冲击钻灌注桩作业指导书.doc

皖赣铁路扩能改造站前工程标 编号： 冲击钻灌注桩作业指导书单位： 编制： 审核： 批准： 2014年4月30日发布 2014年5月 1 日实施- 31 -目录1.适用范围- 1 -2.作业准备- 1 -2.1内业技术准备- 1 -2.2外业技术准备- 1 -3.技术要求- 1 -4.施工程序与工艺流程- 2 -4.1施工程序- 2 -4.2工艺流程- 2 -5.施工要求- 2 -5.1施工准备- 2 -5.2钻孔桩作业- 4 -5.3清孔- 6 -5.4钢筋笼的制作、安装- 8 -5.5混凝土灌注- 10 -5.6岩溶钻孔桩施工- 14 -5.7成孔灌注时必须注意的问题及处理方法- 18 -5.8钻孔桩水下混凝土灌注质量事故的预防及处理- 19 -6.劳动组织- 21 -7. 材料要求- 21 -7.1钢筋- 21 -7.1.1 钢筋笼的制作- 22 -7.1.2钢筋笼的安装- 22 -7.2灌注砼- 22 -8.设备机具配置- 24 -9.质量控制及检验- 24 -9.1 成孔质量的控制- 24 -9.2质量检验- 25 -10.安全及环保要求- 28 -10.1安全要求- 28 -10.2环保要求- 30 -冲击钻灌注桩作业指导书1.适用范围适用于皖赣铁路扩能改造工程标一分部管段段灰岩、砂岩及各种复杂地质的桥梁工程桩基施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工之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的技术培训，考核合格后持证上岗。要求采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度，应待邻孔砼抗压强度达到5MPa后方可开钻。2.2外业技术准备 钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。3.技术要求开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。钻孔桩钻孔泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不宜大于1.2，黏土、粉土不宜大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。黏度：入孔泥浆黏度，一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不宜大于4%。胶体率：不应小于95%。PH值：应大于6.5。4.施工程序与工艺流程4.1施工程序施工程序为：施工准备埋设护筒钻机就位开钻成孔清孔设立钢筋笼二次清孔设立导管灌注水下混凝土拔出护筒凿除桩头。4.2工艺流程5.施工要求5.1施工准备(1)场地平整：施工前先对桥址处的施工场地进行清除杂物，平整压实，并根据地表、地质情况进行换填处理，防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事 故，影响工程质量。场地平整、压实，铺垫枕木作平台。(2)钻孔桩施工前，先对每根桩位进行精确放样，并报请监理工程师检验合格后，方可进行钻孔施工。(3)钻孔前，先埋置护筒，护筒采用68mm厚钢板制作，护筒高2m，桩径为1.0m，护筒内径为1.4m，桩径为1.25m，护筒内径为1.65m桩径为1.5m，护筒内径为1.9m，埋深根据地下水位确定，护筒顶应高出地面50cm。(4)泥浆配制：本工程钻孔桩泥浆采用优质膨润土造浆。制备的泥浆应满足下述要求：比重：孔底泥浆比重砂黏土不宜大于1.3，大漂石、卵石层不宜大于1.4，岩石不宜大于1.2。黏度：一般地质为1622s，松散易坍地层为1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：应大于6.5。 施工准备特殊地质处理埋设护筒护筒制作、准备钻机准备钻机就位、校正泥浆制作钻孔钻孔记录填写清孔探孔器检测孔形钢筋笼制作安放钢筋笼检查记录填写导管试拼、准备吊装、安放导管塔设平台、安装漏斗原材料选定试验二次清孔检查沉碴厚度 Y配合比确定浇筑混凝土 浇筑记录、制作试块截桩头桩检测砼强度测试进行下道工序NY钻孔桩施工工艺流程图（5）泥浆池的设置与防护采用冲击钻钻孔施工，需在两个墩位之间红线内开挖泥浆池与沉淀池。泥浆池、沉淀池设置：尺寸53.51.8米，泥浆池与沉淀池之间设一过泥浆的通道，1.2米宽，0.5米深。泥浆池、沉淀池采用挖掘机开挖，四周放1：0.5的坡度，开挖平整后铺上塑料布，防止泥浆中水的流失，造成池壁坍塌。泥浆池四周设安全防护装置，用钢管搭设安全防护架，并挂上安全网,高1.2m,横向设双层钢管，立杆间距2m。所有泥浆池必须统一做好警示标志；如警示牌、警戒绳等，废浆池安排专人负责，不定期对废浆池、泥浆集中存放地点进行检查，发现问题及时安排整改。（6）泥浆处理抽除上层泥浆根据钻孔进度及时采用用高压泥浆泵抽除泥浆池表层废浆至泥浆罐车内，外运弃浆至政府指定地点。干燥后淤泥清理用两台挖掘机将干燥淤泥挖装至自卸汽车上，自卸汽车带盖封闭型，运输车及时外运至城郊指定余泥排放点，途中不得有遗漏。 (7)钻机就位：钻机就位前，应对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处平整和加固、主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位及水电供应的接通等。钻机安装前，底架应应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。陆地上冲击钻钻机就位，采用拖拉就位法。将拼装好的钻机拖拉就位后，将冲锤对准钻孔桩位。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻头与护筒中心偏差不得大于5cm。5.2钻孔桩作业开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固，必须等邻孔混凝土灌注完毕并达到85%强度后方可开始钻孔。 冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下34m后，可根据实际情况适当加大冲程。 钻机安装处事先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻机必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位。钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤松绳，少量松绳的原则；孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出；冲击过程中勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。钻头在孔内中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，每班开钻前检查钻头直径、及时补焊，不宜中途修补，以免卡钻。准备备用钻头轮换使用和修补。开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。开始钻孔时应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击成孔。钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.52.0m。在冲击钻进中取碴和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持水头高度和泥浆比重及黏度。钻孔作业时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻周围。钻孔作业应连续进行，因故停钻时，应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于5cm。本桥钻孔桩均为群桩基础，钻孔时采用跳桩法施工，已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5Mpa。以后，方可在相邻桩位施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉碴及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车罐将废弃泥浆弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃碴，污染周围环境。5.3清孔当钻孔至设计标高时，即对孔径、孔深、孔位和竖直度进行检查。（1）检孔器制作（见图5.3-1检孔器示意图）除挂钩外，钢筋直径采用直径20的螺纹钢。检孔器外径为1m、1.25m、1.5m，长度为6m。加强筋在内侧，加强筋间距为2m，主筋根数为20根，沿加强筋均匀布置。检孔器两端宜制作成锥形，锥形高度为0.5m。检孔器焊接时必须牢靠，防止开焊、坠落等现象发生。主筋及加强筋采用双面搭接焊，焊接长度为10cm。加强筋内部设置十字撑，十字撑采用直径20的螺纹钢制作。图5.3-1 检孔器示意图（2）孔深检测孔深检测用测锤挂测绳进行检测，测锤采用20mm螺纹钢双面帮焊，测锤高度20cm，直径6cm,重4Kg。（3）孔径的检测方法在钻孔成孔后，当孔深、清孔泥浆指标合格后，钻机移位，利用钻孔三角架，将检孔器放入孔内，检孔器进入孔内后，在护筒顶放样十字线，通过吊绳进行检孔器对中。检孔器对中后，上吊点（三角架、下落钢丝绳点），必须位置固定且在整个检孔过程中不能变位，否则重新对中。检孔器在孔内下落时，靠自重下沉，不得借助其他外力。如果检孔器能在自重作用下顺利下至孔底（检孔器系有测绳），则表明孔径能满足设计桩位要求。如果在自重作用下不能下至孔底，则标明孔径小于设计桩径，则应重新扫孔或重钻，至满足设计孔径。（4）倾斜度检测当检孔器在孔顶对中下落后，通过在护筒顶观测吊绳相对于放样中心点偏移情况，可计算成孔后的倾斜度。表5.3-2 钻孔桩允许偏差序号项目名称允许偏差1护筒顶面位置50 mm倾斜度1%孔深嵌岩桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心50 mm4倾斜度1%孔深5沉碴嵌岩桩5mm6孔径不小于设计孔径自检确认满足设计要求后，报请监理工程师检查，监理工程师认可后，应立即进行清孔。清孔采用换浆法，在清孔的同时，应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，以保持孔内水位。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前柱桩孔底沉碴厚度达到设计要求，嵌岩桩底部沉碴不大于5cm。钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前，检测桩底沉碴情况。若沉碴超标，要立即进行第二次清孔。5.4钢筋笼的制作、安装对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接，尽量减少现场焊接工作量，焊接采用搭接焊，焊接长度为10d。制作时，采取模架法施工，在精加工的模架上放好主筋，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度采用转动同等级混凝土垫块，见下图5.4-1。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。图5.4-1 混凝土保护块骨架的运输全部采用自制长度15m的炮车。骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距0.5dmm；箍筋间距20mm；骨架外径20mm；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。5.5混凝土灌注(1)混凝土选用桩基采用C30混凝土，由一分部拌和站进行拌制。(2)混凝土灌注灌注水下混凝土采用钢导管灌注，导管内径为25cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，并需经监理现场见证，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为混凝土拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。安装导管导管采用25cm钢管，每节2.5m,配12节11.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差不大于孔深的0.5%，并不大于10cm。 导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有400mm 的空间。配管原则：导管总长=孔内管长孔外管长，孔外管长为施工留置长度，一般为40cm左右。二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时沉渣厚度柱桩不大于5cm。首批封底混凝土计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉碴尽可能地冲开，是控制桩底沉碴，减少工后沉降的重要环节。砍球、拨栓或开阀打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注断桩事故。水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2m6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5100cm，以便灌注结束后将此段混凝土清除。在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。 (3)混凝土灌注注意事项灌注混凝土前，重新探测孔底沉渣厚度、含沙率及泥浆比重，如大于设计规定值，需进行二次清孔，直到沉渣厚度、含沙率和泥浆比重满足设计要求。钢筋笼和导管安放好后及时灌注混凝土，灌注过程连续进行，不得中断。混凝土灌注采用导管法进行灌注。灌注前，安放导管时导管下端距孔底0.30.5m。导管采用钢导管，导管接头采用套丝接头形式，以防导管升降时被钢筋笼卡住。导管使用前，按规定进行水密承压和接头抗拉试验。同时对导管自下而上进行编号并记录每节导管的长度。灌注混凝土的准备工作在尽可能短的时间内完成，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。开始灌注前再次核对钢筋笼标高、导管下端距孔底尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度以及孔壁有无坍塌现象等，如不符合要求，经处理后再开始灌注。首批灌注混凝土采用砍球法泄放，混凝土最少数量由计算确定，满足导管初灌埋深1.0m的要求。后续灌注采用搅拌车连续不断的送料。计算公式如下： 式中：V灌注首批混凝土所需数量(m)；D桩孔直径(m)；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2导管初次埋置深度(m)；d导管内径(m)；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)。按导管内径25cm，根据实测地面标高计算1m桩最大孔深27m，1.25m桩最大孔深38m、1.5m桩最大孔深18m.根据公式计算：1m，V=3.14*1 /4*（1+0.4）+3.14*（0.25）/4*11*(27-1.4)/24=1.671.25m，V=3.14*1.25/4*（1+0.4）+3.14*0.25/4*11*(38-1.4)/24=2.541.5m，V=3.14*1.5/4*（1+0.4）+3.14*0.25/4*11*(18-1.4)/24=2.851m桩基V=1.67m，现场采用2m料斗，能满足施工需要。1.25m桩基V=2.54 m，现场采用3m料斗，能满足施工需要。1.5m桩基V=2.85 m，现场采用3m料斗，能满足施工需要。确保灌注混凝土顶面标高高出桩顶设计高程0.51m，以便清除浮浆和消除测量误差，确保成桩质量。5.6岩溶钻孔桩施工根据溶洞大小及埋深，可分为两种：抛填法及钢护筒跟进施工。岩溶区钻孔桩设计分为长桩及短桩，施工时必须先施工长桩，后施工短桩。岩溶钻孔桩施工工艺见图5.6-1岩溶钻孔桩施工工艺流程图5.6.1抛填法施工对于岩溶高度小于0.7m或埋深较浅的钻孔桩采用抛填法施工，其施工方法为：当钻头穿透岩溶顶板后，溶洞出现漏浆现象，或通过钻孔进尺过快可以证明马上进入溶洞区，立即提出钻头，抛入碎石和水泥土的混合物，同时加大钢护筒的水位高度，保持水头和泥浆稳定，回填后反复锤击，反复抛填冲击若干次后，利用钻头冲击力将抛填物挤入溶洞侧壁，形成稳定结构，保证泥浆不壁稳定不漏浆。岩溶高度大于0.7m小于1m时采用回填片石和水泥土的方法施工，施工工艺与岩溶高度小于0.7m相同。 图5.6-1 岩溶钻孔桩施工工艺流程图施工时，当发现接近溶洞时，提高钻孔频率，降低冲程钻进，进入溶洞区后，仔细观察孔内水位情况，出现水位突然降低或钻孔进尺增加时应立即将钻锤提出孔外，按照重量比为1:3的比例回填碎石（片石）和水泥土混合物，直至泥浆溢出孔口后，继续使用高频率低冲程的办法钻机，如此反复，直至孔内的泥浆不在下降，位置，每次回填高度高于孔底1m。5.6.2护筒跟进法施工岩溶高度大于1.0m或埋深较深时采用钢护筒跟进法施工，内护筒制作大于桩径10cm，制作材料与外护筒相同，钻孔工程中用振动锤将外护筒下降至溶洞顶板上，为防止护筒底脚起圈，不能一次将外护筒将到位，可边钻边降，到位后立即停止振动。当钻到外护筒底脚时，停止钻进，采用抛填法密实外护筒底脚，并自由下放内护筒。当钻机钻穿溶洞顶板时，将内护筒跟进至溶洞底板稳定岩层，利用内护筒消除压力差作用，从而避免泥浆流失，具体施工工艺流程图见5.6.2-1。图5.6.2-1 护筒跟进施工工艺流程图安装外护筒不能一安装到位，在钻机的过程中边钻进边使外护筒下降到溶洞顶板处，按照抛填法将碎石与水泥土混合物填入孔内，保证外护筒底脚与溶洞顶部交接处填充密实；安放内护筒，内护筒与钻头一起自由下落至溶洞顶部，然后用高频率低冲程继续钻进并通过溶洞，按照抛填法继续回填碎石与水泥土混合物，并是内护筒与溶洞底部接触密实，成孔过程中保证孔内与溶洞分离，保证泥浆不漏失。5.6.3施工过程存在的问题及对策由于地址构造的特殊性，岩溶钻孔桩施工存在较多的质量与技术问题，主要问题可分为漏浆和坍孔、偏孔、卡钻及断桩等问题。(1)漏浆及坍孔产生漏浆的主要是因为岩层的非密实性造成的水压差，溶洞内的填充物为软塑状或空洞，极易与地下水形成暗流，钻孔过程中使用的泥浆比重大于暗流的水压，从而产生漏浆，漏浆极易造成坍孔，一般坍孔的位置位于护筒脚位置，当护筒下至岩面时，两者衔接出现较大的空隙，钻头穿过半填充或无填充的溶洞顶板时孔壁压力减弱，孔内水压力急剧减小、外部水压最大等原因，引起坍孔。对策：如果出现孔内水位突然下降，则说明遇到溶洞，如果不及时处理可能引起坍孔或埋钻，对此应立刻投入大量的片石及水泥土，钻机反复冲击，同时保证孔内泥浆水位及泥浆质量，如果水泥土不足可用粘土装袋后投入，直至孔内水位不在下降，继续冲击。(2)出现卡钻主要是因为地址构造原因及施工过程中钻头的磨损引起，主要分为：岩面倾斜，有溶沟、沟槽卡钻；地下岩溶发育，溶洞内填充物吸钻，沙涌埋钻货坍孔埋钻；钻头长期为进行检查导致；孤石或掉落的石块卡钻；钻机过程中由于突然钻穿溶洞顶板导致钢丝绳摇摆而导致钻头晃动卡钻。对策：遇到孤石时，回填硬度高于正在施工的岩层硬度，继续冲击直至孔位正常；施工过程中应经常注意钻头的直径及周围的焊块是否正常；穿过溶洞顶板太快导致卡钻时，应在未穿过顶板前采用高频率低冲程的办法施工，发现异常情况时及时将钻头提出孔外。 (3)偏孔主要因为岩面倾斜或者钻机基础偏移引起。对策：偏孔施工过程中是可以避免发生，在钻孔过程中发现钢丝绳摆动较大时，应立即进行桩位的复核，发现桩位有偏差时应及时进行调整；岩面倾斜造成的偏孔可以用高强度的片石回填反复冲击直至孔位正常。 (4)岩溶地区断桩主要由于地质构造复杂，在灌注过程中由于水下混凝土的流失造成的，其次是导管接头不密实，提拔导管过程中测量不准去引起的。对策：灌注混凝土时，对第一盘混凝土的方量进行精确计算，保证首次导管埋深大于2m，灌注速度保持一致，不得突然加快灌注速度，防止混凝土压力太大而造成溶洞处的填充物回缩，从而导致水下混凝土的突然流失。5.7成孔灌注时必须注意的问题及处理方法1）塌孔塌孔的表征塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因如下：a、泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁渗漏。b、孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。c、在松软砂层中进尺太快。d、清孔后泥浆比重、粘度等指标降低。e、起落钻头时碰撞孔壁。预防及处理原则a、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。b、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同冲程。c、固定好钻机平台，防止偏心造成起落钻头时碰撞孔壁。d、回填粘土到坍孔处上12m，静臵一定时间后重钻。2）钻孔偏斜和缩孔偏斜缩孔原因a、钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。b、在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进。c、钻机底座未安臵水平或产生不均匀沉陷。预防和处理a、安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上，并经常检查校正。b、倾斜的软硬地层钻进时，采取低冲程钻进，及时填筑大块石料进行纠偏。钻头、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位臵情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填重钻。3）卡钻主要原因出现缩孔和斜孔时，不及时纠正，强提钻头；钻头处接头不良或钢丝绳疲劳断裂使钻头掉入孔中。预防和处理a、经常检查钻具，钻头磨损较大时及时加焊；钢丝绳经常检查，陈旧或者有断丝时必须更换。b、在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还需注意防止糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻孔漏浆等。5.8钻孔桩水下混凝土灌注质量事故的预防及处理1）导管进水主要原因首批砼储量不足，或导管底口距孔底间距过大，砼下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。处理方法将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清除，重新灌注。2）卡管主要原因a、初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。b、机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。预防措施备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。处理办法拔管、吸渣、重灌。3）坍孔发生坍孔后，应查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，排除震动源等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出孔中泥土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管拔出将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土一段时间后，重新钻孔成桩。4）埋管原因导管埋入混凝土过深；混凝土初凝摩阻力过大；提导管过猛将导管拉断。预防办法埋管深度不超过6米；拔管前或停灌时间较长时，使混凝土不过早初凝；首批混凝土掺入缓凝剂；提升导管时不可猛拔。处理办法用吊车、千斤顶试拔，仍拔不出，根据实际情况，可将泥浆抽走一部分，将导管切断一部分，重新下导管灌注。5）防止钢筋笼上浮的措施：灌注砼过程中，应随时掌握砼浇注标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端4m以上时，应及时将导管提至钢筋笼底端2m以上；当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。6.劳动组织6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。6.2施工人员应结合本标段确定的施工方案、机械、人员组织、工期要求进行合理的配置。每个作业工地人员配置表架子队长1人技术负责人1人技术主管1人专兼职安全员1人工班长35人技术、质检、测量、试验人员46人钻机长、司机78人其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全人员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。7. 材料要求7.1钢筋钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合现行国家标准和设计要求。7.1.1 钢筋笼的制作 制作钢筋笼时，对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。钢筋笼的主筋尽量为整根，需要对接时，宜采用搭接焊接头，搭接的长度不小于10d，末端不设弯钩。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm。 7.1.2钢筋笼的安装 （1）为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置混凝土垫块。 （2）钢筋笼吊装之前 ，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。 （3）钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。 （4）入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。 7.2灌注砼混凝土原材料要求应满足铁建设【2010】241号铁路混凝土工程施工技术指南及铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）的有关规定7.2.1 砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备 (1)组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量，符合规范要求，必要时清洗和过筛，以除去有害杂质。 (2)拌制砼用水在使用前做水质化学分析，试验按JGJ63规定进行。 (3)砼所用水泥符合GB175的规定，所有水泥都必须经合格分供方评定后，从批准的厂家进货；水泥进场时，必须附有水泥出厂合格证，并且经本单位中心试验室（国家认可的）检验合格。 (4)导管、漏斗和储料斗的制备 导管是灌注砼的重要工具，用8mm厚钢板卷制焊成，其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，不得小于250mm，中间节两端焊有法兰、以便用螺栓互相连接。 储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做，底部做成斜坡，出口设闸门，活动溜槽设在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗。 7.2.2砼的拌合 本段钻孔桩所使用砼强度为C30，配合比设计时坍塌落度取18-22cm之间。混凝土拌制采用集中搅拌、自动计量，拌制砼前对计量系统进行校正。搅拌时间符合规范要求，如果搅拌机停用超过30min时，将搅拌机彻底清洗后才能拌合新砼，为保证灌注砼的连续性，在灌注钻孔桩时，备用一台应急发电机。 7.2.3 钻孔桩砼灌注 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26m，最大埋深不大于8m。灌注砼注意的几个问题 （1）导管下端距桩底控制为0.30.4m；在一切工作就绪，经量测孔底沉淀层超标时，采用射水（射风）管冲射3-5min。 （2）导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m。 （3）水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右。 （4）严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住底）而造成断桩事故，保证施工质量。 （5）当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。8.设备机具配置 钻孔桩钻机施工和钢筋加工机械设备分为两大部分。钻机施工钢筋加工冲击钻机1台调直机1台吊车1台弯曲机1台挖掘机1台切割机1台推土机1台切断机1台泥浆运输车12台电焊机23台泥浆泵1台9.质量控制及检验钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。9.1 成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。9.1.1 采取隔孔施工程序为防止在钻进过程中，由于土压力而影响邻近桩形成断桩、缩颈等事故，采取较适应的桩距对进行钻进施工。9.1.2确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。9.1.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。9.2质量检验钻孔桩质量检验按高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）规定的方法检验。钻孔主控项目9.2.1 钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。勘察设计单位对代表性的桩进行现场确认。检验方法：检查施工记录、观察。9.2.2 孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：测量检查和用检孔器或成孔检测仪器检查。9.2.3 钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋深应符合施工工艺设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察和测量检查。9.2.4 泥浆指标应根据钻孔机具、地质条件确定。对制备的泥浆应试验全部性能指标，钻进时应随时检查泥浆比重和含砂率。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行泥浆比重和含砂率试验，监理单位见证试验。9.2.5 浇筑水下混凝土前应清底，孔底沉渣应清除干净，满足客运专线铁路相关设计规范及设计文件提出的沉降要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：测量。一般项目9.2.6 钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法应符合表9.2.6的规定。表9.2.6 钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心50mm3倾斜度1%检验数量：施工单位全部检查。钢筋主控项目9.2.7 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工程施工质量验收标准（TB10424-2010）的规定。一般项目9.2.8 钢筋原材料、加工和连接的检验应符合铁道部现行铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB 10424-2010）的规定。9.2.9钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合表9.2.9规定。表9.2.9 钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径20mm3主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm5箍筋间距或螺旋筋间距20mm6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查注