冲击钻灌注桩作业指导书

1、哈大铁路客运专线 TJ-1标段冲击钻灌注桩作业指导书一、工程概况本段共有桥梁6座，分别为二道沟大桥、老虎屯中桥、跨省道313特大桥、巴虎沟特大桥、复州河特大桥和潘大屯号大桥，桥梁总长为4.013km，共有钻孔桩572根/7819.5米。二、工程地质及水文1、工程地质桥梁所处地质为第四系上更新统冲洪积层，主要分布在丘陵区边缘附近的冲洪积平原、河流二级阶地、黄土台地，岩性以粉质黏土、粉土、黄土、粉、细砂、细、粗圆砾土、卵石土为主。岩性为粉砂岩、砂岩、砾岩、泥灰岩、页岩夹煤线以及安山岩、火山角砾岩、流纹岩。本段地层自南向北依次为：粉质粘土：褐黄色，硬塑，含角砾。泥灰岩：黄灰色、浅灰色，泥质结构，层状

2、结构，节理裂隙很发育，见方解石脉，强风化弱风化，岩石呈碎块或块状。岩层产状82°19°，300°10°，左侧视倾角12°，右侧视倾角90°，属裸露型岩溶不发育区。页岩：褐黄色，灰白色，泥晶结构，层状构造，节理裂隙很发育，被铁锰质矿物渲染，全风化弱风化，岩石呈砂状、碎块及块状。泥岩：褐红色、褐灰色，泥质结构，层状构造，裂隙发育，裂隙面侵染铁锰质薄膜，强风化，岩石呈碎块及块状。砂岩：褐灰色，砂质结构，层状构造，裂隙发育，裂隙面侵染铁锰质薄膜，弱风化，岩石呈块状。粉质粘土：褐黄色，硬塑，含圆砾及铁锰质结核，表层含植物根系00.6m。泥灰岩：

3、灰色，泥晶结构，层状结构，节理裂隙很发育，强风化，岩石呈碎块或块状。有溶蚀现象。属裸露型岩溶中等发育，易塌陷区，局部有小型溶洞发育。2、水文地质2.1地表水系沿线河流为复州河，河流走向自东向西，桥位下水面宽度30-35m左右，水深1.0m，河道总宽度约100m。老虎屯隧道出口及DK98+500DK100+600段有山体裂隙水汇集成的小细流，其余地段裂隙水发育。2.2.地下水沿线地下水按赋存条件可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水，其补给来源主要是大气降水以及河流的侧向补给，埋藏条件随地貌单元不同而变化。地下水一般埋藏深度为1.025.0m。三、施工方法及工艺要求要求采用整套冲击钻机设备，为防

4、止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到.a后方可开钻.施工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。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所受静、活载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。3.2 埋设钢护筒护筒内径比桩径大40cm，护筒埋设深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋设到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于1%。钻孔时孔内水位高出护筒底面.m或地下水位以上.2.

5、0m。.开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整泥浆性能指标如下：岩石不大于.，砂黏土不大于.，坚硬大漂石，卵石夹粗砂不宜大于.。粘度：一般地层s，松散易坍地层s。含砂率：新制泥浆不大于。胶体率：不小于。值：大于.。 钻孔.安装钻机安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于mm.钻进开始钻进时，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

6、中倒入粘土，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，低中国中铁一局哈大客专项目经理部第三项目部 第 12 页 共 12 页冲程，稠泥浆钻进泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗，漏失，应予补充并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标每钻进m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层同时注意土层变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对.检孔钻孔完成后，用

7、检孔器进行检孔孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔.清孔清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后，立即进行清孔。.钢筋笼制作、安装4.5.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的，钢筋笼分段长度不宜小于m，以减小现场焊接工作量现场焊接须按设计及规范要求施工4.5.制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度

8、，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述方法焊好，然后吊起骨架放在支架上，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4.5.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，同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可用焊接钢筋“耳朵”或转动混凝土垫块，见下图。设置密度按竖向每隔2米设一道，每一道沿圆周布置4个。454骨架的运输无论采取何种方法运输，都不得使骨架变形。用钢管焊成一个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼。或用炮架车采用拖拉机牵引或人工推

9、，也可运输一般长度的钢筋笼。455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，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内临时绑扎两根杉木杆以加强其强度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，在与第二点同时起吊。待骨架离开地面后，第一点停吊，继续提吊第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松低一点，直到骨架与地面垂直，停止起吊。解除第一点，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

10、上地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，可用木棍或型钢等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支撑于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支撑，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，在起吊第二节骨架，使上下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

11、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见下表示钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号项目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度±1002钢筋骨架直径±103主钢筋间距±104加强筋间距±205箍筋间距或螺旋筋间距±206钢筋骨架垂直度骨架长度1%混凝土灌注.导管安装.导管技术要求灌注水下混凝土采用钢导管灌注，导管采用钢管，每节m，配节.m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

12、应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深.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.倍。P=rchc-rwHw式中：p导管可能受到的最大内压力（ka）；rc混凝土拌和物的重度（km3）；hc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井孔内水或泥浆的重度（km3）；w井孔内水或泥浆的深度.导管按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深度的.并不大于cm，试压力为孔底静水压力的.倍。.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

13、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250400mm的空间。5.2二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；柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于20cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。5.3首批封底混凝土5.3.1 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渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。5.3.2 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

14、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，表明出现灌注事故。5.4 水下混凝土浇灌5.4.1 桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续的进行，严禁中途停工，在灌注过程中，应防止混凝土伴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24m，同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。5.4.2 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

15、到钻孔中心。5.4.3 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。5.4.4 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。5.4.5 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：（1）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。（2）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

16、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对钢筋笼向上的冲击力；（3）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。5.4.6 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量拌制，以免造成浪费。5.4.7 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

17、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。5.4.8 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100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土凿除。5.4.9 在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，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。如交接班时，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。5.4.10 有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混

18、凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录.灌注混凝土测深方法.灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作.目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于cm，重量不小于g用绳系锤吊如孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下cm）根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度探测时必须要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测.泥浆清理 钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆堆放场地，并做妥善处理.质量检测 对于桩长大于m的钻孔桩，按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管，成桩后采用声波透射法进行检测对于桩长少于m的钻