钻孔桩及水下砼施工作业指导书

1、钻孔桩及水下砼施工作业指导书1、适用的条件及范围本作业指导书适用于xxxxxxx指挥部管段的桥梁钻孔桩工程。2、施工工艺钻孔桩基础施工根据现场实际地质情况采用冲击钻机钻孔，吊车配合钻机安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土，其施工工艺流程图见下页：2.1、施工前准备工作1）钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台。2）在浅水中，宜用筑岛法施工，筑岛面积应按钻孔方法、钻机大小等要求决定。3）在深水或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工。平台须坚固稳定，能支承钻机和完成钻孔作业。4)制浆池、沉淀池和泥浆

2、池，应在规划场地或工作平台时一并考虑。5)钻孔前应设置坚固、不漏水的钢护筒，钢护筒内径应大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔应比钻头大40cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位1.5m-2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时应高出施工地面0.5m。6)护筒埋设时应使护筒平面位置中心与桩设计中心一致，中心偏差不得大于5cm，倾斜度偏差不大于1%。岸滩上护筒埋深黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少0.5m，护筒四周回填黏土并分层夯实。可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。对于本标段内的部分孔桩钻孔时会遇到岩溶地质的孔桩，护筒应采用跟进作业。2.

3、2、钻孔施工方法及要求2.2.1、钻机安装及钻孔1）安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm，孔位中心偏差不得大于5cm。钻机就位钻 进终孔、清孔钢筋笼定位下导管、二次清孔隙灌注水下砼截桩头拔出护筒钻机钻头准备检查修补钻头钻孔检查钢筋骨架制作设置隔水栓测量砼面高度向孔中注清水或泥浆泥浆沉淀池泥浆池供水泥浆备料检测调整泥浆指标试拼装检验导管砼运输砼检验否是桩位放样埋设护筒制作护筒平整场地养 生桩身检测出搭设钻机平台钻孔桩施工工艺流程图2）选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具，接通水电供应，备好造浆

4、粘土和泥浆池。3）调整钻机，使钻锥起吊滑轮缘，钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，稳定好钻机和扒杆揽风绳。4）钻机钻孔时，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。5）钻孔时，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孔周围。6）钻孔应连续钻孔，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。钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，并按规范填写钻孔记录表。孔位偏差不应大于5cm。2.2.2、冲击钻孔1）根据本标段的实际情况，采用十字钻头。2）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钻孔

5、，钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量而定。3）吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致。4）钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。5）为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑砼强度，应待邻孔砼强度达到2.5MPa后方可开钻。2.2.3、钻孔异常处理1）钻孔中发生坍孔后，应查明原因和

6、位置，进行分析处理。坍孔不严重者，可加大泥浆比重继续钻进；严重者回填重钻。2）出现流砂现象后，应增大泥浆比重，提高孔内压力或用黏土作成大泥块或泥砖投下。3）弯孔不严重时，可重新调整钻机或卡杆孔继续钻。发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应回填修孔，必要时反复几次修孔。4）出现缩孔时，可提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采用上下反复扫孔的方法，恢复孔径。5）发生卡孔时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳或钻头以及其他措施，使钻头松动后再提起。6）发生掉钻时，应及时摸清情况，查明原因，采取措施，尽快处理。如钻头被埋住，应首先清除泥砂，再进行打捞。7）出现探头石，应回填至探头石处，重新钻进消除偏孔。

7、2.2.4、泥浆质量控制（1）泥浆制备：在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，宜采用膨润土泥浆护壁，在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。(2）泥浆比重：冲击钻机使用实心钻头钻孔，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.(3）黏度：一般地层16-22s，松散易坍地层19-28s。(4）含砂率：新制泥浆不大于4%。(5）胶体率：不小于95%。(6）PH值：不大于6.5。(7）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，其掺量应经试验决

8、定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。2.3、检孔、清孔及浇筑混凝土2.3.1、检孔钻进中应用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于设计孔径的46倍，按要求检查钻进中和终孔的孔径。2.3.2、第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。本段根据实际情况采用换浆法清孔；清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1

9、，含砂率小于4%，粘度1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度：柱桩10cm、摩擦桩30cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。2.3.3、钢筋笼加工及吊放1）钢筋骨架制作：钢筋笼骨架在制作场内分节制作。（1）钢筋笼制作采用箍筋成型法，按设计图纸制作加强箍筋后，在加强箍筋内圈将主筋位置作上记号，依次将主筋与他们焊牢，然后再焊（或绑扎）其他箍筋和加强箍筋。（2）钢筋骨架保护层的设置焊接钢筋“耳朵”：钢筋“耳朵”用断头钢筋（直径不小于10mm）弯制而成，长度不小于15cm，高度不小于8cm，焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4个“耳朵”。2）钢筋骨架的存放

10、、运输与现场吊装（1）钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等 。（2）钢筋笼入孔时，由履带吊车配合钻机吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。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上三分点之间。长度大于6m时，应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜

11、左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用焊接或直螺纹套筒冷轧连接。采用焊接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先焊接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再焊接其它所有的接头，接头必须按50错开35d焊接，且不得少于50cm。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后再焊接定位

12、于孔中心上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在4h内浇筑混凝土，防止坍孔。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合下表规定。钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差序号名称允许偏差检验方法1受力钢筋排距± 5mm尺量两端、中间各一处2同一排受力钢筋间距± 20mm3分布钢筋间距± 20mm尺量连续3处4箍筋间距绑扎骨架± 20mm焊接骨架± 10mm5弯起点位置30尺量6钢筋保护层厚度C35mm+10mm-5mm尺量两端、中间各一处2.3.4、第二次清孔由于安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，

13、再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，利用泥石泵将孔底泥浆混合物通过导管抽出，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。2.3.5、灌注水下混凝土1）采用直升导管法进行水下混凝土的灌注,施工程序见图2.9。导管用直径250mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.02.5m,配12节长11.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，应进行接长密闭试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作

14、，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间用钻架吊放拆卸导管。 隔水球式导管法施工程序图(A)(B)(C)(D)(E)(F)2）水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在1822cm之间，并有很好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。3）水下灌注时先灌入的首批混凝土，其数量必须经过计算，使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度在1m-3m。必要时可采用储料斗。4）使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为50cm左右，以便于球塞能顺利地从管底排出。灌注开始后，

15、应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不得少于2m，也不宜大于6.0m。5）灌注水下混凝土时，随时探测钢护筒顶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、埋导管深度和桩顶标高。测锤法：用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。测砣一般制成圆锥形，锤重不宜小于4kg，测绳采用质轻、挂力强，遇水不伸缩，标有尺度之测绳。钢管取样盒法：用多节长1m2m的钢管相互拧紧接长，钢管最下端设一铁盒，上有活盖用细绳系着随钢管向上引出。当灌注的混凝土面接近孔口时，将钢管取样盒插入混合物内，牵引细绳将活盖打开

16、，混合物进入盒内，然后提出钢管，鉴别盒内之物是混凝土还是泥渣，由此确定混凝土表面的准确位置。当混凝土灌注接近设计桩顶时，必须采用钢管取样盒法探测。6）在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。7）施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心

17、。当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。2.3.6、水下混凝土的导管及浇筑应符合下列要求：1）导管内壁应光滑圆顺，内径一致，接口严密。直径可采用25cm，中间节长宜为2m，底节长4m，漏斗下宜用1m长导管。2）使用前应试拼、试压、不得漏水，并自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5

18、倍。3）导管长度可根据孔深、操作平台高度等因素决定。4）漏斗底口处必须设置隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。5）混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土中的深度不得小于1m，并不宜大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大。6）水下混凝土应连续浇筑，不得中途停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。7）水下混凝土浇筑过程中，应设专人经常测量导管埋入深度，并按本规范作好记录。8）浇筑过程中，当因导管漏水或拔出混凝土面、机械帮障、操作失误或其他原因，

19、造成断桩事故时，应予重钻或会同有关单位研究补救措施。9）桩的质量检测应符合下列规定：a、每根桩作混凝土检查试件至少二组。b、结构重要或地质条件较差、桩长超过50m的桩或设计有要求者，可预埋34根超声波检测管对水下混质量做超声波检测。必要时可适当加大检测管直径。c、大桥、特大桥、地质条件较差或有抗震要求者，应对部分钻孔进行低应变动测法检测桩身混凝土质量。d、对质量有疑问的桩，应钻取桩身混凝土进行检测。2.4、施工注意事项1）、遇有坍孔，应仔细分析，查明原因和位置，然后进行处理，坍孔不严重时，可回填至坍孔位置以上，并采用改善泥浆性能，加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。坍孔严重时，应立即将钻孔全部用

20、砂或小砾石夹粘土回填，查明坍孔原因，采取相应措施重钻，坍孔部位不深时，可采用深埋护筒法，将护筒周围用土填实，重新钻孔。2）、遇有孔身偏斜、弯曲时，应分析原因，进行处理，方法可以在偏斜处吊住钻锥反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时，应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。3）、遇有扩孔、缩孔时，应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施，已发生缩孔时，采用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。4）、遇有钻孔漏浆时，如护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回填筑实，增加护筒沉埋深，适当减小水头高度，或采取加稠泥浆，也可以填入片石、碎卵石土，反复冲击，以增强护壁。5）、发生卡钻或埋钻事故后，应查明原因，是否钻渣过多、

21、坍孔或底层上涌但均不宜强提，只宜轻提，轻提不动时，可用小冲击钻锥冲击或用冲吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。6）、掉钻落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞，若落体已被泥砂埋住，应在孔中先清除泥砂，使打捞工具能够接触到落体后再打捞。7）、灌注砼中发生故障，可根据下列情况进行处理：8）、首批砼灌后导管进水时，应将已灌入的砼的拌和物吸出，改正操作方法，重新进行灌注。9）、在砼面处于井孔中水面以下不很深的情况下，导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并加一定的压力重新插入导管或将导管插入砼中，将导管中的水抽出，再恢复灌注。10）、灌注开始不久发生导管堵塞时，可用长杆冲捣或用振捣器振动导管。11）

22、、用前述方法无效时，应及时将导管拔出，将已灌注的砼吸出，拔出钢筋笼，重新清孔，吊装钢筋笼和灌注砼。12）、按上述方法处理达不到要求时，应重新补桩或会同有关单位研究补救措施。13）、灌注砼前，应探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定应再次清孔，注意孔壁的稳定，防止坍孔。14）、砼运到灌注地点时，应检查均匀性和坍落度等，不符合要求不得使用。15）、备足首次砼，剪球后一次落入孔中砼数量将导管埋入砼中的深度不得小于。不大于3。16）、开始灌注砼后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内砼不满时，应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊、堵塞导管影响砼的灌注。17）、在灌注过程中应经常保持井孔水

23、头，防止坍孔。18）、在灌注过程中，经常探测井孔内砼面的位置，及时地调整导管的埋深，导管的埋深一般不宜小于或大于。19）、在灌注过程中，认真作好施工记录，采用较为精确的器具经常探测孔内砼面的位置，将拆卸导管的时间、长度与在砼中的埋深准确记录，指导灌注施工正常进行。20）、当孔中砼面达到钢筋骨架底1米时，注意使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减少砼的冲击力，当砼面进入钢筋骨架底以上4米后，应适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。21）、拔护筒：灌注砼完成后，应及时拔出护筒，以备循环使用。22）、灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必

24、须凿除，残余桩头应无松散层。23）、在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的高度是否正确，在灌注过程中应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。24）、钻孔桩浇注混凝土后，应进行质量检查，对全部桩基采用超声波探测法检测，对检测结构有疑问时，须做钻控取芯测，对柱桩并应钻到桩底0.5m以下。25）、群桩中心的偏差不得大于10cm。26）、位于陡坡上桩基础，应根据地形情况，选择适宜标高作平整场地进行基桩施工，待基桩灌注完成后再开挖至承台，同时完成承台施工并回填，避免基坑临时边坡暴露太久，引起滑坍。27）、钻孔桩施工应逐桩进行，钢护筒宜跟进至基岩面，同

25、一桩基中，桩应跳开施工，只有等一根桩桩身混凝土灌注完成后，才能开始下一根桩的施工，以确保岩堆稳定。3.质量检验方法与标准3. 1、质量检验1）钻孔桩浇筑混凝土后，应进行质量检查，对全部桩基采用超声波探测法检测，对检测结构有疑问时，须作钻孔取芯检测。对柱桩并应钻到桩底0.5m以下。2）灌注桩水下砼的质量应符合下列要求：a、混凝土浇筑必须符合施工工艺设计要求，强度符合设计要求，水下混凝土标准养护试件强度必须符合设计强度等级的1.15倍。b、桩身混凝土应匀质、完整、无断层或夹层。c、桩头凿除预留部分无残余松散层和薄弱砼层，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。3. 2、钻孔

26、桩质量允许偏差和检验方法钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法编号项目允许偏差检验方法1孔的中心位置不大于10cm测量检查2孔径不小于设计桩径测量检查3倾斜度小于1%测量检查4孔深不小于设计规定测量检查5孔内沉淀厚度柱桩小于10cm，摩擦桩小于30cm测量检查6清孔后泥浆指标比重大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s测量检查4、主要机械设备名称型号数量钻机冲击钻机12台砼搅拌车6m38台吊 车 202台小翻斗车4台砼导管内径25cm180m并配储料斗3套、漏斗3个钢筋弯曲机2台钢筋切割机2台交流弧焊机6台5、劳动力组织1）、以每座桥为一个单位配置的现场管理人员如下：作业队长1人、副队长1-

27、2人、技术主管1人、质检员2人、安全员1人、技术员4人、试验员2人、现场施工员4人。2）、以每个孔桩为一个单位配置的现场施工人员如下：工长人、技术人员人、试验人员人、电工人。钻孔：钻机司机3人、协助工人3人。灌桩：灌桩拆卸导管人，起重工人，测孔记录人。拌制砼：工长3人、试验人员3人、拌和司机人，砼运输车司机12人，计量3人，其他配合工人约24人。6、安全、环保、职业健康保证措施6.1、安全保证措施1）、设置安全监察室，各施工队设专职安全员。2）、施工队的负责人应教育、督促施工人员学习和贯彻安全规则。3）、在施工现场应有安全标志，危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”等标志，夜间设红灯示警。4）

28、、施工用电线路和电气设备，应按有关规定架设和安装，所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标应达到规定值，凡有裸露带电部位的电气设备和易发生电击危险的区域，都应有符合要求的防护，如围栏、护网、箱、匣等屏护设施。5）、严禁将输电线路搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子、扒钉等金属上。6）、钻机安装应稳固，防滑移装置应可靠，钻机操作应严格按机械安全操作规程进行。7）、在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或没有其它防护设施的钻孔中处理故障，当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时，应采取防溺、防塌埋等安全设施后方可行动。8）、在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流，施工过程中开挖，钻孔弃碴不得直接排放在河流中。62环保保证措施环保工作的主要内容：重视环境工作、加强环保教育、贯彻环保法规、强化环保管理、美化施工现地、消除施工污染。为了保护和改善施工现场的生活环境，防止由于施工造成的作业污染，保障施工现场在施工过程中有一个良好的生活环境是十分重要的。为了尽量减少对周边居民的干扰和切实做好建工现场的环境保护工作，我们主要采