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1、钻孔灌注桩施工作业指导书 编 制 人： 审 核 人： 技术负责人： 单位负责人： 中国建筑股份有限公司额哈铁路项目部 钻孔灌注桩施工作业指导书1、目的明确钻孔灌注桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔灌注桩的施工。2、编制依据客货共线铁路桥涵工程施工技术指南。铁路桥涵工程施工质量验收标准。3、适用范围本作业指导书适用于新建额济纳至哈密铁路EHSG-2标段钻孔灌注桩施工4、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实施型施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉相关法律、法规、规范及技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工
2、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技术数据的采集、分析。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。5、工艺流程场地清理墩位平台法施工测量放桩位插打钢护筒钢护筒制造并倒用钢护筒埋设，四周用黏土填实钻机检修钻机安装就位钻 孔测量孔深、检孔清 孔（二次清孔）检查孔底沉淀并签证钢筋笼制造，成品质量检验钢筋笼及探测管安装导管拉力和水密实验安装水封构架及水填充导管6、施工要求6.1成孔作业（1）准备工作施工前，施工场地按不同情况进行处理。桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。本标段钻孔桩均使用
3、钢护筒，采用10mm钢板制作。为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径100cm.根据钻孔桩直径，我们所做的护筒直径为125cm。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%.制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。（2）钻机就位钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，用钢枕作机座，使底座平稳，钻机底
4、座用倒链滑车交叉对称拉紧，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架及钻杆要竖直，钻头、钻杆和桩径中心在一铅垂线上，其最大偏差不大于5cm。以保证空位正确，钻孔顺直。将钻机底盘调成成水平状态并稳定，开机试钻。小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。钻架临时移开时，应作好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。钻机摆放位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。（3）钻进成孔反循环钻进泥浆从孔口经由出浆管进入泥浆池，经过沉淀，再由泥浆泵将泥浆经由浆管送回孔底，含渣泥浆再从孔底上翻至孔口，
5、经过浆管进入泥浆池。通过泥浆循环，孔底的钻渣即可在泥浆池中沉淀下来，再人工将钻渣清除，达到清查的目的。钻孔过程中坚持减压钻进，钻具的主吊钩始终承受部分钻具的重量，使钻杆始终在受拉状态下进行工作，钻压最大不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，经常对钻孔泥浆抽验试验，不符合要求及时调整。钻机钻进过程中孔内水头始终保持在水位线以上2.03.0m，加强护壁，防止塌孔。摩擦桩基均采用此类型钻机进行钻孔施工，泥浆性能指标见表。浆性能指标钻孔方法地层情况相对密度黏度含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm
6、/30min)静切力(Pa)正循环1.11.3一般地层1622s，松散易坍底层1928s4952521.02.5冲击钻砂黏土1.349520335大漂石卵石层1.4岩石1.2反循环1.051.154952031.02.5旋挖砂黏土卵石层1.34952031.02.5冲击钻钻孔柱桩采用冲击钻钻孔。钻孔时开孔进入护筒底口段，向护筒内倒入小片石夹黏土混合物（比值约1:1）用小冲程冲击，施工中应注意保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。其目的使护筒至粉砂层之间形成圆顺，坚实的过渡段，进入乱碎石层后加大比重（=1.3）高质量泥浆和少量水泥。
7、采用重锤导向冲击法钻孔，使乱碎石层形成坚硬的孔壁，防止塌孔现象，直至设计高程。（4）钻孔异常处理在钻孔过程中坍孔后，尽快查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。冲击法钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将旋转钻机的钻头，提起到偏斜处进行了反复扫孔，直到钻孔正直。如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合料回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。发生卡钻时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施，使钻头松动
8、后再提起。发生掉钻时，应查明情况尽快处理。发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋灯保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。（5）终孔，清孔及检查当钻孔达到设计高孔后，对孔深、孔径、孔位和孔形、孔底地质情况进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。成孔工序验收合格后，进行清孔施工。清孔采用换浆法：即钻孔完成后，提起钻头至距孔底20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出。在清孔排渣时，应保持孔内水头，防止坍孔、缩颈。清孔完毕后，应由监理、主管工程师、质检工程师及值班技术
9、员共同对成孔进行检查，检查内容见表成孔检查内容项目允许偏差备注孔位偏差单排桩50mm与设计桩位相比群桩100mm钻孔倾斜度1%直桩孔径不小于设计值验孔器孔深不小于设计值灌砂测锤孔底沉渣柱桩10cm，摩擦桩30cm沉渣盒清孔后，应从孔顶、中、底分别提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果平均值符合下表性能指标试验结果平均值清孔后泥浆指标相对密度黏度含砂率1.117202%6.2钢筋笼制作、安装作业（1）钢筋笼制作钢筋笼在钢筋加工车间分段制作，或现场制作，以定尺钢筋长度为宜。主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主
10、筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕之后，在其两端搭接焊缝中心处作出垂直于钢筋笼轴线的截面，并在钢筋上作出显著标记，钢筋笼逐节下放焊接时，使上下二节标记互相重合。钢筋笼的焊接，绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。本桩身钢筋笼分段制作完后，吊运至现场边下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两结合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊补能小于10d，双面焊补应小于5d（d为钢筋直径）。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。主筋净保护层厚度采用70mm。桩顶伸入承台内的主筋长度按45倍主筋直径加上
11、5cm设置，主筋采用喇叭型伸入承台，斜率15：100。主筋上端设弯钩，下端不设弯钩。钢筋笼制作允许误差和检验方法应符合下表规定：钢筋笼允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差（mm）检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100尺量检查2钢筋骨架直径203主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查（2）钢筋笼的安装钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点应拴牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变型，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，随起随落
12、和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻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。钢筋笼骨架外侧应焊置控制混凝土保护层厚度的定位钢筋，其间距竖向为2cm，横向圆周均匀布置4处。为了防止钢筋笼吊装时变形，钢筋笼每道加劲筋内增设“十”形内支撑，快要进入孔口时再将其割除。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，并用4根16钢筋将其与钢筋护筒焊接，或与灌注平台连成一体，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。6.3混凝土灌注作业（1）准备工作导管使用前应组装编号，根据孔深计算导管长度及节数，导管应顺直并进行水密试验
13、，确认导管不漏水及拆接情况良好才能下入孔中。用吊机辅助下导管，下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼，并做好记录。导管下完后，利用灌注导管接上水泥浆泵进行二次清孔换浆使孔底沉淀5cm。二次清孔采用气举反循环实现。二次情孔完毕，将导管轻轻下放到孔底，然后再往上提升2540cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。灌注混凝土前检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，直至达到设计和规范要求再拆除封头，接上混凝土初灌漏斗，检查孔底沉渣厚度，符合规范要求之后，开始灌注混凝土。（2）混凝土的灌注混凝土运抵灌注地点时，应对和易性，坍落度等情况进行检查，如不符合要求，不得使用。使用拔球法灌注水下混
14、凝土，开灌前，灌注漏斗内储存的混凝土及灌注车内的混凝土总量应满足拔球后将导管底端埋入混凝土深度1.0m以上所需的混凝土量。首批混凝土数量计算如下：HcwHwc式中：V 首批混凝土所需数量（m3）；h1 灌注首批混凝土时所需的井孔内混凝土面至孔底的高度（m），h1= h2+ h3；h2 导管底端至钻孔底间隙，约为0.4m；h3 导管初次埋置深度， h21.0m。Hc井孔混凝土面高度达到h1时，导管内混凝土柱需要高度（m）；Hw 井孔内混凝土面以上水或泥浆深度；c 混凝土拌合物的容重（kN/m3）；w 井孔内水或泥浆的容重（kN/m3）；D 钻孔桩直径（m）；d 导管内径（m）；灌注首批混凝土时，
15、导管下口至孔底的距离为2540cm，混凝土灌注时间应小于初凝时间，当混凝土面抵达钢筋笼位置时，应注意钢筋笼是否“上浮”。灌注混凝土开始后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压气囊，以致堵管。在灌注过程中，应经常注意观察管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，保持孔内水头，防止坍孔。根据灌车混凝土方量，及时测定孔内混凝土面得高度，调整导管埋深。导管埋深一般应在13m(根据深度、超压力及钻机、吊机起重能力及探测手段而定)。混凝土最后灌注高度应高出桩顶设计标高1m左右，以便在接桩前凿除桩头松散层。灌注中如发生故障，及时查明原因，并提出不久措施
16、，报请监理工程师同意后，进行处理。7、劳动组织1、劳动组织模式：采用架子队组织模式2、作业工地配备专职队长、技术负责人，技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长，均由施工企业正式职工担任。8、质量控制及检验1、桥梁钻孔质量控制要点及检验见下表序号质量控制项目质量标准和要求施工单位检验方法监理检验方法备注1测量放样桩位放样误差：要求中心位置5mm全站仪测量检查测量资料2放护桩引出十字护桩并保护好，要求中心偏差5mm挂线、吊垂球、尺量尺量3护筒埋设护筒严密布漏水，回填密实，埋深满足施工要求，顶面位置50mm；倾斜度1%；孔内水位宜高于护筒底角0.5m以上观察、吊线、吊垂球、尺量观察4钻机就位有
17、防止钻机下沉和位移的措施，对中误差10mm；钻头直径满足成孔孔径要求观察、水准仪抄平、尺量尺量5开钻、钻进泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。针对卵石层情况，新制泥浆比重指标控制在1.251.3为宜，钻孔过程中做好钻孔记录，进入岩层或卵石层技术干部现场核实泥浆指标测试、抽渣取样，尺量巡查6终孔检查孔深设计孔深、孔径设计桩径、倾泄度1%检查钻孔记录、测绳量测与钻杆总长相校核、用等桩径检孔器全深检查全部见证7钢筋笼加工单面焊10d；双面焊5d；焊缝厚度0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。主筋间距5mm；箍筋间距10mm；纵筋截面不小于构件截面的0.5%观察和尺
18、量，受力钢筋尺量两端、中间各1处；箍筋间距尺量连续3处尺量观察和尺量8钢筋笼入孔及焊接单面焊10d；双面焊5d；焊缝厚度0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。声测管接头严密不漏水，绑扎牢固，间距均匀；保护层误差-5+10mm；接头箍筋绑扎满足设计和验标要求；控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置，钢筋笼平面位置偏差10cm，底面高程偏差10cm观察和尺量见证检查、隐蔽工程验收9下导管导管接头牢固，严密不漏水；控制导管长度和导管节数，导管下口距孔底控制在50cm左右观察、尺量检查施工单位原始记录10二清泥浆指标1.15，含砂率2%，黏度1720s，孔深设计桩长
19、；沉渣厚度：柱桩10cm；摩擦桩30cm泥浆指标测试仪，测绳量测见证检测11混凝土浇注混凝土坍落度控制在1822cm，保证首罐混凝土导管埋深不小于1m，控制拔管长度，导管埋深控制在35m；在灌注过程中，混凝土连续浇筑，每根桩的灌注时间宜在混凝土的初凝时间内完成，混凝土浇筑高度高出设计桩顶至少1m坍落度筒、测绳量测和混凝土反算相校核，做好灌注记录。旁站监理12混凝土强度设计强度的1.15倍标准养护试件抗压试验随机抽2组见证检测13桩身完整性I类桩90%，无III类桩全部检测全部见证检测14桩底注浆符合设计要求，设计无要求时不注浆全过程自控旁站监理2、材料（1）混凝土 桩身混凝土：C30水下混凝土
20、在具有侵蚀性的环境下，桩身采用抗侵蚀性混凝土，其材料选用及技术指标应遵照铁路混凝土耐久性设计暂行规定办理。（2）钢筋HPB300应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13031），HRB400应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499）。为保证钢筋可靠连接，直径16mm及以上的钢筋接头宜采用滚扎直螺纹套筒连接，标准采用滚扎直螺纹钢筋连接接头（JG163-2004），也可采用焊接，焊接要求按铁路桥涵施工规范（TB10203-2002）相关规定办理。钻孔灌注桩的主筋采用HPB300钢筋。4、钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合铁道部现行铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424-2
21、003）第5.2.1条、第5.2.2条、第5.3.1条、第5.3.2条、第5.4.15.4.3条和第5.5.1条的规定。5、混凝土原材料、配合比设计、施工和水下混凝土的检验必须符合铁道部现行铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424-2003）第6.2.1第6.2.6条、第6.3.1条、第6.3.2条、第6.4.1条和第9.3.4第9.3.8条的规定。6、桩身顶端浮浆应清理，直至露出新鲜混凝土面。桩顶高程和主筋伸入承台的长度必须符合设计要求。检验数量：全部检验方法：观察和测量7、钻孔桩桩身混凝土应匀质、完整。（1）对钻孔桩桩身混凝土应全部进行无损检测。检测方法必须符合铁道部铁路工程基
22、桩无损检测规程（TB10218）的规定。（2）对桩身混凝土质量有疑问和设计有要求的桩，应采用钻芯取样进行检测。检测方法应符合铁道部现行铁路工程结构混凝土强度检测规程（TB10426）的规定。检验数量：全部检验方法：检验检测报告9、安全及环保要求1、施工安全（1）钻机安装牢固，防止倾覆。钻机就位后，机身要用方木垫平，塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。（2）注意用电安全，电线不能直接敷设在地面上，应采取架空措施。配电箱加锁。（3）钻孔时，应注意观察有无漏浆现象，特别是岩溶地质，随时补充泥浆，保证孔内水位。冲击钻施工时，应对附近建筑物的安全监测。应在钻孔附近设置醒目标志和围栏，以防人员掉入孔内。（4）
23、每工班检查钻头、主绳、主绳与钻头连接、提梁、绳卡等，及时处理问题。钢丝绳宜个节距内断丝超过15%时必须更换。钢丝绳安全系数，缆风绳3.5，吊索810。2、环境保护（1）泥浆应沉淀处理后排放，并符合环保要求，必须及时清运渣土，防止污染。（2）施工过程中，钻孔弃碴不得直接排放河道中。10、注意事项1、桩的钢筋骨架，应进在混凝土灌注前整体放入孔内，在放入钢筋骨架时，应采取措施防止其变形，如果混凝土不能紧随在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移出。在钢筋骨架重放前，应对孔的完整性，包括孔底沉淀松散物的厚度，重新进行检查。灌注混凝土时，钢筋骨架在顶面应采取有效的方法进行固定，防止钢筋骨架上浮。支撑
24、系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。2、钢筋骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应按施工规范要求错开。3、钢筋骨架的制作和吊放允许的误差：主筋间距10mm；箍筋间距20mm；骨架垂直度1%；骨架外径10mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm。4、桩身主筋与加强箍筋务必焊牢，主筋与箍筋联结处宜点焊，若主筋较多时，可交错点焊或绑扎。5、桩身混凝土一次性灌注完成，不得中途停顿。6、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。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，即可恢复正常灌注速度。7、在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确认所测混凝土的灌注高度是否正确。8、桩中心在承台底面处的偏差不得大于5cm。9、如采用超声波探测法检测桩身质量，应注意预埋超声波检测管，超声波检测管应与桩身钢筋绑扎在一起，并按铁路工程基桩无损检测规程（TB10218）的要求办理。检测管接头及底部应密封好，顶部采取措施防止砂浆、杂物堵塞管道。
