筋笼入孔后，在顶端处接长主钢筋与钻机平台型钢焊接；使其定位牢固，在灌注水下混凝土过程中钢筋笼不会下落或被混凝土顶托上升。

5.5.7控制钢筋笼入孔定位标高，并使钢筋笼底部处于悬吊状态，然后灌注水下混凝土。

5.5.8孔桩灌注完毕后，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定措施，以便使钢筋笼随同混凝土收缩，避免粘结力的损失。

5.6压浆管及声测管埋设

（1）预留压浆管埋设，每根应高于承台面20cm。

（2）声测管埋设

a、桩长大于45m应埋设声测管，内径宜为50～60mm。

b、声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。

c、应采取适宜方法固定声测管，使之成桩后相互平行。

d、声测管埋设数量应符合下列要求：

①D≤800mm，2根管。

②800mm＜D≤2000mm，不少于3根管。

式中D——受检桩设计桩径。

e、声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置。

5.7水下混凝土灌注

5.7.1灌注前，对孔底沉淀厚进行测定，如厚度超过规定，采用喷射法向孔底喷射3~5分钟，使沉渣悬浮。

5.7.2灌注混凝土导管内径300毫米，壁厚4毫米，每节长度2.0米，另配2节分别长1.0米导管和长4.0米底管。

导管使用前，进行接长密闭试验，下导管时防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。

5.7.3水下混凝土坍落度以18～22厘米为宜，并有一定的流动度，保持坍落度降低至15厘米的时间不少于1小时。

灌注所需混凝土采用拌合站集中拌制。

所用原材料、配合比符合建筑桩基技术规范要求。

泵车将混凝土直接送到灌注水下混凝土导管顶部的漏斗中。

水下混凝土在不受水流影响的环境中浇筑，并不得中途停顿。

灌注时间控制在6小时之内。

5.7.4将砼灌入孔底后，探测孔内砼面高度，计算导管埋置深度首批砼灌注时导管离孔底25~40cm，埋置深大于1m，以后灌注时，导管埋深控制在2~6m之间。

5.7.5导管提升保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，拆除导管动作要快，一般不超过15分钟。

5.7.6在混凝土灌注过程中，安排专人始终测量导管埋入混凝土深度，及时调整导管口与混凝土面的相对位置，并做好记录。

5.7.7为防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼3m至高于笼底1m之间，且砼面在钢筋笼底上下1m之间时，应放慢砼灌注速度。

5.7.8水下混凝土灌注面高出桩顶设计0.5～1.0米左右，待桩混凝土达到一定强度后将多于混凝土掏除，桩顶预留0.1米，待施工承台接桩时再用风镐凿除，确保桩顶混凝土质量。

5.7.9 灌注结束后，约4H，挖除多余一段桩头，保留10~20cm接浇系梁及承台。

5.7.10桩头混凝土掏除后即可拔出护筒，加以修整，以备后用。

5.7.11砼的养护与试验

砼浇注完成后，派专人养护，养护期不少于10天。

为了检验砼的质量，试块留置：

a、同一配合比的标养试块，每班不得少于1组，每根灌注桩不得少于1组；

b、同一配合比的同条件试块，每根灌注桩不得少于1组。

养护达龄期后，送试验室试压。

试件砼应在砼浇注时在监理工程师见证下随机抽样制作。

5.8灌注混凝土测深方法

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。

6、人员组织

每个作业工地人员配备表表2

序

人员名称

数量

1

负责人

1人

2

技术主管

1人

3

技术、安全、质检、测量及试验人员

5~6人

4

机械工、普工

6~8人

7、材料要求

水泥用普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。

石子用粒径20~40mm的碎石或卵石，含泥量小于3%。

 水应用自来水或不含有害物质的洁净水。

粘土可就地选择塑性指数I≥17的粘土。

 接桩用焊条型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定。

 钢筋品种和规格均符合设计要求，并有出厂合格证及试验报告。

8、设备机具配置

主要机具设备表3

冲击钻孔机

2台

混凝土导管

2套

电焊机

1台

泥浆车

1辆

水泵

2台

9、质量检测

检验对于桩长大于50米的钻孔桩，按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管，成桩后采用声波透射法进行检测。

对于桩长少于50米的钻孔桩全部采用小应变检测。

对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验。

钻孔桩钻孔允许偏差表4

序号

项目

允许偏差（mm）

1

孔径

不小于设计孔径

2

孔深

摩擦桩

不小于设计孔深

柱桩

不小于设计孔深，并进入设计土层

3

孔位中心偏心

群桩

≤50

4

倾斜度

≤1%

5

浇筑混凝土前桩底沉渣厚度

摩擦桩

≤200

柱桩

≤50

钻孔桩钢筋骨架允许偏差表5

序号

项目

允许偏差（mm）

1

钢筋骨架在承台底以下长度

±100

2

钢筋骨架外径

±10

3

主钢筋间距

±10

4

加强筋间距

±20

5

箍筋间距或螺旋筋间距

±20

6

钢筋骨架倾斜度

0．5%

7

骨架保护层厚度

±20

8

骨架中心平面位置

20

9

骨架顶端高程

±20

10

骨架底面高程

±50

10、常见事故及处理

10.1偏斜孔钻机安装时，支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。

10.1.1因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，而后，重新安装钻机恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应将钻孔回填至原地面，待地层静置稳定后重新开始钻孔。

10.1.2地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层的走向，尔后采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。

孔中心偏差小于20cm的，静置1～2h后可以继续钻孔。

孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。

穿过倾斜岩层过程中，应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。

10.1.3预防：

安装钻机时要使转盘底座水平，超重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查；在有探头石，岩石倾斜处应吊着钻头作减压低速钻进，控制进尺。

10.2护筒脱落由于护筒背后回填质量不好受地面流的浸泡等因素引起的护筒失去稳定、脱落。

出现护筒脱落应立即停止钻孔，将钻机移开，采取相应措施处理。

由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一层黏土使地面干燥、不渗漏，而后，重新安装护筒（作好护筒背后填筑）恢复钻孔施工。

10.3卡钻钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。

针对发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理：

10.3.1由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放钻头，而后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。

10.3.2因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻，优先采用水下爆破的方法进行处理。

在整体岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不宜采取此方法处理。

3.3.3由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。

10.4缩孔缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土，特别是IL＞1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。

针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。

10.5掉钻由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。

发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。

10.5.1钻孔壁稳定的情况，直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。

。

打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。

打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。

10.5.2钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。

钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。

10.6坍孔

10.6.1前兆及现象：

孔内水位突然下降、孔口冒细密水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷增加。

10.6.2坍孔原因：

泥浆比重不够及其它技术指标不符合要求。

反循环时补浆不及时，或河水上涨或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内失水造成孔内水头高度不够。

护筒下口漏水或护筒被碰撞，由振动使孔口坍塌扩展成较大坍孔。

在松散砂层中进尺太快。

清孔后泥浆比重，粘度等指标降低，清孔操作不当，供水管咀冲刷孔壁，清孔停顿过久。

吊装钢笼碰撞孔壁。

10.6.3预防：

在松散砂层、流砂层钻进时，应控制进尺速度，选用较大泥浆比重、粘度、胶体率的泥浆。

汛期或潮汐水位变化过大时，应采用升高护筒，提高孔内水头。

发生孔口坍塌时，立即拆出护筒并回填重新埋设护筒。

清孔时派专人补浆，保证水位高度。

扶直吸浆管以免碰伤孔壁，钢筋笼吊装时竖直对准孔中心入孔。

10.6.4产品保护

（1）混凝土灌注标高低于地面标高的桩孔，灌注混凝土完毕要立即回填砂石至地面标高。

严禁用大石、砖墩等大件物件回填桩孔。

（2）桩养护期间，严禁汽车、吊机、桩机等大型机械辗压桩位。

严禁把桩体作锚固桩使用。

11、安全及环保要求

11.1安全要求

在项目经理部安全生产组织领导下，作业队设置专职安全员，各作业机组设置兼职安全员，加强安全思想教育，学习劳动保护法规，树立“安全生产，质量第一”的思想，定期检查，贯彻“预防为主”的方针。

11.1.1在施工作业场地设置明显标志，施工重地，闲人免进，进入施工现场，必须戴安全帽，防高空坠物，登高作业必须系安全带。

11.1.2安全用电，配电盘应严加保护，设置漏电保护装置，防止漏电。

所用电线不得私自乱拉乱扯，经常检查电路系统是否有破皮、漏电、短路等潜在问题。

11.1.3非机械操作人员，不得操作机械施工，作到持证上岗。

在夜间施工时，应有足够的照明，加强安全管理。

施工期间，做好防火、防盗安全保卫工作，严禁酒后作业。

11.2环保要求

11.2.1进入施工现场的施工人员要穿戴整齐；施工人员须佩带上岗证上岗操作。

11.2.2所有机组统一编号、挂牌施工。

11.2.3施工时加强对环境的保护，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。

11.2.4严禁施工人员与驻地人民群众发生不必要的冲突。