钻孔桩施工作业指导书

1目录1.编制依据及目的..................................................21.1编制依据......................................................21.2目的..........................................................22.适用范围........................................................23.施工流程........................................................24.施工方法及工艺要求..............................................34.1施工准备......................................................44.2钢护筒埋设....................................................44.3泥浆制备......................................................54.4钻机就位......................................................64.5钻孔..........................................................74.6终孔、清孔....................................................94.7钢筋笼加工制作................................................94.8二次清孔.....................................................114.9灌注水下混凝土...............................................114.10泥浆处理....................................................144.11桩头处理....................................................145.钻孔桩常见事故的预防及处理.....................................155.1坍孔.........................................................155.2钻孔偏斜.....................................................165.3扩孔和缩孔...................................................175.4钻孔漏浆.....................................................186.钻孔桩断桩常见事故及处理.......................................186.1首批混凝土封底失败...........................................186.2供料和设备故障使灌注停工.....................................196.3灌注过程中坍孔...............................................206.4导管拨空、掉管...............................................206.5灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆.............................216.6灌注高度不够.................................................217.钻孔桩施工质量保证措施.........................................227.1成孔质量保证措施.............................................227.2水下砼灌注质量保证措施.......................................237.3质量验收标准.................................................248.安全保证措施...................................................259.环境保护措施...................................................2610.文明施工措施..................................................262钻孔桩施工作业指导书1.编制依据及目的1.1编制依据⑴、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号⑵、《客运专线铁路桥涵工程施工技术规范》Q/ZTG21300-2006⑶、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005⑷、《大西客专标工程标准化管理系列资料》⑸、《铁路工程施工作业要点示范卡片》建技[2009]185号1.2目的明确桥梁桩基旋挖钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。2.适用范围适用于新建大同至西安客运专线中的水头镇跨涑水河特大桥桩基施工。3.施工流程主要施工流程见下图：3施工准备测量定位陆上钻孔平台埋设钢护筒护筒制作钻机就位、对中钻进、换浆钻孔机械准备泥浆制备泥浆净化第一次清孔测量沉渣厚度利用钻机自身灌注桩成孔成孔检查钢筋原材料试验钢筋笼安装钢筋笼加工制作安装灌注导管导管制作、试验第二次清孔砼配合比设计灌注水下混凝土砼拌制、运输制作砼试块无损探伤或承载力试验试块检测桩头处理下道工序施工图1旋挖、循环钻孔桩施工工艺框图4.施工方法及工艺要求水头镇跨涑水河特大桥桥梁桩基工程采用旋挖钻机成孔，每2个墩设置一个泥浆沉淀池，泥浆车运至指定弃渣场，钢筋笼统一在钢筋4加工场加工成型，运至现场拼接、吊机下放钢筋笼，导管法连续灌注水下砼。在同一墩位连续钻孔时，采用跳孔施工；如离已钻孔位小于5m时，则须待砼终凝后进行。4.1施工准备⑴、进行场地勘探调查，对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，采取清除、移位、保护等措施妥善处理。⑵、平整场地，以便钻机安装和移位。对不利于施工机械运行的松散场地，采取硬化、加固等措施，场地采取有效的排水措施。⑶、场地合理布置安排泥浆池、清水池的位置，沉淀池按10*4*2.5米挖设，中间设隔墙，分为沉淀池及储浆池，泥浆池旁相邻两个墩共用一个泥浆池。⑷、用全站仪等准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置，用水准仪测量护筒顶面高程，确定钻孔深度，测好的桩位必须复测，误差控制在5mm以内。(5)、施工人员配备:按施工段划分为若干个工点，每工点设工地负责人一名、技术负责人1人、技术员4人专职安全员1人、施工员4~6名，每台钻机设机长1人。4.2钢护筒埋设钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒采用10mm厚钢板制作，节高2m，护筒内径应大于钻头直径20cm。护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求。护筒顶面中心5与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。钢护筒分节加工，顶部和底部各1m范围作加强箍。每节护筒连接采用坡口焊。钢护筒的埋设必须认真进行，护筒底部及四周应用粘土填筑，并分层夯实处理，护筒顶高出地面0.3m左右，并在顶部焊加强筋和吊耳。钻进过程中经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。4.3泥浆制备泥浆造浆材料选用优质粘土或膨润土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。泥浆性能指标表钻孔方法地层情况相对密度黏度（s）含砂率（c/o）胶体率（c/o）失水率（ml/min）泥皮厚（mm/30min）静切力（pa）正循环1.1~1.3一般地层16~22s，松散易坍地层19~28s≤4≥95≤25≤21.0~2.5冲击钻砂黏土≤1.3≤4≥95≤20≤33~5大漂石卵石层≤1.4岩石≤1.26反循环1.05~1.15≤4≥95≤20≤31.0~2.5旋挖砂黏土卵石层≤4≥95≤20≤31.0~2.54.4钻机就位钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。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。就位完毕，作业人员对钻机就位自检。施工时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号，对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，一般情况下，做直孔作业，所以需要对桅杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在桅杆相对零位¡5¡范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作7业；而桅杆超出相对零位¡5¡范围时，只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。在施工过程中，有时也需要斜孔作业。操作人员需要通过显示器上的自动定位按钮进行自设定零位，然后再进行相同的调垂操作。4.5钻孔钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。⑴、Ⅲ级湿陷性黄土层：结合该地层较松散的特点采用下置深护筒的施工工艺，利用旋挖钻机的优点，采用挤压法，夯实护筒，匀速钻进。泥浆相对密度1.07～1.15。⑵、新黄土层：结合该地层相对稳定的特点，采取高转速、低扭矩的施工方法快速加压，从而缩短成孔时间。泥浆相对密度1.07～1.10。8⑶、细砂岩：结合该地层容易坍塌特点，采用低转速大扭矩的施工工艺配合捞砂钻头，相互替换确保孔壁的完整性及孔内沉渣的厚度，避免重复破碎。泥浆相对密度调整为1.20左右。①泥浆参数根据不同的地质条件调整泥浆比重，具体见下表。地质情况泥浆指标相对密度（g/cm3）粘度（s）胶体率（%）失水率（ml/30min）含砂率（%）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（pH）Ⅲ级湿陷性黄土1.07～1.1519～28≥96≤15≤4≤23～56.5新黄土1.07～1.1019～28≥96≤15≤4≤23～56.5细砂层1.1～1.2019～28≥96≤15≤4≤23～56.5老黄土1.07～1.1019～28≥96≤15≤4≤23～56.5②渣样留存和地