钻孔灌注桩施工 作业指导书

1、前  言目前，我部承建的1分部的桥梁钻孔灌注桩施工项目将要展开。为了加强施工现场的质量控制力度，保证工程质量得到落实，由工程部结合相关部门制定出相应措施，以便于实际工作能够得以实施。2、编制依据⑴ 设计图纸;⑵《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）；⑶《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-1996）。3、施工准备⑴ 施工供风、供水、供电施工供电：项目部提供临时施工用电线路变压器低压端接口。施工供水：施工用水就近排水沟抽取，也可利用洒水车供水。施工供风：截取灌注桩桩头需用风镐，现场设置移动式空压机。⑵ 钢筋加工场：钢筋加工场布置在现有预制梁厂内。⑶ 施工员检查施工现场，清除施工场地内堆放土料，平整施工作业面，修筑施工便道满足施工机具行驶作业要求。作业面场地要找平、夯实。⑷ 组织设备进场，然后机械设备的组装与试车。⑸ 项目部测量人员按照设计图纸对每个点位进行定位放线，并做好记录，经监理复核无误后，办理交验手续，方可施工。4、各种原材料要求⑴ 水泥：水泥的强度等级遵守GB175-2007的规定，通过试验选定水泥品种；⑵ 粗骨料：优先选用天然卵石、砾石，其最大粒径小于40mm，含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%；⑶ 细骨料：选用细度模数2.4～3.0范围的中细砂，其含泥量应不大于2%，；⑷ 水：按有关规范的规定执行；⑸ 粘土：粘粒含量不小于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%。⑹ 外加剂:减水剂、防水剂和加气剂等的质量和掺量应经试验，并参照DL/T5100—1999的有关规定执行。5、泥浆⑴钻孔时泥浆的功用是支承孔壁、悬浮、携带废渣。泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性以及抗水泥污染的能力。⑵应根据施工条件、造孔工艺、经济技术指标等因素选择拌制泥浆的土料。⑶循环使用的泥浆每隔30min检测一次性能指标，当泥浆超过设计的相关规定的指标时，作废浆处理；废浆集中排放到监理人指定的地点。⑷ 配制泥浆用水采用新鲜洁净的淡水，必要时应进行水质分析，以确定是否会对泥浆产生不利影响。⑸拌制泥浆的方法及时间通过试验确定，并按监理人批准或指示的配合比配制泥浆，称量误差值不得大于5%。⑹储浆池内的泥浆定时搅动，保证不结块和沉淀。新制膨润土浆需存放24h，经充分水化溶胀后使用。储浆池内泥浆经常搅动，保持指标均一，避免沉淀或离析。⑺在钻进过程中，孔孔内的泥浆由于渣屑混入和其它处理剂的消耗，泥浆性能将逐渐恶化，必须进行处理。处理方法是：被使用过的泥浆通过泥浆净化系统，将土颗粒和碎石块除去，然后把干净的泥浆重新送回到孔中。在成孔完成后，将泵放入孔内，抽换使用过的泥浆，并通过净化系统循环利用，同时将新鲜的泥浆输送到孔的内部。⑻经过净化处理的泥浆必须在使用前进行测试。在成孔过程中，在循环浆沟中取样，检测有关指标，如超出限值，必须进行处理。如果黏土的密度、粘性和含砂率无法满足要求，则更换合格的粘土。⑼在钻孔和储浆池周围设置排水沟，防止地表污水或雨水大量流入后污染泥浆。被混凝土置换出来距混凝土面2m以内的泥浆，因污染较严重，予以废弃。拟新制泥浆配比6、桩体混凝土配合比按施工规范要求进行室内和现场的混凝土配合比试验，并将试验成果报送监理人审批。配合比试验和现场抽样检验的混凝土性能指示应满足下列要求:⑴ 入孔坍落度: 18～550px；⑵ 扩散度:34～1000px；⑶ 坍落度:保持375px以上，时间应不小于1h；⑷ 初凝时间:不小于6h；⑸ 终凝时间: 不大于24h。⑹ 混凝土的密度不小于2400kg/m3。7、施工方法7.1 钻孔灌注桩基础桩基施工顺序：放线定位→挖泥浆池(护壁备用)→钻机就位（埋设护筒，机架抄平,稳固）→设置泥浆循环系统→钻进、成孔→清孔检查→安放钢筋笼（纵、横向定位）→下导管（密封性检查）→二次清孔→灌注砼并制作试块、冲洗器具→起拔护筒、移灌注架、清理场地→检测→报验。7.2 钻孔⑴ 泥浆护壁成孔，宜采用孔口护筒，护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒可采用4～8mm厚的钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部宜开设1～2个溢浆孔，护筒埋深在粘性土中不宜小于1m，沙土中不宜小于1.5m，护筒下端外侧应采用粘土填实，其高度应满足孔内泥浆面高度的要求。⑵ 先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进一定数量后，方可开始钻进。接、卸钻头的动作要迅速、安全，争取在尽快时间内完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀。⑶ 开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进，可按土质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。⑷ 钻孔作业要连续进行，作好钻孔施工记录。一般2小时一次对泥浆指标进行检测，不符合要求时及时调整。⑸ 开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足。水电管路是否畅通，以确保正常工作。⑹ 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，正式钻进。⑺ 钻进时，应采用小冲程开孔（1～1.5m），使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。坚硬岩层应采用中、大冲程（2～4m），松散地层应采用中、小冲程（1～2m）。⑻钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量，应根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。⑼ 钻孔作业连续进行，不得中断。因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道，以防埋钻,同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。⑽ 钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.5～2.0m;保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔，缩孔等质量事故。⑾ 钻孔过程中用自制的检孔器随时检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。⑿ 当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质料判断是否进入设计持力层。⒀ 为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到设计要求后方可开钻。⒁ 清孔：钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查。① 在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。② 灌注混凝土前面，孔底300mm以内的泥浆相对密度应小于1.1，含砂率不得大于2%，粘度不得大于20s。③ 在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取孔壁稳定的措施。④ 废弃的浆、渣应进行处理，不得污染环境。⒂漏失地层，应采取预防措施。发现泥浆漏失，应立即堵漏和补浆。⒃施工现场应设置排水沟，及时排除孔孔周围的废水、废浆、废渣。⒄造孔结束后，应对造孔质量进行全面检查。经检查合格，方可进行清孔换浆。⒅清孔换浆宜选用泵吸法。⒆清孔合格后，应于4h内开浇混凝土。⒇ 注意事项① 钻机在钻进松散土层时，应适当控制进尺速度，给泥浆护壁留有一定时间。② 钻孔灌注桩施工各工序要连续、衔接要紧密，尽量缩短下钢筋笼的工作时间，并要及时地向孔内补泥浆，保持水头压力，以免塌孔。成孔质量标准项目允许偏差孔中心位置(㎜)≤50孔径(㎜)≥设计桩径倾斜度≤1%孔深孔深≥设计规定沉淀厚度(㎜)≤50清孔后泥浆指标泥浆比重: 1.03～1.1    粘度:17～20Pa·s  含砂率:<2%  胶体率:>98% 7.3 钢筋笼制作与吊装7.3.1 钢筋笼的制作⑴ 钢筋笼制作前试焊合格后方可正式施焊，焊工必须持证上岗施工，主筋采用机械螺纹连接，连接套筒必须有厂家的合格证，材质证明检验合格。⑵ 设置钢筋笼加工制作的工作平台，加工场地和制作平台必须平整。制作一圆形的加强筋作业盘，统一制作钢筋笼的加强箍筋，保证钢筋笼圆形一致。⑶ 钢筋笼骨架根据设计长度制作，为了保证钢筋笼顺直，制作前先将主筋矫直并按照施工规范要求进行搭接焊，在加强箍筋上统一标定主筋间距，保证主筋顺直。主筋焊接采用双面焊，焊接长度不小于5d。要求焊接饱满，无夹渣，焊缝长度、宽度、厚度满足规范要求。⑷ 在操作平台上加工钢筋，主筋上画出螺旋筋的位置，以确保施工时的准确性，在钢筋作业平台将要搭接焊的钢筋端部预先折向一侧，保证焊接的钢筋轴线一致。螺旋筋必须与主筋紧贴，不得悬空，并与主筋点焊连接。⑸ 钢筋骨架的保护层，应用图纸规定的定位钢筋焊在刚筋骨架上，每2M左右沿圆周等等距离焊四根，上下层错开布置。⑹ 加工成型的钢筋笼分别摆放，分别挂编号标示，下面平垫方木并在钢筋笼两侧加木楔，以防钢筋笼滚落及变形。⑺ 钢筋笼加工过程中应同时进行灌注桩内超声波的安装，检测管上端高出基桩顶面1000mm，下端至桩底，每节长6—9m，节间用套管连接，将检测管绑扎于加劲钢筋上，其底端用钢板焊牢封底，要求不得漏水，浇筑混凝土前，往管内注满水，其上用塞子堵死。⑻声测管的埋设时当桩径不大于1.5m，埋设三根管，当直径大于1.5m，埋设四根管。在安装钢筋笼时，按要求将声测管绑扎于加筋钢筋之上，声测管高出桩顶1250px，下端至桩底。底端用钢板焊牢封底，要求不漏水，浇筑混凝土前，往管内灌水，其上用塞子堵死。声测管每节长8m，最底一节长度不大于12m，节间用套管连接，套管连接后保证声测管不漏水。每根桩基用3根检测管检测，三根检测管平面夹角为120°，检测管为φ57×3mm，套管为φ70×6mm；每根桩基用4根检测管检测，三根检测管平面夹角为90°，检测管为φ57×3mm，套管为φ70×6mm.钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差（mm）主筋间距±10箍筋间距±20骨架外径±10骨架倾斜度±0.5%骨架保护层厚度±20骨架中心平面位置±20钢筋笼长度±1007.3.2 钢筋笼的吊装⑴ 吊放之前再次检查钢筋笼的制作是否符合设计和施工规范要求。⑵ 钢筋笼现场制作好以后，采用吊车将检查合格的钢筋笼起吊，起吊时在钢筋笼上设四个吊点，用钢丝绳、扣环作为吊装连接部分。起吊时钢筋笼处于水平状态，为了保证骨架起吊时不变形，在加强筋内设置十字撑。⑶ 钢筋笼慢慢吊起移至孔口，在操作人员的扶持下将正位后的钢筋笼骨架慢慢吊入孔内。在骨架入孔时，应清除骨架上的泥土和杂物，修复变形或移动的箍筋，重焊或绑扎已开焊的焊点。钢筋笼焊接时必须保证在同一竖直线上，主筋搭接采用搭接焊（单单面焊搭接长度不小于10d）。⑷ 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。7.4 混凝土灌注⑴ 钢筋笼吊装完毕后，应安置导管或气泵管二次清孔，并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检验，合格后应立即灌注混凝土。⑵ 水下灌注混凝土采用漏斗接导管形式，运输采用混凝土搅拌运输罐车。⑶ 水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，⑷ 粗集料采用卵石，集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8 和钢筋间最小净距的1/4，同时不应大于40mm，细集料宜采用级配良好的中砂。⑸ 混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6。有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减小。⑹ 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180～220mm。⑺ 泥浆下混凝土墙体浇筑前，桩孔进行清孔换浆，并由监理人检验合格后方可进行浇筑。⑻ 桩孔混凝土浇筑采用“直升导管浇筑法”。7.4.1 灌注水下混凝土的技术要求⑴ 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。⑵ 用直径20～750px导管灌注水下砼。导管每节长度2～4m，底管长度不宜小于3m。导管使用前试拼，并做封闭水试验0.6～1.0Mpa，15分钟不漏水为宜，仔细检查导管的焊缝。⑶浇筑开仓时，先在导管内下设隔离球，灌注首批混凝土的数量应满足导管初次埋入混凝土深度不小于2m，并能填充导管底部的间隙，首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。⑷ 导管安装时底部应高出孔底30～1000px。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m，严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录。在浇筑过程中控制料斗均匀下料，浇筑过程中每20～30min测量一次孔内混凝土面深度，保证孔内混凝土面均匀上升，并根据混凝土上升速度起拔导管。混凝土的浇筑强度满足孔孔内混凝土面上升速度不小于2m/h；墙体混凝土连续浇筑，若混凝土的供应因故暂时中断，采取措施在40min内恢复浇筑。整个灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，即6个小时。⑸ 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。⑹ 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。⑺ 灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1m，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。⑻ 施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。⑼ 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。7.4.2 注意事项⑴ 灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，进行灌注工作，如沉淀量超标，应再次清孔，清孔注意孔壁的稳定，防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间（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。⑵ 砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工；在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在2～6m。⑶ 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，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。⑷ 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。8、施工过程控制8.1 施工操作的质量保证⑴ 施工操作中，坚持自检、互检、交接检制度。明确质量责任制，各工序实行操作者挂牌制，促进操作者自我控制施工质量意识，每道工序必须检查合格后才可进入下一道工序施工。⑵ 在整个施工过程中，要贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理办法。做到施工操作程序化、标准化、规范化，确保工程质量。⑶ 建筑轴线控制点和桩位施放后，必须经有关单位复核无误，确保桩位偏差在规范允许偏差范围内。⑷ 钢筋笼制作要严格按设计图纸在制作台架上成型，保持钢筋笼平直，防止弯曲变形。吊装孔内符合安装位置时要居中固定。⑸ 水下混凝土灌注前，导管和储料斗的质量及安装应符合水下混凝土灌注的有关要求。灌注过程中初灌的混凝土必须满足导管能埋入混凝土深度宜为2～6m。正常灌注时，应保持导管在混凝土内的埋深，并要连续灌注，严禁中途停工，拔管前要经常反插导管增加混凝土的密实度，最后一次的混凝土灌注量应控制能超出设计桩顶标高0.5～1m为宜。⑹ 对混凝土灌注完成不到24h的桩，其周围5m内相邻的桩不允许成孔施工。对成桩超过28天后，需要挖桥台土方或基坑土方开挖时，开挖前应在原桩位上作好标记和注明桩顶标高。开挖时应有专人现场指挥，防止机械碰坏桩头，桩顶浮浆部分应用人工凿除。⑺ 对已浇灌完毕的桩，应按规定作好防护工作。⑻ 轴线控制点应设置在距外墙桩5～10m处，用水泥桩固定，桩位施放后用木桩固定，埋设护筒时，应保护好桩位中心点位置，护筒应埋设牢固，钻机安装调试或行走时应保护好护筒不移位变形。⑼ 钢筋笼应按编号分节在平地上用方木铺垫存放，存放时，钢筋笼堆放层数不能超过两层。存放的钢筋笼应用雨布覆盖，防止生锈及变形。吊装在孔内的钢筋笼，经检查安装位置及高程符合规范和设计要求后应立即固定。8.2 机械吊装运输作业⑴ 加强对机械设备和操作人员的管理。严禁违章作业，加强吊装和运输作业信号联络。⑵ 施工区两端设置明显的限速标志。为了安全起见，在夜间与大雾天气设立红色指示灯。⑶ 起重机械作业人员必须经过培训合格、持证上岗，熟知本工种的安全操作规程；作业前必须认真检查起重机械的技术性能，确保完好可靠并正确选用吊具；⑷ 操作人员应集中精力，服从指挥，执行所有停车指令；重物悬吊在空中时，司机严禁离开操作岗位，吊运作业区内严禁站人；⑸ 严格交接班制度，认真填写当班工作情况和运行记录；起重机械要定期检查和维护保养，严禁“带病”作业；作业人员严禁酒后上岗；⑹ 遇6级以上大风，雷雨、大雾时，必须停止作业。8.3 施工用电⑴ 采用“三相四线”制，现场电源线一律架空，选用标准铁壳配电箱，所有用电设备配置触漏电保护器。⑵ 施工用电设计首先要根据现场情况，确定电源进线、配电箱等的位置及线路走向，同时制订安全用电技术措施和电气防火措施。确保用电安全。⑶ 供电用电设施投入运行前，建立用电管理机构，组织好运行、维护专业班组，明确机构与班组的职责。严禁乱拉乱接电源，严禁非电工拆除电器设备。⑷ 接引电源工作，必须由维护电工进行，并设专人进行监护。施工用电完毕，应由施工现场用电负责人通知维护班组进行拆除。8.4 现场监控及安全防范措施⑴ 加强工程现场文明施工管理，保障施工在良好的环境下进行施工。⑵ 现场的主要管理人员在现场应佩戴证明自己身份的证卡，施工人员应佩戴“上岗证”，防止闲杂人员擅闯工地。现场建筑材料堆放要整齐，做到横成排、竖成行。大宗材料、成品、半成品的堆放，不得侵占道路及安全防护等设施。⑶ 现场制定安全、保卫制度，专人落实安全、防火、计划生育等项工作，施工人员必须配戴工作卡，管理人员和作业人员分颜色区别，进入施工现场的人员一律要正确配戴安全帽。⑷ 各种机械设备的操作人员必须经过安全技术操作规程培训，考试合格后持有效证件上岗。工作前应对机械设备进行安全检查，离开机械设备时，必须按规定将机械平稳停放在安全位置，并严禁带故障运行或作业。⑸本作业指导书只作为灌注桩施工技术要求，不做计量依据，其内容若与图纸、规范有不符之处，或未详细说明之处，参照图纸、规范施工。9、资料收集各施工对应加强质量和技术管理，做好施工作业过程中的资料记录、收集与整理，并定期向项目部质检部报送。提交工序表格验收记录责任人清单为：施工放样记录（测量队）；钻孔桩钻孔原始记录（作业队）；钻孔钻孔桩成孔检查记录（作业队，施工员）；桩基钢筋笼加工与安装原始记录(作业队，施工员）；钻孔桩水下混凝土灌注记录(作业队，施工员）；钢筋加工及安装质量检验报告单(质检员)；钻孔灌注桩质量检验报告单(质检员)。 14、质量考核办法根据项目部工程技术质量管理要求，对出现以下问题将进行经济处罚。⑴发生质量事故的，必须按“三不放过”原则上报处理，隐瞒不报，对责任人进行罚款。对该作业队处以2000～8000元罚款。⑵对有下列情况者，责令其责任人写出检查，并处以1000～20000元罚款①施工中粗制滥造的，偷工减料的，伪造记录的；②在检查中提供虚假资料的。⑶有下列情况者，对责任单位处以罚款，对责任人处以5000～40000元罚款①有关质量管理规定的；②在履行质量职责中玩忽职守的；③对不重视质量，造成质量缺陷的；④对不重视质量，造成严重质量事故的；⑤对因质量原因造成严重经济损失的。