钻孔桩灌注水下混凝土施工作业指导书

1、新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-14标段桥梁工程编号：钻孔桩灌注水下混凝土施工作业指导书单位：中铁七局集团有限公司蒙华铁路MHTJ-14标段项目经理部编制：审核：批准：2016年4月15日目 录1.适用范围12.作业准备13.技术要求24.施工程序及工艺流程35.施工过程及要求46.劳动组织107.材料要求108.设备机具配置119.质量控制及检验1110.安全及环保要求1315钻孔桩灌注水下混凝土施工作业指导书1 适用范围本作业指导书适用于蒙华铁路钻孔灌注桩水下砼灌注施工。2 作业准备2.1 内业技术准备（1）施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，熟悉图纸及有关技术问题，

2、熟悉规范和技术标准。（2）制定施工方案、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、技术、安全培训，考核合格后持证上岗工作。（3）水下砼灌注前需要准备相应技术表格，包括钻孔桩水下混凝土灌注记录表，混凝土浇筑令等。2.2 外业技术准备（1）水下砼灌注前应量测孔底沉渣厚度、孔内泥浆比重、泥浆黏度、含砂率、胶体率等指标，并报验监理工程师进行审核，合格后方能进行水下砼灌注。（2）施工现场应配备齐全首批封底混凝土用大料斗、小料斗、导管及测绳等，大料斗必须满足首批封底混凝土要求。（3）进行灌注前必须报请监理工程师进行导管的密闭性试验。3 技术要求3.1 水下混凝土配制采用普通硅酸盐水泥，水泥的

3、初凝时间不宜早于2.5h，水泥的强度等级根据设计要求而定。粗集料采用碎石，适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最不净距的1/4，同时不应大于40mm。细集料采用级配良好的中砂。混凝土配合比严格按照试验室出具的数据掺配。混凝土拌合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。3.2 清孔要求钻孔深度达到设计标高后，经对孔位、孔深、孔径、竖直度进行检查确认钻孔合格后应即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求，（需根据管段设计情况明确相应数值，设计无要求时按验标执行）在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之

4、前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度，符合要求后方可灌注水下混凝土。清孔应达到以下要求：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，满足设计文件要求（需根据管段设计情况明确相应数值）。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。根据孔深及导管每节长度合理搭配导管，导管口距孔底30-50cm。4 施工程序及工艺流程4.1 施工程序主要施工程序有：导管水密性试验导管安装大料斗安装首批封底混凝土灌注水下混凝土连续浇注声测管检查填写灌筑作业记录。4.2 工艺流程5 施工过程及要求5.1导管水密性试验（1）导管技术要求灌注

5、水下混凝土采用钢导管灌注，采用导管内径为25-30cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。具体做法如下：把拼装好的导管先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，一般情况下当水泵的压力表压力达到1.15MPa，稳压15分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。现场实际操作时水压应根据桩基孔径及孔深确定。进行水密试验的水压原则上不应小于孔内水深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1.5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(

6、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) 。（2）导管安装导管采用25-30钢管，每节23m，配23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，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。（3）导管在吊放时宜用两根钢丝绳分别系掉在最下端一节导管的两个吊耳上，并沿导管每隔6米左右用铁丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。吊放时，应使位置距孔中

7、，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。导管下放完毕后，做提升试验，检查在导管提升过程中是否与钢筋笼相互影响，确保在混凝土浇注过程中提升导管时不会出现导管挂住钢筋笼的情况。（4）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 二次清孔混凝土灌注前必须进行二次清孔。成孔质量检验合格后，才可开始灌筑工作，灌筑前，对沉渣厚度再测定一次。沉渣厚度满足设计及验标要求（需根据管段设计情况明确相应数值）。5.3 混凝土拌合物现场性能检测混凝土灌注前，由试验人员对混凝土指标进

8、行检测，满足要求后方可进行混凝土灌注。5.4 封底混凝土施工封底混凝土应按照技术交底数量灌注。（1）隔水栓采用混凝土制作，其外径宜比导管内径小 2025mm，采用35mm厚的橡胶垫圈密封，其直径宜比导管内径大56mm。（2）封底混凝土施工后导管埋置深度为13m。检查导管内混凝土顶面标高是否满足要求，是否存在漏水现象，不满足要求则重新进行封底。5.5 混凝土灌筑（1）封底混凝土数量：Vh1×d2/4Hc×D2/4，h1HwYw/Yc。其中：D为钻孔直径；d为导管直径；Hc为首批混凝土至孔底高度（导管埋深导管底至孔底高度）；Hw为混凝土面至水面高度；Yw为孔内泥浆比重；Yc为混

9、凝土比重。（2）灌注开始后，应紧凑连续进行，严禁途中停工，同一个桩的混凝土持续灌注时间应不大于混凝土初凝时间。尽量缩短导管拆除时间，下料掌握好速度，不宜太快太猛，以免造成气堵。（3）灌注过程中要及时观察，防止混凝土拌合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，而使测深不准确。灌筑过程中，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，正确指导导管的提升和拆除。（4）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，不可整斗的灌入料斗和导管，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）当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为

10、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。5.6 导管提升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，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管。此时

11、暂停灌筑，先取走料斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将料斗重新插入井口的导管内，校正好位置继续灌筑。拆除导管动作要快，时间一般不超过15 min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。5.7 灌注混凝土测深和导管埋深控制（1）测深：灌注混凝土时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度、以控制沉淀层厚度，埋导管深度和桩顶高度。1）测深锤法：采用绳系重锤吊入孔内，使通过泥浆沉淀层而停留在

12、混凝土表面上，根据测绳，所示锤的沉入深度作为混凝土灌筑深度。完全凭探测者手中测锤在接触混凝土顶面以前与接触混凝土顶面以后不同重量的感觉而判别。2）测深桩的测锤的重量不小于6Kg，采用平底。测锤为圆锥形，用铁铸成，锤底直径15 cm，高8-12 cm。探测时须仔细，比与灌注的混凝土数量校对，防止错误。（2）导管埋深控制:灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度控制在2-6m。在任何情况下，不得小于1.0m或大于6m。用测绳锤探测时，须有2人用2个测锤测探，防止误测。5.8 混凝土最终灌注高度的确定（1）为确保桩顶质量，在施工图桩顶高程以上应加灌一定桩径高度。增加的高度可按孔深，成孔方法、清孔方法确定，

13、一般不宜小于0.5米，长桩不宜小于1米。（2）混凝土灌注到接近完成时，计算还需要的混凝土数量。通知搅拌站最后一车混凝土方量。（3）在灌注接近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加、比重增。如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，使灌注工作继续进行。在拔出最后一节导管时，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。6 劳动组织劳动力组织方式：采用24小时工作三班倒进行全天候施工。施工人员结合既定施工方案、机械、工期要求进行合理配置，详见下表：钻孔桩作业人员配备表 序号人员类别数量（人）1施工负责人12技术主管13专兼职安

14、全员14技术、质检、测量人员45工 班 长16机械工、普工67 材料要求原材料应符合设计要求。不能采用原土造浆的，可备用膨润土，作为造浆护壁。为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等。对施工所用的钢材、水泥、粗细骨料、外加剂、掺加剂和水等进行调查，选用供货商，确定料源，并对其质量进行试验和检验，确保工程材料的质量和数量满足设计、规范和施工的要求。混凝土出厂及到达施工现场需进行含气量及塌落度检测，检测合格后方可使用，根据出厂和现场塌落度损失情况适当调整配比，使混凝土保持较好的和易性和流动性。8 设备机具配置钻孔桩灌注作业主要施工机具设备配置如下表：主要施工机具设备配置序号名称单

15、位数量备注1汽车吊辆1混凝土灌注、导管装拆2泥浆泵台3二次清孔3混凝土输送车辆4水下混凝土运输9 质量控制及检验钻孔桩灌注质量标准项 目允许偏差孔深不小于设计规定沉淀厚度(mm)不应大于300mm或设计值清孔后泥浆指标相对密度：小于1.10； 粘度：1720Pa·s；含砂率：<2%；胶体率：>98%9.1 质量控制9.1.1 水下混凝土的灌注(1)灌注混凝土之前，孔内的水位至少应与孔外稳定水位同样高度；若孔壁土质易坍塌，应使孔内水位高于地下水位11.5m。(2)灌注水下混凝土是桩基施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。(3) 将首批混凝

16、土灌入孔底后，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，应按后述事故的处理方法处理处理。(4)灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。在灌注过程中，要防止混凝土拌和料从漏斗外掉入孔底，使清水内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注过程中，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，常用测探锤法进行测量，以测量的数据为主，与已灌注混凝土的数量进行效核，正确指导导管的提升和拆除。导管埋入混凝土的长度以26m为宜。(5) 在灌注过程中，防止导管内形成的高压气囊，挤出管节间的橡坡垫，而使导管漏水。

17、(6) 在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件，桩长20m以上的小于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件应标准养护。若强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。(7) 有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面层的深度、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。9.2 质量检验每根桩按规定制作混凝土检查试件。桩身达到一定强度后，采用无破损超声波检验法配合声测管法检测评定桩的质量，确认无断桩、短桩、缩径，满足设计要求后，再进行下道工序施工。10 安全及环保要求10.1 安全要求加强岗前培训加强施工人员的岗前教育和培训，提高职工的

18、安全意识和职业技能，认真执行安全操作规程，不违章作业，提高整个队伍的安全防护意识和自我保护能力。严格执行逐级安全技术交底工作，施工用电及机械使用遵守施工现场临时用电安全技术规范和机械操作规程。经常对用电、机械等进行检查维修，减少事故发生。施工现场管理现场用电 操作高压电器设备时戴绝缘手套，穿绝缘靴，高压处设置警示标志。电器设备有良好的接地保护装置；机械操作人员不得私自接拉电线，由电工统一管理；配电箱加锁，非电工不得私自开启；施工现场用电必须为三相五线制，生活区用电必须为低压配电，电压不超过36V；施工机械使用完好无损的橡胶电缆供电，跨越道路时应埋入地下或穿管保护；自备的发电机组应与电网进行连锁保护。夜间施工施工时现场必须有符合操作要求的照明设备，夜间作业的船只应配备齐全的夜航停泊标志灯，船只停靠码头时应设照明灯。10.2 环保要求对参加施工人员进行环保意识教育，坚决贯彻国家有关环境保护法令及当地政府有关法规、条例。施工现场做好工完料净。各种工程材料堆放整齐，工程机械摆放有序，施工标语醒目，生活区各种设施齐全，实行封闭式管理，工地便道经常保持湿润，防止