桥梁钻孔桩基础施工作业指导书.doc

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1、遵曹公路桥梁钻孔灌注桩施 工 作业指导书1 目的 明确钻孔灌注桩基础施工作业的工艺流程，操作要点和相应的工艺标准，指导规范桩基施工。2 编制依据遵曹公路（丰南至曹妃甸段）工程施工设计图;公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011;公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004;河北省高速公路施工标准化管理指南;施工监理计划;遵曹公路（丰南至曹妃甸段）段质量监督交底;3 适用范围 本项目大中桥桩基的施工4 施工工艺及技术要求 钻孔灌注灌注桩施工顺序： 施工放样护筒埋设泥浆制备钻孔（同时进行钢筋笼制作）清孔吊放钢筋笼灌注水下砼桩头凿除灌注桩检测报验并进入下一道工序。下 导 管泥浆循环钢

2、筋笼制作下钢筋笼钻机成孔监理验收合格提 钻清 孔钻机就位监理验收合格埋设护筒桩位放样场地平整泥浆外运设备移位泥浆处理砼拌和及运输水下砼灌注桩头覆盖机具清理凿除桩头工序流程图4.1桩位放样 布设施工测量控制网，经校核无误后，按照设计图纸测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。中心偏差不得大于5mm。施工队根据桩位中心定出护桩位置。护桩设置时须注意：护桩埋置尽量避免人为干扰且深度不得小于30cm，下部用混凝土包裹。桩位位于旱地时，可在原地面适当平整并填土压实形成工作平台；位于浅水区时，宜采用筑岛法施工。4.2护筒埋设钢护筒一般使用不小于8mm厚的钢板制作，在陆地或浅水区筑岛处的护筒，其内径应大于桩径至

3、少200mm,可在上下端和接头外侧焊加筋肋以增加其刚度；在水中以机械沉设的护筒，其内径和壁厚的大小，应根据护筒的平面、垂直度偏差要求及长度等因素确定。由于本项目有特殊要求3座大桥所有桩基均需保留3m钢护筒以提高桩基顶部位混凝土的耐久性（即承台底、系梁底钢护筒留3m不拔出）。所以每座大桥桩基护筒长度不应小于3m。在在水中沉设护筒时，在钻孔作业平台上采用导向架导向，振动锤下沉到位。而一般中桥、分离式立交桥可采用栽桩法设置护筒，即在测量放出桩位十字中心线后，开挖一定深度埋设护筒，护筒深度一般2-4米左右；护筒顶高出地面0.5m，钢护筒四周用粘土夯实。护筒埋设后应核对其位置，顶面偏差不得大于5cm，倾

4、斜度不得大于1%。4.3钻机安装 按照设计资料提供的地质剖面图，根据孔径、孔深、桩位处的水文情况、施工环境条件等因素综合确定，选用适当的钻机。钻机就位前应对施工场地与钻机坐落处进行平整和加固，安装时应在钻架下部支点处垫设方木，以扩散对地面应力。钻机就位时保持底盘平稳，钻架直立，钻头中心对准桩位中心，并将钻架可靠固定，确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。4.4泥浆配置泥浆选用优质粘土或膨润土造浆，经试验室确定。本项目钻孔方法采用反循环时，泥浆性能指标采用：相对密度1.061.10，粘度1828秒，PH值810，含砂率不大于4%，胶体率不小于95%。采用正循环时，泥浆性能指标采用：相对密度1.21.

5、45，粘度1928秒，pH值810，含砂率不大于4%，胶体率不小于96%。钻孔过程中，应随时对钻孔内泥浆的性能进行检测，不符合要求时应及时调整调整性能指标。4.5成孔 4.5.1 钻孔、固孔 不论采取 何种方法钻孔，开孔的孔位均须准确，开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可正常钻进。采用正、反循环回施钻机（含潜水钻）钻孔时应减压钻进，钻机的主吊钩始终应承受部分钻具的重力，孔底承受的钻压不应超过钻具重力之和的80%。泥浆初次注入时，应垂直向桩孔中间进行注浆。在提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度和黏度。钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0-1

6、.5m。必须保持孔壁在钻进过程和在灌注混凝土时及至施工完成保持钻孔壁的稳定。因故停钻时，必须将钻头提出孔外。 4.5.2 成孔与终孔钻孔过程中应详细记录施工进展情况,包括时间、高程档位和钻头进尺情况等。钻孔桩在成孔过程中和终孔后，要对钻孔进行成孔质量检查，用检孔器进行检验，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度不得小于孔径的46倍。终孔检查项目：孔径、孔深、孔位偏差、倾斜度、孔底沉渣厚度。成孔质量标准：孔的中心位置 群桩：100 mm，单排桩：50 mm；孔径 不小于设计桩径；倾斜度 小于1%；孔深 不小于设计规定；沉淀厚度 不大于图纸设计；4.6清孔 4.6.1 钻孔达到图纸规定深度后，且

7、成孔质量符合图纸要求并经监理复检合格，应立即进行清孔。清孔时，应保孔内水头，以防止钻孔的任何塌陷; 清孔时，还应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，清孔次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度要符合图纸规定值要求。 清孔完毕后，经检验确认成孔满足要求时，应立即填写成孔检查单，并经监理工程师签认后，即可进入下道工序工作。4.7钢筋笼制作、安装 4.7.1 钢筋笼制作 4.7.1.1 钢筋笼应在钢筋加工场或在设有水泥台座及顶棚的硬化场地上进行分节段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头错开，同一截面接头数量不应超过钢筋根数的50%，接头错开间距不少于35d（d为钢筋直径）且不得小于50cm。

8、 4.7.1.2 钢筋笼应每隔12m设置临时十字加劲撑，以防变形；加强箍肋筋必须设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋进行点焊而不是绑扎。 4.7.1.3 为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕后，在其两端搭接焊缝中心处做出垂直于钢筋轴线的载面，并在钢笼上做出显著标记，标明墩号、桩号、节号、质量状况。以便钢筋笼逐节放入孔内，焊接时，使上下节互相吻合。 4.7.1.4 钢筋笼的连接可采用三种方式，即：机械连接、焊接和绑扎。直径25mm及以上级钢筋的连接采用机械连接接头，减少焊接连接，确保保护层。焊接，绑扎必须牢固，须保证焊接长度和饱满度。接头长度单面焊不应小于10d，双面焊不应

9、小于5d（d为钢筋直径）。焊接要求清除焊渣，焊缝饱满。骨架顶端设置吊环。钢筋笼焊接不得使用结422焊条。 4.7.1.5 钢筋笼保护层，必须满足设计图纸和规范的要求。本项目采用绑扎混凝土圆饼形垫块来满足设计对钢筋的保护层厚度的要求。垫块穿过并固定在主筋上，竖向间距为2m，沿钢筋笼圆周4等分设置。垫块的半径为主筋半径与设计保护层厚度之和。垫块混凝土配合比应与桩基本体一致，要具有抗腐蚀等高性能属性，砼标号不能低于桩基本体。 4.7.2 钢筋笼安装 4.7.2.1 钢筋笼起吊过程中必须防止钢筋笼的变形，使钢筋笼吊起后呈自然垂直状态。对准孔位轻放、慢落。 4.7.2.2 第一节钢筋笼放入孔内，取出临时

10、十字加劲撑，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直吊放。第二节钢筋笼与第一节对准后进行焊接（包括声测钢管），或机械套管连接，采用接卸套管连接时，必须使竖向主箍对号，再同步拧紧套管，使套管两端正处于上下主筋已标明的画线上，否则应重新调整，以确保钢筋连接质量。 4.7.2.3 钢筋笼下放至标高后要满足规范要求，然后将其与钢护筒焊接或与灌注平台焊接成一体，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。 4.7.2.4 本项目每根桩基均要埋设3根声测钢管，以便采用超声波检测法检测桩身混凝土的质量。在桩基钢筋笼段，声测管由桩基箍筋绑扎固定，接头处可采用焊接或丝扣连接及加套筒焊接

11、。接头及底部应密封良好。4.7.3 钢筋骨架制作和吊放的允许偏差: 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。4.8灌注水下混凝土 4.8.1 灌注水下混凝土前，应再检测孔底泥浆沉淀厚度，保证在灌注前满足规范要求。 4.8.2 水下混凝土宜采用钢导管灌注，导管的内径宜为250350mm.导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有250400mm的间隙。 4.8.3 水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。 4.8.4 混凝土运至

12、灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求时不得使用，本项目坍落度根据实际情况宜为160200mm。 4.8.5 首批灌注混凝土的数量应满足导管首次埋置深度1.0m以上的需要。首批混凝土灌入孔底后，应立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合规范要求，即可正常灌注。如发现导管内进水，表明出现灌注事故，应及时查明原因，并提出补救措施，报请监理工程师批准后立即进行处理。 4.8.6 在灌注过程中，应保持孔内的水头高度；导管的埋置深度控制在2-6m，并应随时测探桩孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。 4.8.7 灌注混凝土过程中，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染环境和堵

13、塞交通。 4.8.8 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。当混凝土上升到骨架底口4m以上时，应提升导管，使其底口高于钢筋骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注开始后应紧凑，连续地进行，严禁中途停顿。 4.8.9 要加强灌注过程中混凝土高度和灌注量的测量和记录工作，可按照每灌注8m测一次（约一罐车混凝土），及时绘制成曲线。以确定桩的灌注质量。在进行水下混凝土灌注时，严禁用泵车泵管直接伸入导管内进行灌注，为了防止混凝土离析和堵管现象发生必须要经过料斗进行灌注。 4.8.10 为确保桩顶混凝土质量，桩顶混凝土灌注要比实际高1.0m以上。在拔出

14、最后一段长导管时，要防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成夾芯，超灌的多余部分在下道工序施工前要凿除，凿除后的桩头应密实无松散层。 4.8.11 除3座大桥成后桩可保留3m护筒外，其余中桥桩基钢护筒应在灌注混凝土后可立即拔出，处于地面以上能拆除的钢护筒部分，须待混凝土抗压强度达到5Mpa后拆除。5 钻孔灌注桩施工注意预防事项5.1掉钻：对于钻孔桩，发生掉钻主要是由于操作人员对钻杆和钻头连接部位检查不周密，或拆装钻杆时不小心造成的。因此，掉钻事故应以预防为主，而预防掉钻主要应从加强操作人员的责任心抓起，严格按照操作规程操作，另外应备好打捞工具，以备万一发生掉钻时能尽快将钻头捞上来。5.2缩径：对于缩径

15、，主要是由于钻锥磨损过甚、焊接不及时或因地层中遇有膨胀的软土、粘土泥岩造成的，前者应注意及时焊补钻锥，后者应采用失水率小的优质泥浆护壁，已发生缩径时，应在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。5.3斜孔、螺栓孔：斜孔和螺栓孔是由于钻机位置不正、钻杆不直、钻台中心和钻杆中心不在同一垂直线上造成的。预防措施是：检查钻机的就位情况，确保钻杆垂直，钻机稳定。成孔过程中应注意检查桩孔情况，如发生不正常情况，则应分析其原因，制定相应对策，对已形成的孔要用粘土填实后重钻。5.4断桩：这是最严重的事故，由于多种原因造成的灌注混凝土的失败、灌注过程中的停顿时间过长、混凝土中个别段强度达不到标准等，均会造成断桩。造成

16、断桩的原因主要有混凝土堵管、导管拔不出、导管折断、灌注混凝土过程中塌孔等。灌注水下混凝土是一项技术性很强的工作，对成孔质量、护壁性能以及质量要求很高。施工中必须严格按操作规程进行，否则钢筋笼将难以下放，导管与钢筋笼将更难免挂卡，导管埋入深度将难以保证，导管拔不出来。另外，混凝土拌合质量不匀和导管不在孔中心也可能导致断桩。因此，断桩的预防措施除经常检查导管及其连接情况外，加强施工人员的责任心同样是防止断桩的重要方面。6 灌注桩施工过程控制要点6.1护筒中心竖直线应与中心线重合。6.2制备泥浆。钻孔泥浆由水、粘性土和添加剂按一定的配合比组成。6.3钻机安装后的底座和顶端平稳。开孔的孔位必须准确。开

17、钻时要慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可正常钻进。在钻进中不应生产位移或沉陷，应随时检查钻孔的倾斜度。因故停钻时，必须将钻头提出孔外。6.4钻孔深度达到设计高程后，应对孔深、孔径、倾斜度、沉淀厚度进行检查。6.5不论采用何种清孔方法，在清孔时，注意保持孔内水头，防止坍孔。正循环清孔宜采用稀浆置换法，禁止直接在孔底注入清水换浆。6.6严格控制回淤量，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。桩孔必须逐一用探孔器探孔。6.7灌注过程中，严格控制导管下口和灌注混凝土顶面距离钢筋骨架底距离，防止钢筋骨架上浮；要经常检测导管埋深，防止导管埋深过深或拔出混凝土。6.8混凝土灌注至距离桩顶设计标高以下至

18、少2m时，应采取措施接高外部导管，保证灌注混凝土导管入口至少高出桩顶设计高程3m以上，以保持导管内混凝土压力，否则必须将剩余的灌注混凝土机械插捣密实。水下灌注混凝土灌注的桩顶高程要比设计高程高出80cm，以保证桩头混凝土密实。6.9灌注水下混凝土必须连续灌注，不得中断，灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。7 钻孔灌注桩施工质量控制要点7.1护筒埋设：高出地面高度、埋设深度、内径及与桩位中心是否重合。7.2开钻前检测泥浆配制情况（泥浆密度和粘度等），钻孔过程中随时检测孔内水位和要求的泥浆比重。7.3钻机就位是否准确，基础是否牢固、稳定，钻头中心是否与桩基中心一致。钻进过程中随时检测钻杆的倾斜度

19、，检查钻进深度、钻进情况及钻孔施工记录等。7.4钻孔深度达到设计标高后，检查：孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深、沉淀 厚度，符合要求后，方可安排清孔。清孔结束后检查清孔后的泥浆指标。7.5灌注混凝土前，再次检查清孔后泥浆指标、孔深、沉淀厚度等；检查导管密封性及导管长度；检查混凝土塌落度及和易性等。7.6检查钢筋笼就位后中心是否与桩基中心一致；多节钢筋笼间焊接是否符合要求；钢筋笼固定是否牢固。7.7灌注过程中，随时检查导管埋入混凝土深度；应特别关注钢筋笼上浮情况及导管提拔长度。7.8灌注至桩顶时，检查桩顶泥浆情况、超灌高度及桩顶混凝土的密实情况。8 安全施工8.1一般规定 8.1.1 桥梁施工应

20、贯彻“安全第一，预防为主”的方针。 8.1.2 施工作业人员要进行岗前的体检和安全培训，作业时遵守本工种的各项安全操作技术规程。对从事特种作业的人员，要经过专业培训，持证上岗。 8.1.3 施工区域内的作业人员按规定佩带、使用劳动安全防护用口。施工人员不疲劳、不带病、不酒后作业。 8.1.4 施工前，要了解作业区范围内地下埋设的各种管线情况并与相关单位联系，制订可靠的安全保护措施，杜绝安全事故的发生。8.1.5 对施工所用的机械、设备和工具，要定期检查或检验，使其保持良好的工作状态。机械的检查、保养、维修由专业机修人员负责。8.2临时用电 8.2.1 电杆埋设应牢固，回填土应夯实。 8.2.2

21、 架空线路、电缆线路必须有短路保护和过载保护。 8.2.3 施工用电缆线路不应沿地面明设，当必需明设时应加设防护管。 8.2.4 电源导线严禁直接绑扎在金属架上。 8.2.5 施工现场的机动车道与外电架空线路交叉时垂直距离要符合有关安全规定。 8.2.6 配电箱、开关箱应采用厚度为1.22.0mm的铁板或阻燃绝缘材料制作，应能防雨、防尘。配电箱、开关箱应装设端正、牢固。 8.2.7 配电箱、开关箱应有名称、用途、分路标记，有锁，标明名称、用途，并作出分路标记，严禁放置杂物；电源开关箱门张贴责任牌，并标识责任人联系方式。 8.2.8 对配电箱、开关箱进行维修、检查时，必须将其前一级电源断开，严禁

22、带电作业。 8.2.9 施工用电设施安装后，必须经过验收合格，方可使用。 8.2.10 不得在外电架空线路正下方搭设作业棚、建造生活设施或堆放构件、材料及其他杂物等。 8.2.11 施工现场的光照度应能满足相关作业的需要。 8.2.12 潮湿场所应选用密闭式或防水式照明器具；有火灾危险的场所，按危险等级选用防爆型照明器具。 8.2.13 施工照明使用的220V碘钨灯应固定安装，其高度不得低于3m，距易燃物不得小于0.5m并不得直接照射易燃物，不得使用简易碘钨灯作为照明灯具。 8.2.14 夜间可能影响行人、车船、飞行器等安全通行的施工部位或设施、设备，必须设置警戒照明。8.3施工现场防火 8.

23、3.1 现场应在明显易取处设置灭火器并有防雨、防冻措施，同时指定专人维护、管理、定期更新，保证状态完好。 8.3.2 焊、割作业开始前，应将作业现场下方和周围的易燃物清理干净。当无法达到要求必须作业时，应采取浇湿、隔离等安全措施。 8.3.3 焊、割作业结束或离开操作现场时，必须切断电源、气源。赤热的焊嘴、焊钳以及焊条头等，禁止放在易燃、易爆物品和可燃物上。8.4钻孔施工的作业安全 8.4.1 钻机的施工场地及行走道路应平坦坚实，满足钻机正常工作和移动的要求。 8.4.2 钻机安装时，机架应垫平，保持稳定，不得产生位移或沉陷。 8.4.3 钻孔时，钻速不得过快或骤然变速；孔内弃土不得堆积在钻孔

24、周围。 8.4.4 停钻后，钻头应提出孔外安全放置。 8.4.5 吊钻头用的钢丝绳无死弯、无断丝；钢丝绳松弛度应适宜，并制动良好；钢丝绳卡数量与钢丝绳直径相匹配。 8.4.6 冲孔时，非作业人员不得进人冲击区域范围内。 8.4.7 对围堰、基坑和泥浆池的边沿进行安全围护，并设置安全警示标志，以杜绝安全事故的发生。9 环境保护9.1桥梁桩基施工时，应避开雨季或洪水突发阶段，防止河道水位猛涨造成施工损失，或堵塞河道导致河水溢流形成其他损失。9.2施工作业前，对施工作业人员进行针对性的环境保护知识培训学习，使其知道环境保护的重要性和必要性，自觉的遵守国家、地方和本项目环境保护措施的有关规定。，9.3定期对施工作业机械进行检查，发现有漏油现象要及时解决，以免造成环境污染。9.4对于施工过程中产生的噪声污染，要合理安排作业机具、作业时间，有必要时要采取降噪措施，以免影响周边居民的正常生产和生活。9.5采用泥浆护壁进行钻孔桩施工时，应采取有效措施防止泥浆外溢对环境造成污染，废弃的泥浆应清运到指定地点集中处理。9.6沿线的河流和鱼塘，施工期间严禁倾倒垃圾，乱堆放施工材料，避免破坏水质。9.7施工垃圾、生活垃圾要定期清理，以免污染环境。9.8雨季施工时，应及时掌握气象预报资料，以便减少水土流失和环境污染。 北京炬桓工程项目管理有限公司 遵曹公路工程JL-1总监办 二一四年十一月二十九日