中环快速路钻孔灌注桩作业指导书.doc

一、 目的与适用范围为了确保xx市中环快速化改造工程钻孔灌注混凝土的工程质量，实施本作业指导书，在施工过程中，对钻孔及水下混凝土灌注工程关键工序进行监控，以保证该工程处于受控状态。本作业指导书适用于钻孔桩基础工程。二、施工质量控制（一）施工前准备1、施工平台（1）场地为浅水时,宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法，机具大小等要求决定；高度应高于最高施工水位0.51.0m。（2）场地为深水时，可采用钢管桩施工平台，双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定能承受工作时所有静、动荷载。（3）陆上桩，钻机设备可直接在施工场地定位施工。2、护筒设置（1）护筒内径宜比桩径大200400mm 。护筒内的泥浆顶面应始终高出筒外水面（原地面）或地下水位1.0m。（2）护筒中心竖直线应与桩中心线重合，一般平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1%，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。（3）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压、不漏水。3、泥浆的调制和使用技术要求（1）泥浆池：泥浆池应有足够的容量，应尽量增长泥浆流经的长度或其它有效措施，确保钻渣充分沉淀。（2）泥浆的调制和使用技术要求应根据试桩效果确定，其性能指标可参照泥浆性能指标选择表。（3）钻孔泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标可参照表2-1选用，对于较大桩径的要严格配制特殊的泥浆确保钻孔的安全性。（4）注意环境保护，泥浆不得随意泄漏排放。4、水泥：选用硅酸盐水泥、普通水泥、火山灰质水泥。水泥等级不宜低于42.5。混凝土配制强度应较设计强度要求提高10%20%，初凝时间用标准方式试验不宜早2.0h。每立方米水泥用量不宜少于350kg。5、粗骨料：宜用碎石，含泥量不得大于3%，最大粒径不得大于导管内径的1/4 或钢筋净距的1/4。6、细骨料：宜选用石英含量高，颗粒浑圆，并有平滑筛分曲线的中砂。细度模数在2.33.0 之间。7、机具：（1）机械：钻机、造浆机、备用发电机、有计量控制的混凝土搅拌站、运输车、吊机、电焊机、抽水机。（2）工具：导管、储料斗、测绳、秒表、钢笔、记录表格、计算器、拆卸导管的工具、小水泵、铁锹、坍落度测定仪、试模、泥浆比重计、小磅秤等。以上机具必须经检验合格。（二）钻孔施工1、一般要求（1）钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。（2）钻孔时，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆。（3）钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。 （4）钻孔作业应分班连续进行，钻孔时，施工人员应详细做好地质情况变化的记录，并根据不同地质情况采用相应对策，避免出现缩颈、坍孔等现象。同时填写好钻孔施工记录，交接班时应交待钻孔进行情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。2、钻孔灌注桩钻进的注意事项（1）无论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确。开钻应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。（2）采用正、反循环钻孔（含潜水钻）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%。（3）用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。（4）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。（5）探测钻孔深度的测锤宜为平底，应检测在1/4桩径处。（6）成孔后必须采用检孔器检测，检孔器尺寸如下：直径为钢筋笼设计直径加10cm ，长度为4-6倍的桩径。（7）有预压要求的钻孔桩，必须采用不卸载挖孔与钻孔相配合的方法施工，以尽可能延长预压时间、消除桥头跳车的现象。（8）桥梁桩基础类桩达到95%以上，无类桩。（9）每根接桩在竣工资料上面必须附三张照片，即在桩头清除干净后从二个侧面各照一张，立柱钢筋笼绑扎好后照一张备查。钻孔方法地层情况泥 浆 性 能 指 标相对密度粘度（Pa.s）含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)正循环一般地层易坍地层1.051.201.201.4516221928848496962515221.02.535810810反循环一般地层易坍地层卵石土1.021.061.061.101.101.151621828203544495959520202033312.512.512.5810810810推钻冲抓一般地层1.101.20182449520312.5811冲击易坍地层1.201.40223049520335811钻孔桩泥浆指标一览表 (2-1表)（三）清孔1、清孔要求（1）清孔要求符合钻孔成孔质量标准清孔完成后检测泥浆性能指标。摩擦桩清孔后的泥浆性能指标：含砂率2%，比重1.03-1.10,粘度17-20秒。（2）清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。鉴于本工程中桥梁主墩钻孔桩桩身较长，钻进过程中为防止出现塌孔、为保证清孔质量，要求在沉放钢筋笼前后各进行一次清孔，孔底沉渣厚度要控制在桩径的20%以内。（3）在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2、清孔时注意事项（1）清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，可根据具体情况选择使用。（2）不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。（3）无论采用何种方法清孔，清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验。（4）在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，直到合格为止。（四）钢筋笼的制作及安装1、钢筋原材料质量检验（1）钢筋必须符合现行钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB 13013）钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB 1499），其力学、工艺性能必须满足规范要求。（2） 钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库（棚）中，露天堆置时，应垫高并加遮盖。（3） 进场钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单，钢筋应抽取试样做力学性能试验。试验室要按下列规定分批作力学试验并填发“钢筋试验鉴定报告单”，作为使用本批钢筋的依据。不合格的钢筋不得使用。同一批钢筋应由同一炉号的同截面的钢筋组成，每批重量不大于60t。 根据原附钢筋质量证明书或试验报告单检查每批钢筋的外观质量（如裂纹、结疤、气泡、砸伤及锈蚀程度等），并测出本批钢筋的代表直径。 在每批钢筋中选取经外观检查合格的两根钢筋上各取一组试样，在每组试样中制成两根试件分别作拉伸力学试验（屈服点、抗拉强度、延伸率）和冷弯试验。试验应按有关规定进行。 对钢筋质量有疑问或类别不明时，在使用前应作拉力和冷弯试验，根据试验结果确定钢筋的类别后，才允许使用。 经检查合格的钢筋在加工和安装过程中，如出现脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常等异常现象时，应立即停止使用，并作化学成分分析，予以鉴定。如试验不合格，应立即停止使用。（4） 钢筋调直和清污除锈应符合下列要求：钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。采用冷拉方法调直钢筋时，级钢筋的冷拉率不宜大于2%；HRB335牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%。2、钢筋笼制作（1）钢筋笼在钢筋加工场地分段根据实际吊装情况分段加工。制作前，先将预制场地整平，沿纵向间距2米布置方木，并按间距作好永久标记。用墨线在方木中部弹出一条直线，钢筋笼的第一根主筋位于该直线上，然后在方木的2米标记处安放加强筋，与主筋焊接。焊接前用测锤测垂直度，并用辅助物固定。然后安装其它主筋，最后安装箍筋和定位筋。（2）钢筋接头采取搭接电弧焊连接，两钢筋搭接端部应预先打弯折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。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为钢筋的直径）。钢筋接头采取帮条电弧焊时，帮条应采用与主筋同级别的钢筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度，如用双面焊缝不应小于5d，如用单面焊缝不应小于10d（d为钢筋的直径）。在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，且受力钢筋焊接接头的截面面积不得超过总截面面积的一半。（3）焊接时，钢筋接头不得侵入主筋内净空，钢筋笼下端应整齐，使砼导管能顺利升降，防止被钢筋卡住，钢筋笼制作成形后，经质检人员签认合格后，方可使用。（4）钢筋接头采用直螺纹套筒连接时，必须符合以下要求：a、直螺纹套筒进场必须有产品合格证，表面不得有裂纹、结疤等缺陷，内螺纹不得缺牙、错牙。b、由于钢筋原材料直径有偏差，因此钢筋端头压圆后的直径应按钢筋直径的负公差来控制。c、钢筋外螺纹的牙完好率应不小于95%，若未到达此标准，应及时更换滚丝轮。d、根据钢筋直径选取不同大小的塑料保护套，保护钢筋外螺纹。塑料保护套应带有内螺纹，且一端封闭。e、安装时钢筋端头螺纹旋入螺套后，允许外露11.5牙。f、直螺纹套筒接头必须相互错开，连接区段按照连接钢筋中大直径钢筋直径的35倍计算。同一连接区段接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总截面面积的百分率不得超过50%。g、直螺纹套筒接头的施工现场检验与验收，必须符合公路桥涵施工技术规范（JTGT F50-2011）及钢筋机械连接通用技术规程（JGJ 107-2003）关于钢筋机械连接的相关规定。（5） 钢筋骨架保护层的设置严格按照设计要求进行，确保保护层厚度。保护层采用焊接钢筋“耳朵”或高强砂浆垫块，其设置每层必须按90错开布置4处。3、钢筋笼安装（1）保证钢筋笼在运输起吊过程中不变形，加强箍筋内加焊十字撑，对称设置吊点，并设置扁担吊装。（2）下放钢筋笼应轻放、慢放，若遇阻碍，可上下起落或正反旋转下放；仍无效，应立即停止下放，查明原因，进行处理。严禁高起猛落，强行下放，以防碰撞而引起坍塌，下放过程中，要注意观察孔内水位情况如发现异常现象马上停放，检查是否坍孔。（3）钢筋笼对接，接头按规范要求错开并在接头处骨架外侧设置保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m,横向周围不得少于4处。（4）在钢筋笼下放安装时安装声测管。声测管采用内径50mm，壁厚1.5mm，长度为桩长加100cm的无缝钢管。每根桩按设计呈等边三角形布置固定于钢筋笼内侧，声测管之间应互相平行，底部伸至桩底，顶部伸出桩顶100cm。声测管底端及接头应严格密封，接头应采用螺纹连接，接头内部应保持平整，不应有毛刺等凸出物，接头应保证管外泥浆不会渗入管内，声测管上端应加盖，管内应注满清水。与钢筋笼的主筋连接牢固。声测管根据材料长度分节接长，接长采用外套管法。套管长58cm，内径与声测管外径匹配。套管可事先连接声测管的一端，声测管接长时，再与另一声测管连接接，每个套管应与钢筋笼主筋连接牢固，声测管的其它部位用扎丝绑于主筋上。（5）钢筋笼入孔后，根据护筒口的护桩进行定位，固定要牢固，定位容许偏差5cm。4、钢筋笼制安质量要求钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距20mm；箍筋间距10mm；骨架外径5mm；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度10mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm，骨架底端高程50mm。（五）灌注水下砼1、钢筋骨架的制作、运输和吊装就位（1）长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。（2）应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。（3）骨架入孔一般用吊机，或灌注塔架。起吊应按骨架长度的编号入孔。（4）钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距20mm；骨架外径10mm；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。2、灌注水下砼时应配备主要设备和备用设备。（1）灌注水下混凝土的供应能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。（2）水下混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水、便于装卸，混凝土不应离析。（3）水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200350mm，视桩径大小而定。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。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，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的1.3倍。3、水下混凝土配制（1）可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥的强度等级不宜低于42.5。（2）粗集料宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm。（3）细集料宜采用级配良好的中砂。（4）混凝土配合比的含砂率采用0.40.5，水灰比宜采用0.50.6。有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减小。（5）混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180220mm。（6）每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg。4、灌注水下砼（1）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要。开始浇筑后应连续不断的进行，并尽量缩短灌注时间，使整个灌注工作在首批砼仍具有塑性的时间完成。混凝土首灌量可按下式计算：V=3.14D2（Hh0.5t）d2（0.5LHh0.5t）4式中：V混凝土初存量，单位m3；d导管内径，单位m；D成孔桩径，单位m；L桩孔深度，单位m；H导管埋入混凝土深度，单位m；h灌注前测得的导管下口距孔底高度，单位m；t灌注混凝土前孔底沉渣厚度，单位m。（2）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。（3）首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。（4）在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。（5）在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2.0-6.0m最大埋深一般不大于6m，最小埋深不得小于2m。要勤测孔深和导管埋深，及时拆卸导管。（6）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。（7）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。（8）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.51.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。（9）使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内的混凝土灌注高度，不仅要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不至过高，造成反穿孔。（10）在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。（11）灌注中发生故障时，应查明原因，合理确定处理方案，进行处理。（12）所选用的导管必须做泌水性试验和抗拉试验。（六）质量检验及质量标准1、钻孔在终孔和清孔后，应进行孔位、孔深检验。2、孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定，当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为46倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。3、钻孔成孔后须测量孔径和孔位，并应注意清孔和预防缩也现象的发生。钻孔桩成孔质量偏差如下：钻孔桩成孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置（mm）群桩：100，单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度钻孔： 钻孔;小于1，挖孔：小于0.5孔深摩擦桩：不小于设计规定沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计规定。设计未规定时，对于直径1. 5m的桩200mm;对桩径1. 5m 或桩长40m 或土质较差的桩，300mm。清孔后泥浆指标相对密度：1.031.10；粘度：1720Pas；含砂率：98%钻孔灌注桩质量检验标准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）在合格标准内按附录D检查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1003孔深(m)不小于设计测绳量：每桩测量4孔径（mm）不小于设计探孔器：每桩测量5钻孔倾斜度（mm）1%桩长，且不大于500用测壁（斜）仪或钻杆垂线法：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沉淀盒或标准测锤：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4、钻孔灌注桩的混凝土质量检测（1）桩身混凝土抗压强度应符合设计规定；每桩试件组数为24组，检验要求按规范规定。（2）检测方法和数量应符合设计要求。要求每根钻孔桩必须作声波透射法或小应变检测（按设计要求），对小应变检测、声波透射法检测有问题的桩以及施工时出现与设计情况不符的桩均要求作大应变检测。桩基在进行下步施工前须进行桩身开挖。正反面拍照各一张；在安装承台（系梁）钢筋后再拍照一张备查。（3）当检测后，桩身质量不符合要求时，应研究处理方案，报总监办及其他相关部门处理。钻孔灌注桩工程施工流程图监理 施工测量放样确定桩位审 核 复 查备好材料、机具并自检，提出混凝土配比检 查 抽 验 复 核开 工 报 告审 查 批 准钻 进 成 孔旁 站 检 查下 钢 筋 笼 及 焊 接检 查 抽 检下导管灌注混凝土旁 站 检 查做 无 破 损 检 测工程检查和混凝土质量检查审 查 签 认中 间 交 工 证 书三、安全与环保（一）桩基施工机械、设备的要求1、钻机、吊车等大型机械进场，对机械的性能必须进行必要的检查和验收，符合要求的方可进行作业。2、钢筋加工等小型设备必须检查合格证，并按照说明书的要求正确使用。（二）机械、设备操作人员应注意下列要求1、 树立“安全第一，预防为主”的意识，做到不伤害别人、不伤害自己、不被别人伤害；2、 操作人员必须了解机械、设备的构造和性能，熟悉操作方法和保养要求；3、正确规范操作机械、设备，谨慎操作，确保机械无损。4、 严格把守操作关，工作时间严禁喝酒，严禁酒后操作，不得随意让其他人员操作；5、 特种作业人员必须持证上岗。6、发现异常应立即停止作业，检查出原因并消除后方可操作。（三）钻机作业施工时应注意下列要求1、 应在平坦坚实的地面时作业、应与沟渠、基坑保持安全距离，防止倾翻或下滑；大雨、雾、雪和六级以上大风等恶劣天气时应停止作业。2、 预留足够的机械操作作业面（机身旋转半径范围内），操作时必须注意周围是否有人和障碍物，在机械回转半径范围内严禁人员逗留，听从专人指挥；3、 检查护筒位置是否准确、护筒是否垂直，下钻前必须进行认真的对中，检查钻孔位有无地下障碍物（基础、管线），钻孔中注意保护地下相关设施等；4、 钻孔前应检查机械是否有障碍，严禁机械带病作业；5、 应根据地质情况选择钻头和料斗，并根据钻进情况更换；6、 成孔时应根据地质和钻进情况加压，不得为赶进度而盲目加压造成机械损坏。7、 钻孔时若机架摇晃、移动、偏斜或钻头内发生有节奏响声时，应立即停钻，经处理后方可继续施钻，未查明原因不得强行启动；8、 按要求做好施工记录，并对下一班做好交接；9、 起吊钢筋笼时一定要有专人指挥，按操作规程起吊作业；10、 工程运渣车辆严格按交通规则行驶；（四）各种机械施工配合方面注意下列要求1、 钢筋加工、混凝土浇注应协调钻孔同步有序进行；2、 电缆应尽快架空设置，不能架起的绝缘电缆通过道路时，应采取保护措施；3、 电焊机、空压机的电源必须符合用电安全技术规范要求，必须安装二级保护装置，接地接保护零线牢固可靠，触电保护器动作灵敏；4、 对钻出的泥土应及时运走，防止泥浆过满，益出地面，保持场地平整，做好文明施工，泥浆或渣土必须存放指定位置，不得随意排放泄漏或倾倒。5、 吊车、钻机同在一个施工现场时，要有专人协调指挥。6、 施工中应采取降噪音措施，减少扰民。