冲击钻灌注桩作业标准指导书.docx

冲击钻灌注桩作业指导书1.适用范围2.作业准备2.1技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，审核施工图纸，澄清相关技术问题，熟悉规范和技术标准。制订施工安全确保方法，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参与施工人员进行上岗前技术培训，考评合格后持证上岗。钻孔灌注桩开工前应依据相关规范要求编报施工方案及开工汇报。待开工汇报得到监理工程师同意开工后才许可开工。2.2外业准备施工作业层中所包含多种外部技术数据搜集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足管理、技术人员进场生活、办公需要。依据施工使用要求修建施工道路、泥浆坑、混凝土搅拌站和水电供给系统等，并立即组织好设备、人员及材料进场。依据施工需要，对设计提供测量控制网根据设计文件要求进行复测，编制测量施工方案，进行必需加密或重新布设控制网点，补充施工需要水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。3.技术要求3.1混凝土拌和全部在拌和站集中厂拌。3.2施工前按设计提供混凝土强度进行室内试验，确定施工配合比。 3.3钻孔桩桩位偏差、桩身倾斜度、桩径及桩长符合设计要求。3.4混凝土灌注过程中计算好导管埋深，避免拔错导管造成断桩，混凝土应该满足各项设计和规范要求。3.5对钻孔桩桩身混凝土进行无损伤检测，桩身混凝土应均匀、完整，无离析、夹泥、短桩及断桩等质量事故。3.6嵌入承台内混凝土桩头及锚固钢筋长度应符合设计要求。4.施工程序及工艺步骤4.1施工程序施工程序为：平整场地测定孔位埋设护筒钻孔第一次清孔钢筋骨架制作和吊放导管安装第二次清孔灌注水下混凝土。4.2工艺步骤平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒钻头调整中间检验终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检验泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度清理、检验测孔深、孔径钢筋笼制作工艺步骤图桩基检测5.施工要求5.1 施工准备钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。钻孔场地在浅水中时，采取筑岛法。岛顶面通常高出施工水位1.02.0m。当在深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必需坚固稳定，能承受施工作业时全部静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。5.2 施工工艺5.2.1测量放线场地平整后放线定桩位，定位后要在每个桩位中心点打入一条16800mm钢筋做桩位标识,并用混凝土固定好。桩位放线后会同相关人员对桥梁轴线桩位进行复核，并办好复核统计签证。桩位经复核无误后方可进行施工。5.2.2埋设钢护筒（1）浅滩及陆地护筒埋设护筒采取12厚钢板制作，并在顶部焊加强筋和吊耳,内径比桩径大40cm。陆地钢护筒顶标高应高出地下水位1.5m，并高出地面0.5m。护筒埋置深度黏性土大于1m，砂类土大于2m。对砂土应将护筒周围1.51.0m 范围内砂土挖除，夯填粘土至护筒底口0.5m 以下。护筒顶面中心和设计桩位偏差小于5cm，倾斜度小于1。钻进过程中要常常检验护筒是否发生偏移和下沉,并要立即处理。（2）水中护筒施工水中墩护筒施工步骤：在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，测量放线定桩位对接钢护筒整体起吊钢护筒入水调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定安装震动打桩锤振动下沉安装钻机开始水上钻孔桩施工。在钢护筒振动下沉过程中要正确定位、跟踪监测、调整，满足规范要求，确保钻孔桩施工顺利进行。护筒内径宜比桩直径大0.20.4m。钢护筒在加工厂分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用木楔在导向架和护筒之间调整偏差，护筒底口要求抵达卵石层顶面。护筒顶口宜高出施工水位或地下水位2.0m。5.2.3泥浆制备在粘性土中成孔时应注入清水，以原土造浆护壁，泥浆比重应控制在1.11.3。在砂土和较厚夹砂层中成孔时，应制备泥浆（在孔中投入优质黏土造浆），泥浆比重应控制在1.21.3。在砂卵石层或轻易塌孔土层中成孔时，应制备泥浆（在孔中投入优质黏土造浆），泥浆比重应加大至1.31.5。泥浆性能指标：粘度：通常地层1622s，松散易坍地层1928s；含砂率：新制泥浆小于4%；PH值：大于6.5。泥浆池沉淀池池面标高应比护筒低0.51m，以利泥浆回流畅顺。泥浆池和沉淀池位置要合理布局，不得妨碍吊机和钻机行走。泥浆池容量为每孔排渣量，沉淀池容量应为每孔排渣量1.52倍。沉淀池及泥浆池沉积物应常常清除，多出泥浆要立即排出基坑。5.2.4钻机就位钻机就位前,对钻孔前各项准备工作进行检验,包含关键机具设备检验和维修。安装时钻机底座应平稳，确保在钻孔过程中不发生位移或沉陷。钻头和桩中心偏差小于5cm。5.2.5成孔（1）开孔时应低锤密击。如表土为淤泥、松散细砂等软弱土层，可加粘土块夹小片石，反复冲击造孔壁，确保护筒稳定。在多种不一样土层和岩层中钻进时，可按下表进行。 适用土层施工关键点效 果在护筒刃脚下2m以内小冲程1m左右，泥浆比重1.11.3，软弱层投入粘土块夹小片石造成坚实孔壁粘土或粉质粘土层中小冲程12m，泥浆比重1.11.3，泵入清水或稀泥浆。提升钻进效率粉砂或中粗砂层中冲程13m，泥浆比重1.21.3，投入粘土块，勤冲勤掏渣。反复冲击，造成坚实孔壁，预防坍孔。砂卵石层中、高冲程23m，泥浆比重1.31.5，投入粘土块，勤掏渣。提升钻进效率基岩高冲程34m，泥浆比重1.2左右，勤掏渣。加大冲击能量，提升钻进效率。软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加粘土块夹小块石，泥浆比重1.31.5。造成坚实孔壁（2）钻进过程中若发觉斜孔、弯孔、缩颈、塌孔或沿护筒周围冒浆和地面沉陷等情况，应停止进钻，经采取下列有效方法后，方可继续施工。产生斜孔、弯孔和缩孔时，应停钻抛粘土块夹片石至偏孔开始处以上0.51m，重新钻进；钻进中如遇塌孔，应立即停钻，回填夹片石粘土块，加大泥浆比重，反复冲击造壁及钻进；沿护筒周围冒浆、造成孔口坍塌地表沉陷时，应立即停钻并预防钻机倾倒，立即在护筒外围回填粘土（用稻草拌和）；并加以扎实，必需时压上一层泥、砂包后方可继续钻进。（3）若遇卡钻、掉钻，应按下列方法处理：卡钻时应交替紧绳、松绳，将钻头缓缓吊起，不得硬提猛拉，必需时可使用打捞钩、千斤顶等铺助工具助提；掉钻时应立即打捞，用打捞钩钩住钻头预设打捞环，把钻头提上来。（4）桩孔排碴可采取泥浆循环或抽碴筒排碴等方法。如采取抽碴筒排碴，在钻进45m深后，每钻进0.51m应抽碴一次，并立即补给泥浆。（5）每钻进2m或地层改变处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并统计，同时注意土层改变，在岩、土层改变处均应捞取渣样，判明土层并记入统计表中方便和地质剖面图查对。入岩后，每钻进200mm要取一次岩样，并妥善保留，方便终孔验证。（6）钻孔过程中如遇特殊情况需停钻时，应提出钻头，并增加泥浆比重和粘度，保持孔壁稳定。（7）群桩同时钻孔时，相邻钻孔不许可同时开钻，当已浇筑混凝土桩强度未达成5MP时，也不得在相邻孔进行钻孔施工。5.2.5检孔钻孔完成后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检验合格后，再进行清孔工作，不然重新进行扫孔。5.2.6清孔钻孔达成设计深度后，采取灌注桩孔径检测器进行检验，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔采取泥浆循环或抽碴筒抽碴清孔，应达成规范要求，即：孔内排出或抽出泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重小于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：摩擦桩小于20cm，柱桩小于5cm。严禁采取加深钻孔深度方法替换清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，预防坍塌。浇筑水下混凝土前，检验沉渣厚度，沉渣厚度不符合要求时应进行二次清孔，必需时用高压风冲射孔底沉淀物，清孔完成后立即浇筑水下混凝土。5.2.7钢筋笼制作、安装（1）钢筋笼制作钢筋笼在现场制作。主筋在制作前必需整直，没有局部弯折。钢筋接头应相互错开，确保同一截面内接头数目不超出主筋总数50%，接头错开间距大于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。钢筋笼焊接、绑扎必需牢靠，应确保焊缝长度和饱满度。桩身钢筋笼分段制作完后，吊运至现场边下放边连接。分段制作时采取搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头长度单面焊不能小于10d，双面焊不应小于5d（d为钢筋直径）。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。钢筋笼制作许可误差和检验方法序 号项 目许可偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100mm尺量检验2钢筋骨架直径10mm尺量检验不少于5处3主钢筋间距10mm4加强筋间距20mm5箍筋间距或螺旋筋间距20mm6钢筋骨架垂直度骨架长度1%吊线尺量检验（2）钢筋笼安装钢筋笼顶端应依据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点应拴牢并部署于直径方向，起吊过程中必需预防钢筋笼变形，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼接长时，两钢筋笼必需保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，随起随落和正反循环使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引发塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发觉异常现象，立即停放，检验是否坍孔。钢筋笼骨架外侧应焊置控制混凝土保护层厚度混凝土垫块，其间距竖向为2m，横向圆周均匀部署4处。钢筋笼下放至标高后，要检验钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，并用4根16钢筋将其和钢护筒焊接，或和灌注平台连成一体，以预防钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。5.2.8安装导管（1）灌注水下混凝土采取钢导管灌注，导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验水压不应小于孔内水深1.3倍压力，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p1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到最大内压力（kPa）；rc为混凝土拌和物重度（24kN/m3）；hc为导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或估计最大高度计；rw为井孔内水或泥浆重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆深度（m）。（2）导管采取25-30钢管，每节23m,配12节11.5m短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。按自下而上次序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超出钻孔深0.5%并小于10cm。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采取螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有 250400mm 空间。5.2.9二次清孔浇筑水下混凝土前应检验沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：柱桩小于5cm；摩擦桩小于20cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。5.2.10灌注水下混凝土（1）计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土大于1m深。足够冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，降低工后沉降关键步骤。首批混凝土数量计算以下： Vh1d2/4+HcD2/4； h1HwYw/YcD：钻孔桩直径；d：导管直径；Hc：首批需要混凝土面至孔底高度=导管埋深（1m）+导管底至孔底高度；Hw：混凝土面到水面高度；Yw：导管外水或泥浆容重；Yc：混凝土容重取2.4t/m3灌注首批混凝土时，导管下口至孔底距离为2540cm，混凝土灌注时间应小于初凝时间，当混凝土面抵达钢筋笼位置时，应注意钢筋笼是否“上浮”。（2）打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发觉导管内大量进水，表明出现灌注事故。（3）桩基混凝土灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应预防混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不正确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，立即测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管提升和拆除；导管埋置深度应控制在24m。同时应常常测探孔内混凝土面位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间通常不宜超出15min。要预防螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下管节要立即清洗洁净，堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要渐渐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下方法：尽可能缩短混凝土总灌注时间，预防顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土流动性过小。当混凝土面靠近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，合适提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架握裹力。混凝土灌注到靠近设计标高时，要计算还需要混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内混凝土数量估量在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注快要结束时,因为导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最终一段长导管时，拔管速度要慢，以预防桩顶沉淀泥浆挤入导管下形成泥心。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此原因。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，方便灌注结束后将此段混凝土清除。在灌注混凝土时，每根桩应最少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，依据规范要求增加。如换工作时，每工作班全部应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验汇报表。强度不合要求时，应立即提出汇报，采取补救方法。相关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面深度、导管埋深、导管拆除和发生异常现象等，应指定专员进行统计。5.2.11泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃泥浆，为了保护当地环境，这些废弃泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定废弃泥浆堆放场地，并做妥善处理。6.劳动组织6.1劳动力组织方法：采取架子队组织模式。6.2施工人员应结合已经确定施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。负 责 人1人技术主管1人专兼职安全员1人工 班 长3人技术、质检、测量及试验人员6人机械工、钢筋工、普工13人其中责任人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必需由施工企业正式职员担任，并可依据工程情况合适配置若干劳务工人。7.材料要求水泥：采取42.5一般硅酸盐水泥。细骨料：级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小天然河砂。细度模数为2.63.0 中砂。粗骨料：级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小洁净碎石。其压碎值小于10%，吸水率小于2%。采取525mm 连续级配。水：应用自来水或不含有害物质洁净水。外加剂：外加剂量应该由试验确定。钢筋：钢筋等级、直径必需符合设计要求，有出厂证实书及复试汇报。8.设备机具配置机械种类机械数量钻机1台吊车1台洒水车1台挖掘机1台泥浆罐车1台9.质量控制及检验9.1质量控制9.1.1护筒埋设：护筒既保护孔口壁，又是钻孔导向，则护筒垂直度要确保。为预防跑浆，护筒周围土要扎实，最好粘土封口。在上层土质较差时，将护筒加长至46m，提升护壁效果。在松散杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，方便形成很好孔壁。9.1.2对导管要求：导管在使用前必需作密封性检验，接头严密，不漏水、不漏浆。导管上料斗体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土埋管深度。9.1.3浇筑混凝土要求：混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。因为桩内混凝土不能振捣，关键靠混凝土自重压密和混凝土流动成型，必需控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土质量，随时检验混凝土塌落度。因为混凝土浇筑到顶时残留泥浆会和混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高0. 5m1.0m ，最终机械破桩头处理。9.1.4控制最终一次灌注量，桩顶不得偏低。9.2检验标准序号项 目许可偏差（mm）1孔径大于设计孔径2孔深摩擦桩大于设计孔深柱桩大于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩504倾斜度1%5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩200柱桩5010.安全及环境保护要求10.1安全要求10.1.1特殊工种人员应持证上岗。10.1.2钻机、钻具、起吊设备、卡具等均应符合施工要求，并有专员进行检验维修。10.1.3泥浆池周围设置安全防护栏杆，并作醒目警示。10.1.4钢筋笼、钻具、导管起吊或中途打梢应配置专用工具、卡具，不得随意使用其它物件凑合。10.1.5凡不在施工孔口，均张挂安全网或加盖脚手板，预防人员或物件掉入孔内。10.1.6进入施工现场人员必需戴好安全帽，穿好防滑鞋，不准穿高跟皮鞋、拖鞋进入施工现场。10.1.7夜间施工应有足够照明设施，全部电器设备应符合施工现场安全用电要求。10.1.8施工用电要由专业电工接、拆，一机一闸。10.1.9全部施工人员必需严格根据相关安全规章、规程、要求进行施工。10.2环境保护要求10.2.1严格遵守环境保护政策，为使环境得到保护，随时准备按受政府相关环境保护机构工作人员检验。 10.2.2施工前对施工人员除进行技术交底外，还要对施工人员进行环境保护及文明施工要求交底。10.2.3施工场地应常常保持工地清洁，控制扬尘，杜绝漏洒材料。10.2.4钻孔桩钻碴采取罐车外运。10.2.5外运土均要按要求做防护，不得沿途漏、洒，造成路面污染。10.2.6施工和生活中产生废弃物立即集中处理、运至指定地点弃置。10.2.7对施工及生活中产生污水或废水，集中处理，排放到污水排放系统。