旋挖钻灌注桩施工作业指导书

1、目 录1、适用范围31.1适用范围31.2 设计概况32、作业准备33技术要求34施工程序与工艺流程34.1施工程序34.2工艺流程35施工要求45.1测量定位45.2护筒制作及埋设45.3泥浆制备55.4钻孔55.5 钢筋笼制作、安装65.6 砼灌注86劳动组织97材料要求108设备机具配置109质量控制及检验109.1钻孔109.2钢筋119.3混凝土1110安全及环保要求1110.1安全要求1110.2环保要求1211.钻孔桩常见事故的预防及处理1211.1坍孔1211.2钻孔偏斜1311.3扩孔和缩孔1312.钻孔桩断桩常见事故及处理1412.1首批混凝土封底失败1412.2供料和设备

2、故障使灌注停工1412.3灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆14旋挖钻灌注桩施工作业指导书1、适用范围1.1适用范围该作业指导书适用于新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-3B标段DK387+780DK398+773和 DK404+557DK413+670里程内的所有桥梁旋挖钻孔桩施工作业。1.2 设计概况 旋挖钻机适用于各种土层和中等硬度以下基岩的施工。钻头选择应根据土层情况和钻孔方式进行选用，对于粘土、砂质土宜选用锅底式钻头；砂卵石层、粘岩层宜选用带刃的钻头。根据不同的地质条件可采用干式成孔或湿式成孔。2、作业准备 对钻孔场地轮廓进行放样，清除钻孔场地杂物、换除软土、平整压实；场地位于陡坡

3、时，用挖掘机挖出满足钻机工作的平台并夯实整平。 对导管进行水压实验，并通知监理到场进行检验。 在桩位放样完毕后，将桩中心引至不受施工影响的位置设护桩，护桩设置要稳固。3技术要求1、施工前按设计提拱的配合比进行试验，确定施工配合比。2、混凝土的拌和采用场地集中拌和，砼灌车运输至现场。3、钢筋笼按设计图纸要求，分节施工，报请监理单位验收。4、钻孔和混凝土灌注过程中,现场技术人员应做好钻孔和灌注记录。5、技术人员应现场值班。4施工程序与工艺流程4.1施工程序施工准备测量定位埋设钢护筒配制泥浆安装钻机钻进终孔清孔钢筋笼制作与安装安装导管二次清孔灌注水下混凝土4.2工艺流程旋挖钻灌注桩施工工艺流程框图平

4、整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 孔制作护筒 第一次清孔测孔深、沉淤安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度清理、检查钢筋笼制作桩基检测测沉渣厚度安放隔离球泥浆补充泥浆处理符合要求5施工要求5.1测量定位平整场地后, 根据设计桩位，采用已知建站进行精确放样，准确定出钻孔中心位置，由技术主管进行复核，复核无误后将桩中心引至不受施工影响的位置设护桩，护桩设置要稳固。5.2护筒制作及埋设1、钢护筒采用厚度为612mm的A3钢板卷制，内径比桩径应大于20cm。2、护筒埋置深度符合下列规定：对于不透水地层，埋深宜为护筒外径的1.01.5倍，但不得小于1m对

5、于砂类土和粉土等透水层埋设深度同上，但宜用不透水土换填至护筒刃脚下不小于0.5m，换填直径应超出护筒直径0.51.0m。3、护筒埋设时可采用明挖埋设法，但护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。4、护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。5、护筒埋设到位后，顶面允许偏差为50mm，倾斜度允许偏差为1%。5.3泥浆制备根据地质条件进行考虑是否为干式钻孔或湿式钻孔。在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮渣能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。 泥浆性能指标应符合以下规定：入孔泥

6、浆黏度一般地层为1622s，松散易坍地层为1928s；新制泥浆含砂率不大于4% ；含胶率不小于95%；pH值应大于6.5。5.4钻孔5.4.1安装钻机钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，用钢枕作机座，使底座平稳，钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架和钻杆要竖直，钻头、钻杆和钻径中心在一铅垂线上，其最大偏差不得大于50mm，以保证孔位正确，钻孔顺直。将钻机底盘调成水平状态并稳定，开机试钻。小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。钻架临时移开时，应作好标志，以确保复位后的准确位置，必要

7、时应重新对位。钻机摆放位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。5.4.2钻进1、钻孔时旋挖机先行停稳对位并保持钻杆竖直。泥浆池的护壁泥浆从孔口流入，钻机不断向下挖进。旋挖机钻头不断在压力个旋转，将泥土、卵石挖进钻头箱内。钻头箱内挖满后提出钻头清淤，然后继续下放钻头进行挖孔。当施工进入粗圆砾土层、卵石层时着重要求每2m检查钻头直径一次，确保挖桩直径。钻孔作业应连续，经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。钻机钻进过程中孔内水头始终保持在水位线以上2.03.0m，加强护壁，防止塌孔。2、开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使护筒刃脚处有坚固的泥

8、皮护壁。钻至护筒刃脚下1m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，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。3、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、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。4、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。5、每钻进2m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。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处

9、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。5.4.3终孔当钻孔达到设计标高孔位后，对孔深、孔径、孔位和孔形、倾斜度、孔底地质情况进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。合格后方准进入下一道工序。孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不小于设计孔径；倾斜度小于1%孔深；孔位允许偏差为50mm。5.4.4清孔钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔禁止采用掏碴筒,建议采用换浆法：即钻孔完成后，提起钻头至距孔底20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出。把步cm，。清孔标准符合

10、设计及规范要求，即：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，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：柱桩孔底沉渣厚度应不大于5cm、摩擦桩孔底沉渣厚度不大于20 cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍孔、缩颈。5.5 钢筋笼制作、安装5.5.1钢筋笼制作1、钢筋笼在钢筋加工车间分段制作，或现场制作，以定尺钢筋长度为宜。主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50c

11、m。2、为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕之后，在其两端搭接焊缝中心处作出垂直于钢筋笼轴线的截面，并在钢筋上作出显著标记，钢筋笼逐节下放焊接时，使上下二节标记互相重合。3、钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。桩身钢筋笼分段制作完后，吊运至现场边下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不小于8d，双面焊不应小于4d。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接耳筋或混凝土旋转垫块。钢筋笼制作允许偏差。钢筋笼制作允许偏差序号项 目允许偏差（mm）检验方法1钢筋骨架在

12、承台底以下长度±100尺量检查2钢筋骨架直径±203主钢筋间距±0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距±205箍筋间距或螺旋筋间距±206钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查7钢筋保护层厚度不小于设计值检查垫块5.5.2钢筋笼安装钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点应拴牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变形，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情

13、况，如发现异常现象，马上停放，检查是否坍孔。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，采取可靠措施与护筒焊接，或与灌注平台连成一体，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。5.6 砼灌注5.6.1安装导管1、导管内壁应光滑，内径一致，接口严密；直径可采用2030cm，中间节长度宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下可用1m导管。2、导管组装后轴线偏差不宜大于孔深的0.5%，亦不宜大于10cm；在试拼试压时，不得漏水，各节应统一编号试压压力宜为孔底静水压力1.5倍。3、根据孔深计算导管长度及节数，漏斗底距钻孔口应大于一节中间导管长度；漏斗容量应满足首批混凝土浇筑量要求，导管悬

14、空控制在30cm左右。4、用吊机辅助下导管，下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼，并做好记录。5、导管应位于钻孔中央，在混凝土浇筑前应进行升降实验，导管吊装升降设备能力应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并留有一定的安全储备。5.6.2二次清孔1、底沉渣厚度应满足设计要求，在设计无要求时，柱桩孔底沉渣厚度应不大于5cm、摩擦桩孔底沉渣厚度应不大于20 cm。二次清孔一般采用抽渣法进行清孔。二次清孔完毕，将导管轻轻下放到底，然后再往上提升2540cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。灌注混凝土前检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，直至达到设计和规范要求再拆除封头

15、，接上混凝土初灌漏斗，检查孔底沉渣厚度，符合规范要求后，开始灌注混凝土。5.6.3灌注水下混凝土1、对现场混凝土应做坍落度实验，坍落度宜为180mm220mm；观察混凝土情况，如发生离析，现场实验员进行调配并通知搅拌站，每车混凝土在灌注之前应搅拌23分钟.2、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1m-3 m深，当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当放大。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。3、桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为20-30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度

16、应控制在26m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。4、灌注开始后，应紧凑连续地进行，中途不得停歇。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。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，正确指挥导管的提升和拆除。5、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。6、当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定）。7、拆除导管动作要快，要防止螺栓、橡

17、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。8、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。9、在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。10、有关混凝土灌注情况，含灌注时间、混凝土面的深度、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。6劳动组织1、劳动组织模式：采用架子队组织模式。2、工点如采用一台钻孔机作业，实行三班作业制。施工人员应结合工前确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置

18、。表6.1 每班桩基施工人员配备表序号岗 位人数备注1技术员12专兼职安全员13工班长14钻机操作手25施工记录人员26质检、测量及试验人员57机械工、普工15207材料要求1、护筒要求内部无突出物，不漏水；2、泥浆原料尽可能使用膨润土，使用粘土时应符合下列要求：自然风干后，用手不易掰开捏碎；干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；用刀切开时，切面光滑、颜色较深。水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多，浸水后能大量膨胀；3、钢筋品种、级别、力学性能、规格和数量必须符合设计要求。钢筋存放宜下垫上盖，保证钢筋不锈蚀。加工场地宜整平硬化。4、施工用水的水质应符

19、合工程用水标准。5、水泥、砂、碎石、外加剂的选用均应满足设计和标准要求。8设备机具配置表8.1 主要机具设备配备表序号设备名称单位数量备注3旋挖钻台14砼搅拌运输车台35吊车台16发电机台17泥浆泵台28导管及灌注平台套19钢筋加工设备套110修理设备套19质量控制及检验 9.1钻孔1、钻孔达到设计深度后必须核实地质情况。2、孔径、孔深不得小于设计值，孔型应符合设计要求，可通过测量检查和检孔器检查。3、钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋深应符合施工设计要求。4、钻进时随时进行泥浆比重和含砂率实验，控制泥浆性能指标。5、浇筑水下混凝土前应清底，柱桩孔底成渣厚度不应大于50mm，摩擦桩不应大于200m

20、m。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%测量或超声波检查9.2钢筋钢筋骨架允许偏差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尺量检查不小于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7钢筋保护层厚度不小于设计值检查垫块9.3混凝土1、混凝土浇筑应符合施工工艺要求2、桩的混凝土强度等级应满足设计要求。水下混凝土标准养护试件强度应达到设计强度等级的1.15倍。每根桩应在混凝土浇筑地点随机抽样制作混凝土

21、试件不得少于2组。3、桩基顶端上层浮浆应凿除，凿除后顶面应平整，粗骨料呈现均匀，不得损坏基桩钢筋。4、桩身混凝土应匀质、完整，桩承载力满足设计要求。10安全及环保要求10.1安全要求1、钻机安装牢固，防止倾覆。钻机就位后，机身要用方木垫平，塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。2、注意用电安全，电线不能直接敷设在地面上，应采取架空措施。配电箱加锁。3、钻孔中，应注意观察有无漏浆现象，特别是岩溶地质，随时补充泥浆，保证孔内水位。4、下达生产任务的同时，必须进行安全技术交底，各工种人员必须严格执行本工种的安全操作规程。5、施工现场严禁使用明火照明，油料等易燃品必须远离烟火；10.2环保要求1、钻孔桩施工

22、中，大量废弃的泥浆应经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。2、施工中应注意避免灌注过程中孔内溢出的泥浆，应引至适当地点处理，防止污染农田及河流；3、施工营地和施工现场的生活垃圾，应集中堆放，及时在指定地点进行处理。11.钻孔桩常见事故的预防及处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：11.1坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特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。11.1.1、坍孔原因1、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。2、由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮

23、水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。3、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。4、在松软砂层中钻进进尺太快。5、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水），使孔内水位低于地下水位。6、清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。7、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。11.1.2、坍孔的预防和处理1、在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。2、发生孔口坍塌时，

24、可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。3、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。4、清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。5、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。11.2钻孔偏斜11.2.1偏斜原因1、钻孔中遇有较大的孤石或探头石2、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊

25、的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。3、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。4、钻杆弯曲，接头不正。11.2.2预防和处理1、安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。2、由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。3、钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。11.3扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥