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汉孝城际铁路HXSG-3标段桥梁工程编号：钻孔桩（冲击钻）施工作业指导书单位：中铁十一局集团汉孝城际铁路工程HXSG-3标段项目部编制：审核：批准：2009年月日发布2009年月日实施汉孝城际铁路桥梁工程钻孔桩（冲击钻）施工作业指导书1．适用范围适用于汉孝城际铁路工程三标桥梁桩基冲击钻施工。2．作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在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前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。3．技术要求3.1桩位复核。3.2桩长及桩底、桩顶标高复核。3.3钻孔桩成孔检验。3.4水下混凝土施工配合比。3.3水下混凝土灌注过程控制。4．施工程序与工艺流程4.1施工程序施工程序为：施工准备→平整场地→测量定位→钻机就位→埋设护筒→钻进→清孔→吊装钢筋笼→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出护筒→截桩无损检测4.2工艺流程钻孔灌注桩施工工艺框图钻进供水泥浆池泥浆备料导管组拼检测吊运砼备制砼施工准备开挖埋设护筒制作护筒钻机就位钻孔注浆泥浆沉淀设置泥浆泵清孔制作钢筋笼吊装钢筋笼测量沉碴厚度测量砼面高度安装导管灌注水下砼拔除护筒导管试压检测二次清孔测量沉碴厚度5．施工要求5.1施工准备钻孔场地根据墩台的地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况并结合施工技术的要求，做好如下准备工作：5.1.1场地布置及平整在旱地上的桩基平台：推土机将施工场地平整；再填筑桩基施工平台，平台高度高出原地面50cm；然后用压路机将场地压实，作为施工用地。施工场地平整压实后，留有排水沟，确保施工场地无积水，无杂物；并在场地周围设置明显的标志和标识，严防非施工人员和牲畜进入场内。根据大桥墩台桩基位置及现场情况，首先把电力线引到桩基施工位置，并注意主线至少与桩基施工区保持一定的距离，以保证吊装钢筋笼时人、机安全。在大桥相邻两墩之间挖一深2.0米，长和宽均12米的泥浆沉淀池，并在泥浆池前附近挖一长宽深均为2米的泥浆循环系统，泥浆重复利用，不污染周围环境。5.1.2桩孔定位测量各个墩台桩位要求放样准确，放样前应由现场的施工技术人员和测量人员对桩位的坐标进行核对，确保桩位正确。场地整平符合要求后，即可测量放样，用长木桩（上定有铁钉）截除桩头、无损检测准确标出各桩位中心，定位准确后埋设护筒，并在周围设置骑马桩。护桩埋设原则：不影响钻孔机械、吊装钢筋笼和混凝土浇筑施工；如发现有护桩松动或异常则及时让测量人员校核。护桩高出原地50厘米左右，并用混凝土固定好，以供随时检测桩中心、高程和安装钢筋笼及定位。5.1.3护筒埋设护筒采用3～5mm钢板卷制而成，护筒内径应大于钻头直径，使用旋转钻机钻孔应比钻头大约20cm，使用冲击钻机钻孔应比钻头大约40cm。埋设深度以保证钻进过程中不发生孔口塌陷为宜，在旱地上或筑岛时埋设护筒还应高出施工地面0.5米。护筒的四周回填黏土时应分层夯实，保证钻孔或灌注时护筒的牢固和稳定，必要时加长护筒的埋置深度。护筒埋设后需进行桩位中心复测,确保护筒顶面中心与设计桩位的偏差不得大于5cm,护筒的倾斜度不得大于1%。5.2施工工艺5.2.1钻孔泥浆选择并备足良好的造浆粘土，保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。泥浆控制指标如下：入孔的泥浆比重为1.1～1.3，孔底的泥比重砂黏土时不宜大于1.3，大漂石、卵石层不宜大于1.4，岩石层不宜大于1.2。黏度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小95%。PH值：大于6.5造浆后应检验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。各地层钻进时的泥浆性能的技术指标钻孔方式地层情况相对密度粘度（s）含砂率（％）胶体率（％）泥皮厚(mm/30min)PH值正循环黏土1.10～1.2018～28≤4≥95≤39～11粉土1.10～1.2518～28≤4≥95≤39～115.2.2钻孔5.2.2.1钻机成孔据设计院下发的施工图纸上的每个钻孔地质剖面图进行施工，在施工过程中对每个孔绘制地质剖面图，并针对不同地质调整泥浆指标。将现场绘制的地质剖面图与设计剖面图相核对，如有较大的出入，则及时报请监理、设计院进行调整。确保正常施工和成桩的桩基质量。5.2.2.2钻孔过程中孔内事故的预防和处理5.2.2.2.1斜孔a产生的原因①地质原因：相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较快，在硬岩层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软地层方向。②设备因素：如提吊中心、钻头、孔中心不在同一铅垂直线上，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。③操作不当，钻进参数不合理。b预防措施①必须使钻进设备安装符合质量要求。②根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。③通过软硬不均地层时采用轻压慢转。c处理措施将原钻头增加配重并下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速回转钻具，并上下反复提放钻具。下放钻具时，要严格控制钻头下放速度，借钻头重锤作用纠正孔斜；或回填至倾斜部位，重钻。5.2.2.2.2掉钻及孔内遗落杂物a产生原因①由于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻，致使钻杆螺拴或刀齿脱落。②钻杆扭断。③由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。b预防措施①避免孔斜。②根据钻进情况定时提钻检查,重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。③维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提,因此保持泥浆性能是关键。同时,作好孔口的防护工作,避免向孔内掉入杂物。④准确记录孔内钻具的各部位部件。c处理措施①首先准确判断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。②在打捞过程中,杜绝强拔强扭,以避免扩大事故。③打捞上来后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脱打捞工具。④对于孔内遗落的铁件，采用LMC-120电磁打捞器打捞（其水中吸重达5t）。⑤分析事故产生原因，避免以后再出现类似事件。5.2.2.2.3扩孔a产生原因①砂层钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到护壁作用。②孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。③在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。④在非稳定层段（如砂层）钻进过程中造浆质量达不到要求造成孔壁局部失稳。⑤孔壁局部失稳坍蹋。b预防措施①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。②采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。c处理措施①小扩孔不做处理。②大扩孔采用粘土回填。5.2.2.2.4缩孔a产生原因①砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到护壁作用。②在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。b预防措施①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。②采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。③在粘性土层中钻进每钻进一个钻杆回次重复进行扫孔。c处理措施在缩孔位置以上,重新下钻进行扫孔。5.2.2.2.5糊钻a产生原因①地层原因：由于地层中存在塑性粘土层，粘度大，在钻头转动过程中粘在钻头上；②钻孔施工时进尺太快，钻压过大；③钻孔施工过程中泥浆性能指标较差，粘度大；b预防措施①钻孔过程中控制好钻压和进尺速度；②严格控制泥浆性能指标；c处理措施钻至粘土层，控制泥浆粘度保证成孔质量；必要时从新修改钻头进行钻孔施工。5.2.2.3成孔检测方法及标准成孔采用探孔器进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测，满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。成孔检测标准编号检查项目允许偏差1孔径(mm)不小于设计桩径2孔深(mm)符合设计要求3倾斜度≤1/1504沉渣厚度(mm)≤2005.2.3验孔和一次清孔钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查。钻孔到达设计高程后，应与设计图纸上的桩基地质情况相复核和复核桩孔位置，应用验孔器检查桩孔孔径和孔深，验孔器用与桩主筋同类型钢筋制作，其外径与桩基的设计直径一样大小，长度为桩基直径的4～6倍。在检验合格后，进行一次清孔，一次清孔的时间约为2个小时左右，采用的泥浆比重在1.1以上。5.2.4钢筋骨架的制作和吊装5.2.4.1场地设置钢筋笼在钻进过程中提前在钢筋加工场进行加工制作。5.2.4.2堆放所有桩基钢筋均存放在钢筋场内的钢筋棚区内，钢筋加工在钢筋加工棚区内成批加工，半成品和成品均放在相应的棚区内，达到易识别，防潮、防水。5.2.4.3检测所有钢筋在进行场后均通通知试验人员进行钢筋原材的检测和钢筋的焊接质量检测，其检测数量按现行的客运专线的指标进行。5.2.4.4制作前处理两槽钢焊接5mm钢板两侧帮焊16mm穿销N3，槽钢两侧50角钢横联7.7610.6812.5613.2012.5610.687.764.08200200200200200200Φ16mm限位钢筋Φ18mm钻孔0.803.40桩基钢筋笼制作台架说明：1.图中尺寸均以厘米计。2.槽钢立柱上钻孔精度（间距、直径）必须保证打到0.1毫米级。3.钢筋笼上下少数几根钢筋间距精度可能不足，应与钢筋限位夹配合使用。89.20R43.80Φ16mm箍筋加强筋A大样N1N1侧视图N21004.纵向用两道槽钢连接。断面图120.00A2.1110.008.00桩基的圆条钢筋在加工前进行调直，使用前应将所有钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和能用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清除干净。5.2.4.5加工模具的制作加工模具分为钢筋笼箍筋制作模具和钢筋笼制作模具。在制作加强筋之前，先制作一加强筋加工模具。在一块为5-8mm厚的钢板上用直径为16mm，长度为10厘米钢筋头沿钢板中心上成一圆形布置，每个钢筋头的间距为3厘米左右，其加工模具的最外层半径既是加强筋的内径半径；钢板放在支腿上，支腿离地面的高度为60-80厘米左右。所有的加强筋均用此加强筋加工模具制作，这样方可保证所有加强筋制作标准和大批量的生产满足现场施工的需要。加工模具主要是指钢筋笼制作加工平台。该作业平台下部为一梯形截面砖砌平台，平台中间埋设一根100槽钢。平台设为梯形截面是为了便于钢筋笼从两端的斜面坡道上滑下，加快钢筋笼的加工进度。作业平台上部用C50槽钢与预埋100槽钢焊接成一个内净边长为加强筋外径的方框。该方框的一边与预埋槽钢焊接固定，另一边设置为活动的可自由拔出。当钢筋笼加工时就用插销将其固定住，当钢筋笼加工完毕后就将插销拔出，抽出活动边的槽钢让钢筋笼从坡道上滑下去。方框的四个边上均要焊接一个固定加强筋的限位卡。该限位卡的宽度应稍大于加强筋的直径，因为限位卡的宽度如果太小钢筋就放不进去，起不到固定加强筋的作用；如果过大加强筋在里面就会前后的晃动，不便于焊接施工，宽度一般较加强筋大1～2mm即可。限位卡高度必须小于加强筋直径，如果大于加强筋直径，那么就有可能妨碍到后续主筋与加强筋之间的焊接。方框的上边框是可以自由取下的，它的形状加工成“Π”型。两个固定端可焊接槽钢或2根φ16圆钢，两端焊接件的位置必须确保方框的净空及方框的稳定性。上边框的主要作用就是固定住两个边框，防止其左右晃动。5.2.4.6焊接钢筋接头在加工场地采用双面搭接焊，其焊缝长度为5D（D为钢筋直径）加上4厘米，双面搭接焊的焊缝高度h应等于或大于0.3d，并不得小于4mm，焊缝宽度b应等于或大于0.7d，并不得小于8mm。5.2.4.7钢筋接头布置桩基钢筋主要承受压力，同一断面的接头不得大于50%。钢筋笼小于20m长的采用整体吊装；大于20m长的分成两节，保证一节12m长，另一节根据钢筋笼长度大小增减。5.2.4.8运输和安装钢筋笼加工在钢筋加工场加工成型，自制平板车拉运输，在运输时，采用小油丝绳进行捆绑。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔，应在清孔前进行吊放。利用吊车将钢筋