灌注桩基础施工作业指导书.doc

白铁路五标段桩基础工程施工作业指导书1. 目的指导桩基的钻进、灌注等工程。2. 适用范围适用于全标段内桥梁的桩基工程。3.职责3.1.主管工程师：认真理解和掌握设计文件要求和设计标准。按照创优规划的要求，做好技术交底，提出质量要求和措施，按验收标准验收。3.2.项目负责人：认真学习和组织执行工程创优规划,按技术交底的要求组织作业人员认真实施。3.3.带班班长：按照技术交底的要求，带领技术工人认真地规范地作业。3.4.作业人员：熟练操作各种机械，熟悉操作要领及技术要求，认真作业，确保优良。3.5.材料员：按技术部门提出的物资供应计划，采购符合设计要求的材料，分类堆放和标识。3.6.质检工程师：按验收标准的规定认真地对桩的数量、直径、深度及形状等项目进行检验和评定。4.作业指导书引用的规范铁路桥涵施工规范 TB 10203-2002铁路桥涵工程质量检验评定标准 TB104152003铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范 TB 1042420035.施工准备5.1.施工测量为保证桥墩台定位达到规范要求的精度，在定位前根据线路贯通复测的成果进行桥梁测量控制网布设，计算形成测量成果书，同时计算桥梁各施工放样细部测量坐标等参数。 桥梁的桩、承台、墩台各部施工测量放样均以大桥测量控制网各控制点为控制点，用全站仪直接通过座标或拨角测距法直接测量定位。5.2.施工场地平整和钻孔桩定位5.2.1在滩涂及两岸旱地，清除地表面杂物，在场地内填筑50cm厚粘土，用推土机进行平整、压实。墩台位于陡坡上时，挖成平坡或搭设工作平台。5.2.2水中墩，采用草袋围堰筑岛法修筑钻孔平台。筑岛应优先选用粘土，平台用推土机进行平整、压实，然后铺垫枕木作钻孔平台。草袋围堰迎水面必要时采用钢管排围护，防止河水冲刷。5.2.3钻孔工作平台位于滩涂或无水区的大小一般以承台尺寸为基准各边向外加宽1.0m。场地整平后，利用控制网控制桩用全站仪直接测设各钻孔桩中心桩，并在孔位中心桩四角测放出护桩点，作为施钻中桩位控制点和检查点。同时测量钻孔桩位处的水平标高，以控制钻进深度。5.3.护筒的制作和埋设护筒可采用48mm钢板制作。采用旋转钻机时，护筒内径应大于桩直径的20cm。护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m左右，并要高出钻孔平台顶面0.5m左右,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。护筒埋设采用挖孔埋设法，也可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒，在挖孔至一定深度（岸滩上进入粉土不小于1m，砂土中不小于2m；在河中，水中筑岛处，护筒埋入河床面以下至少1.0m）符合要求后，在护筒四周分层对称夯填4050cm厚粘土。护筒中心与桩中心线重合，平面误差控制在50mm以内，倾斜度控制在1%内。5.4.泥浆制作泥浆循环处理系统设置在工程征地范围内、两个桥墩钻孔作业平台之间，一般2个墩(或墩加台)共用一套泥浆循环系统。泥浆循环池由制浆池、沉淀池、泥浆池组成，根据桥址处地质层以砂土为主的特点，泥浆循环池应采用砌砖围护，制浆池和泥浆池应采用水泥砂浆封底。为避免泥浆对周围环境的污染，在钻孔过程中，对沉淀池中沉碴及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，随时用汽车运至指定地点。泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作，造浆用的优质粘土塑性指标应大于15 ，小于0.05mm的粘粒含量应大于50%。制备的泥浆指标应达到：比重：1.11.3；黏度：粘土、岩层为1622秒，砂层为1928秒；PH值：大于6.5；含砂率：小于4%；胶体率：大于95%。泥浆必须充分拌匀备用。在开钻前，应充分备足制浆用粘土。泥浆循环池设置请见泥浆循环系统平面布置示意图泥浆循环系统平面布置示意图5.5.钻机就位钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。工地上备一定数量的钻机和泥浆泵的易损配件，以便机械出现故障时及时更换，同时预先制作好用于打捞钻头用的工具。钻孔桩机采用吊机拼装，导轨平移就位，钻机机的底架必须垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻机的顶端应用缆风绳对称拉紧。桩机就位后，钻头或钻杆对准钻孔桩位，钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。6.钻孔作业6.1.劳动力安排钻孔为连续作业，每班配备6人，见下表。钻机劳动力安排表序号职务主要职责 人数1班长对该班的工作负责，并对进尺、地质情况作好记录。12钻机司机操作钻机，并观察孔口稳定，对钻机负责。13卷扬机司机 操作卷扬机安全负责。14机电工负责用电及保证泥浆泵的正常运转。15勤杂工负责钻杆装卸及清碴工作。26.2.钻孔正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。开孔都具有导向性，开孔的孔位必须准确。循环钻开钻时，控制进尺速度及钻压，采用“低压慢速”措施，待钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进。在砂土、软土等容易坍孔的土层采用低档慢速钻进，同时提高孔内水头，加大泥浆比重。采用循环钻机钻孔均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。减压钻进可使钻杆在整个钻进过程中维持竖直状态，使钻进回转平稳，避免或减少斜孔、弯孔或扩孔现象。使用反循环旋转钻机钻孔时，应将钻头提离孔底约20cm，待泥浆循环畅通，方可开始钻进。钻孔作业连续进行，不得中断。在钻进过程中：a . 必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。并且，在土层变化处捞渣样，与设计地层作核对。在钻进过程中，通过打捞出的钻渣，确定进入岩层的高程，以便与设计核对，并注意保存钻渣样品，同时必须做好钻孔记录。b. 经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度，防止发生坍孔、缩孔。c .当钻孔离设计标高约1m时，应注意控制钻进速度和深度，防止超钻。并核对地质资料，判定是否进入要求的深度。d .当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。钻进时应备用钻头或零配件，轮替使用。钻头直径磨耗超过1.5cm时，应及时更换、修补钻头。钻孔结束后，应检查孔径、孔深、孔的倾斜度。6.3.清孔当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查验收后，立即进行清孔，以免间隔时间长，钻渣沉淀，造成清孔困难。采用二次清孔的方式，钻孔完成后，立即进行第一次清孔，主要目的是过滤掉钻渣，待钢筋笼吊装入孔后，立即进行第二次清孔，主要是调整泥浆比重，降低含砂率，为顺利灌注水下混凝土创造条件。循环钻进清孔采用换浆法，及时向孔内注入新鲜泥浆置换孔内含渣的泥浆，同时注意保持孔内泥浆面的高度及泥浆比重是否合适，防止坍孔、缩孔。当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，实测孔底沉渣厚度不大于10cm时，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。6.4.钢筋笼的制作与安放6.4.1在钢筋棚内集中下料，采取现场分节绑制，用钻机塔架或吊机提入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接，桩长小于12m的钢筋笼一次性吊装入孔，桩长大于12m的钢筋笼分二节。6.4.2钢筋笼吊起后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。下放过程中，注意孔内水位情况，如发生异常（孔内水位是否有突然较大幅度升降），马上停止，检查是否坍孔。6.4.3钢筋笼采用2m一道加强箍加强，且主筋与加强箍全部焊接，防止装吊变形。钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块或“耳环”，间距沿桩长不超过2.0m，横向圆周不得小于4块，以保证钢筋保护层厚度。6.4.4钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接采用双面焊，并保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位。钢筋骨架底面高程偏差控制在50mm，并采取设置防浮钢管与钻机底座联结、在钢筋笼底主筋上对称加焊四根带钩防浮钢筋等有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。6.4.5钢筋笼安放完毕，泥浆泵与导管相连，进行二次清孔。6.4.6水下混凝土灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定，使钢筋随混凝土收缩，避免粘结力的损失。6.5.技术措施 钻孔施工中，容易出现坍孔和缩孔，为了确保钻孔桩的质量和进度，采取以下预防和处理措施。6.5.1安装钻机时要使转盘、底座平正，并经常校核。钻杆（钻绳）较长，转动时地下摆动大，在钻架上增添导向架。6.5.2在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，特别是细砂、中砂层的深度和厚度，以便对不同土层选择合适的钻头、钻压、钻速、泥浆指标等。6.5.3做好钻孔准备工作，选择好钻机钻头；埋设好护筒。6.5.4在钻孔和清孔过程中，注意保持孔内的泥浆面高度，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度。6.4.5在砂层、软土层等容易坍孔的土层中钻孔，采用低档慢速钻进，同时提高水头，加大泥浆比重，并加大护筒埋深，提高护筒顶面高度和孔内水位，以防止发生坍孔、缩孔。6.5.6钻孔过程中，严禁提住钻头钻进、转速太快、空转时间太长。6.5.7常见钻孔事故的预防和处理办法见下页表：序号类别产生原因预防和处理措施1坍孔（1）泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮（2）护筒埋置太浅，下端孔口漏水；（3）由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头高度不够；（4）松散砂层中进尺太快；（5）钻头、抽渣筒或钢筋笼碰撞孔壁。（1）在松散砂层中钻进要严格控制进尺；投入粘土、卵石等挤入孔壁起护壁作用；（2）发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填重新埋设再钻；（3）发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到坍孔处以上12米，待沉积物密实后再钻；（4）清孔指定专人补水；吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入。2 钻孔 倾斜（1）钻孔中遇有较大孤石；（2）在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均；（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；（4）钻机底座不平，钻杆弯曲。（1）遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低钻速，控制进尺；（2）经常检查钻机底座水平、钻杆接头，逐个检查及时调正。3扩孔孔壁坍塌局部扩孔不影响钻进至设计标高，可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。4缩孔钻锥严重磨耗、软塑土遇水膨胀或流塑性软土使孔径缩小及时焊补钻锥；及时提高孔内泥浆面加大泥浆比重，上下反复扫孔以扩大孔径。5掉钻落物（1）卡钻时强提、强扭；（2）钢丝绳或钻杆疲劳断裂；（3）操作不当，使不应反转的钻机反转钻杆松脱。（1）开钻前清除孔内杂物，用电磁铁或冲抓锥打捞；（2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置；（3）采用打捞钩、打捞叉吊出。7.水下混凝土的灌注二次清孔沉渣厚度符合要求，并经监理工程师同意后即开始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用导管法，导管直径选用2030cm，导管内壁应光滑圆顺，内径一致，中间节长宜为2m，底节长4m，导管使用前应经过过球、试拼、水密和接头抗拉试验。导管轴线偏差不宜超过孔深5%，且不大于10cm；组装时，连接螺栓的螺帽宜在上。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。水下混凝土由搅拌站集中拌制，混凝土运输车送至施工现场，用输送泵车泵送。7.1.灌注准备7.1.1在清孔的同时，对各类设备进行检查，备足原材料；同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备，以保证孔内水头和及时处理灌注故障。7.1.2安装导管，导管底部至孔底应有2540cm的空间，以利首批灌注混凝土顺利灌注；导管上口应高出护筒顶面12m以上与储料斗相连。7.1.3在浇筑水下混凝土前，应射水冲射孔底35min，翻动沉淀物，然后立即灌注水下混凝土，或在砼运输车、砼泵车到达现场后，停止清孔，立即换装储料斗，安装球阀，储料斗储满砼，砍球。此过程必须在4min内快速完成，以保证孔底沉渣厚度不大于10cm。7.2.水下混凝土的要求砼配制强度应较设计要求提高10%20%，砼的坍落度应采用1822cm，粗骨料选用卵石或级配良好的碎石，料径最大不超过40mm；细骨料采用级配良好的中粗砂；水泥采用425#水泥，水泥用量不少于350kg/m3；水泥的初凝时间不小于2小时。7.3.水下混凝土灌注导管安装好后，应再次测量孔底沉碴厚度，如大于10cm，应再次进行清孔处理，确保孔底沉碴不超出设计规范要求。确认沉碴符合设计规范要求、钢筋笼安放正确后，即可开始水下混凝土灌注。水下混凝土灌注开始时，首批灌注混凝土的数量为2.4m3，满足导管初次埋置深度1.0m的要求。在水下混凝土灌注过程中，经常采用带测锤的测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。最好埋管深度控制在24m左右，以防导管提离混凝土面发生断桩。提管由吊机或钻机塔架完成，人工拆管，并及时冲洗导管，整齐堆存备用。水下混凝土灌注应连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。水下混凝土灌注应高出设计桩顶1.0m左右，以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。钻孔桩高出设计桩顶的多余部分混凝土在上部承台结构施工前凿除，桩头无松散层。水下混凝土灌注完成后，余下的导管应慢慢拔出，禁止将余在孔内的导管一次性快速拔出。水下混凝土灌注过程中，经常检测混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得灌入导管。7.4.技术措施防止在浇筑混凝土的过程中发生掉笼或浮笼的技术措施现象，可采用如下方法：7.4.1在钢筋笼上端焊接2根或4根1822mm钢筋，其顶端做成圆环，通过钢管固定在护筒顶部周边的枕木或施工平台上。7.4.2用钢筋焊成一个圆形钢筋网（网眼按25cm*25cm设），放在孔底，钢筋网与钢筋笼下端用4根钢筋焊牢，浇筑混凝土后将钢筋网压住，可避免钢筋笼浮起。7.4.3在灌注混凝土的过程中，待混凝土顶面离钢筋笼下端1m左右时，可放慢灌注速度，减小混凝土对钢筋笼的顶托力，靠钢筋笼自重克服混凝土的顶托力，待钢筋笼底端进入混凝土1.5m后，方可以正常速度灌注，可避免钢筋笼浮起。钻孔灌注桩施工工艺流程详见下图。8.钻孔桩灌注桩施工质量要求：8.1.一般要求混凝土强度、流动性及和易性符合设计要求；钻孔桩所用钢筋骨架的原材料、焊接工艺符合设计及规范要求。8.2.钻孔桩钻孔允许偏差钻孔桩钻孔允许偏差序号项目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深柱桩进入设计土层3孔位中心群桩1004倾斜度1%孔深5灌注混凝土前桩底沉渣厚度柱桩1008.3.钻孔桩钢筋骨架施工允许偏差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1002钢筋骨架直径203主钢筋间距0.5d（d为钢筋直径）4加劲筋间距205箍筋间距或螺距206钢筋骨架垂直度骨架长度1%9.安全措施认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，进入施工现场必须佩带安全帽。9.1.工种，如：起重工、电工、电焊工、机械操作司机上岗培训，持证上岗。9.2.项目队和作业队设安全员，做到分工明确，责任到人。9.3.各种机械操作设置操作规程，并严格按要求进行操作。严禁上岗前饮酒，酒后操作机械。6级及以上风力停止作业，并对桩机进行加固。起吊钢筋笼及其他重物时，起重臂下严禁站人。工地用电配备专用电闸箱，设防雨措施并安装漏电保护器。10.质量措施10.1.严格按图纸及技术交底要求施工。10.2.严格按配合比施工。10.3.严把材料关，各种材料先试验后使用，严禁使用不合格材料。10.4.理部设质检工程师，项目队设专职质检员，每道工序必须经监理工程师同意后方可进行下道工序。10.5.淀厚度不应超过10cm，桩位偏差不应大于5cm，倾斜度不大于1%。10.6.相邻的钻孔桩在其完成后24小时进行邻桩施工。