回旋钻灌注桩作业指导书

1、新建蒙西至华中地区铁路煤运铁路通道工程编号：MHTJ-015回旋钻灌注桩作业指导书单位：中铁三局集团有限公司蒙华 铁路24标项目经理部 编制： 审核： 批准： 2015年9月20日发布 2015年10月1日实施-13-目 录1、目的12、编制依据13、适用范围14、施工方法及工艺要求15、安全生产与环境保护12回旋钻灌注桩作业指导书1、目的明确桥梁桩基回旋钻施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工，确保钻孔桩施工质量达标，成本可控。2、编制依据铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB104242010）铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003)客货共线铁路

2、桥涵工程施工技术指南(TZ203-2008)铁路桥梁钻孔桩施工技术指南( TZ322-2010)蒙华铁路24标相关设计图纸及设计文件建设单位指导性施工组织设计3、适用范围适用于蒙华铁路24标段项目经理部桩基（回旋钻）施工。4、施工方法及工艺要求回旋钻机钻孔施工工艺流程见：附图。1、施工准备（1）施工场地应清除杂物、平整压实、若原状土层较为松散无法保证钻机稳固，应对钻机工作平台进行换填处理：场地位于陡坡、水中或淤泥中时，用枕木或型钢等搭设工作平台，平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、动荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。钻孔场地位于陡坡时，应挖成平坡；或用排架或枕木搭设工作平台；（2

3、）检查钻机设备，核实钻孔及混凝土施工的全部物资，机具是否均已到场。2、导管检测： 导管内壁应光滑、圆顺、内径一致，导管使用前必须进行试拼和试压检测，导管须检测合格后方可使用，检测方法：导管进行组装后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0.5%并不大于10cm;试压压力为孔底静水压力的1.5倍。3、测量放样（1）根据设计单位移交的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。桩位放样完毕后，将桩中心引致不受影响的位置设十字护桩，护桩设置要稳固。护桩四周维护混凝土保护。在灌注之前的工序施工中应注意保护。4、护筒制作及埋置（1）钻孔前在孔口设置坚固、不漏

4、水的钢护筒。护筒材质应选用8-10mm的钢板。钢护筒内径大于钻头直径20cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，且必须满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时必须高出施工地面50cm，防止地面水与泥浆流入孔内。埋设护筒时，护筒四周回填黏土并分层夯实。（2）护筒埋设完成后用护桩恢复桩位中心，复核护筒位置，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm，检查倾斜度不得大于1%。5、泥浆的制备（1）在两墩之间设置泥浆池，供临近两墩孔桩施工循环使用；弃渣外运于指定弃渣点，以减少对周围环境的污染。（2）本桥施工中地质层大多为：第四系全新统冲积层（Q4al）粉质粘土、淤泥质粉质粘土及粉土，第四系全新统冲洪

5、积层粉砂、细砂及粗圆砾土，推荐采用膨润土泥浆护壁；根据现场情况也可选其他材料造浆，但泥浆指标必须满足以下要求。泥浆比重：正循环钻机入孔泥浆比重为1.11.3。反循环钻机入孔泥浆比重为1.051.15。胶体率：不小于95%。粘度：一般地层1622s，松散易塌地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。PH值：大于6.5。3） 为提高泥浆黏度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量须经试验确定。造浆后试验全部性能指标，钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率。 6、钻孔施工1）钻机就位后应符合下列要求（1）钻机应安放稳固，底架应水平，不得产生位移和沉陷。（2）钻杆应保持竖直，钻头中心与孔位中

6、心的偏差不得大于2cm。（3）检查机械水平度和钻杆垂直度，钻机就位后应进行试运 转，运转正常后方可进行钻进。（4）开钻前应在护筒内存进适量泥浆：开钻时宜抵挡慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。（5）使用反循环钻机时，应将钻头提离孔底约20cm，待泥浆循环畅通方可开始钻进。 2）回旋钻钻进过程中应符合下列要求（1）开始钻进时，适当控制进尺速度，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。钻孔过程中，应经常检查土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量：在粉土或软土等容易塌孔的土层中钻孔时，宜采用慢速轻压钻进，同时应提高孔内水位和加大泥浆比重。（2）接换钻杆过程中钻头应

7、均匀起落，不得碰撞孔壁：接换钻杆动作应快速：接好后的钻杆、逐个检查接头，每次接换完钻杆后重新钻进前应将钻头提离孔底20-30cm，待泥浆循环正常后下落钻进。（3）钻孔至设计高程时，应将钻头提离孔底5-10cm，转盘匀速旋转，泥浆继续保持循环，至泥浆分离器基本无钻渣时停机检孔。3）钻孔中发生弯孔和缩孔时，可将回旋钻机的钻头提起到偏斜处进行反复扫孔，直到孔桩正直。严重时应采用粘土回填到偏斜处，待填料沉实后再重新修孔。4）钻孔作业应保持连续进行，不中断。5）经常检查泥浆的各项指标。6）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，经驻地监理工程师认可后方可进行清孔

8、和水下混凝土灌注的准备工作。7、终孔（1）钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与设计地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型等进行检查。（2）对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用标准钢测绳、探孔器进行检测。（3）孔深检测：成孔后，根据钻杆长度和钻头长度得到L1，利用测绳测量孔深L2，两者对比，如果L2小于L1，更换清底钻头，进行清底，并重新测定孔深。（4）反循环钻机钻孔桩终孔后，应稍提钻头距孔底10-20cm空转，以中速将比重1.03-1.10的纯净泥浆压入孔底，将孔内

9、含悬浮钻渣的泥浆换出，持续进行净化循环。7、成孔检查1）钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。2）孔径和孔形检测孔径、孔型采用笼式探孔器检测，其外径为孔桩设计孔径，长度为孔径的4-6倍，且不小于6m。检测时，将测绳拴在探笼的起吊顶端，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径满足设计要求。3）孔深和孔底沉渣检测：孔深采用标准钢测绳检测，测绳采用钢尺进行校核。孔底沉渣采用测锤检测，第一次测深在成孔后，孔深测量要及时，避免孔底悬浮物沉淀而造成孔深数值不准确，第二次测深在二次清孔后，测深采用圆锥形平底测锤，质量4kg。两次检测后

10、进行测量长度对照，若长度差在允许范围（摩擦桩10cm）之内，沉渣厚度满足要求。4）成孔倾斜度检测：孔深竖直度采用测锤法检测，将测锤缓缓吊入孔底，然后缓慢移动测锤感觉测锤碰到孔壁，量取该位置时测绳到护筒的距离及测绳长度，根据测绳长度及测绳到护筒的距离算出垂直度；这样沿孔壁反复量测46个位置，然后将几个数值综合比较得出最终的孔身垂直度。8、一次清孔1）利用导管和泥浆池与孔桩间的沟道进行泥浆循环清孔，以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到以下设计要求：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s；一次清孔合格，报请监理工程师进行成孔检测；2）严禁

11、采用加深钻孔深度方法代替清孔。9、钢筋笼制作及安装1）钢筋笼加工（1）桩基钢筋笼主筋为HPB300圆钢，钢筋笼单节过长难以运输，分节制作现场接长，孔口焊接采用单面搭接焊连接方式，单面搭接焊焊缝不小于10d(d为主筋直径），双面搭接焊焊缝长度不小于5d且不小于10cm，焊缝宽度不小于0.8d，焊缝厚度不小于0.3d。 （2）桩基钢筋笼两端各设置一道加强箍圈，中部自上而下每两米设置一道加强箍圈，同时外侧设置4个保护层耳筋（垫块），加强箍筋与主筋采用焊接连接。（3）现场采用单面搭接焊连接主筋钢筋时，钢筋的搭接端部预先弯向一侧，弯折角度为6，保证焊接后两根钢筋同心，使两结合钢筋轴线一致。主筋错开距离不

12、小于35d且不小于50cm.现场接长时，应选取一根主筋作为综合接地钢筋并做好明显标识。选取做为综合接地的主筋必须通长布置，综合接地主筋接长采用单面搭接焊或双面搭接焊，焊缝长度及质量要求必须满足设计及图纸要求。2）钢筋笼吊装就位（1）钢筋笼采用25T吊车安装，钢筋笼顶部根据护筒顶标高设置吊筋，吊筋长度应准确，确保钢筋笼底部标高符合要求。吊筋根据技术交底确定；（2）起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。起吊时，吊点栓牢布置于直径方向，起吊过程中采用两点起吊

13、法防止钢筋笼变形，使钢筋笼起吊后呈自然垂直状态，吊点设置在加强箍筋处；（3）钢筋笼起吊安放，采用慢起慢落、逐步下放的方法避免碰撞护壁，确保保护层满足设计要求；（4）钢筋笼下放至设计标高后，采用护桩拉十字线检查钢筋笼中心是否偏位；（5）钢筋笼下放完成后，采用两根横杠穿过拉筋（拉筋直径同主筋）；（6）灌注混凝土时在顶面采取有效措施对钢筋笼进行固定，防止钢筋骨架上浮，固定措施应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动；（7）钢筋笼吊放入孔后的容许偏差如下：钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于50mm；钢筋笼底面高程偏差不大于100mm； 钻孔桩钢筋骨架允许偏差如下表： 钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号 项 目允许偏差

14、（mm） 1钢筋骨架在承台底以下长度100 2钢筋骨架直径20 3主钢筋间距0.5d 4加强筋间距20 5螺旋筋间距20 6钢筋骨架垂直度骨架长度1%3）钢筋的具体要求（1）钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、麟锈等清除干净；（2）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲钢筋均应调直。4）钢筋焊接（1）钢筋接头采用搭接焊时，采用双面焊缝，双面焊缝困难时，才采用单面焊缝。（2）钢筋接头采用搭接焊时，两钢筋搭接端部应预弯，使两结合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d（d为钢筋直径）且不小于10cm，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。焊缝厚度不小于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度不小

15、于主筋直径的0.8倍；（3）受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，同一断面内的钢筋焊接接头不得超过总数的50%；（4）在同一根钢筋上应尽量减少接头数量。10、二次清孔安放钢筋笼与导管灌注水下混凝土间隔时间较长，孔底易产生沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，利用导管和泥浆池与孔桩间的沟道进行泥浆正循环或者反循环清孔，以达到置换沉渣的目的。也可以采用高压射水法冲射孔底孔底3-5分钟，将孔底沉淀物及较重泥浆翻动上浮。复测孔底沉渣厚度在设计范围以内（摩擦桩不大于10cm），二次清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。11、混凝土灌注1）导管及集料斗导管采用无缝钢管制成，快速螺纹接头，导管接头处设

16、2道密封圈，保证接头的密封性。根据首批封底混凝土方量的要求，选用符合要求的大集料斗和小料斗，大集料斗方量能够满足混凝土封底的需要。混凝土的坍落度控制在1822cm；混凝土具有良好的和易性、流动性。2）首批混凝土数量首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要，设导管下口离孔底40cm；初灌量计算如下：V=D2/4*（H1+H2）+d2/4*h1V：灌注首批砼所需数量（m3）D：桩孔设计直径（m）；d：导管直径（0.30m）；H1：孔底至导管底端间距，取0.4m；H2：导管初次埋置深度，一般取1.0m；h1：孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度（m）

17、； h1=Hw*rw/rcrw：孔内泥浆的重度(12KN/m3)；Hw：孔内泥浆的深度（m）；rc：砼拌合物的重度(24KN/m3)。3）水下混凝土灌注：灌注混凝土前需对混凝土输送管路及集料斗洒水润湿，然后在填充导管内安装隔水设施，待集料斗储满混凝土后，开始灌注水下混凝土。首批灌注混凝土的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度为13m，首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定，拌制好的混凝土用砼运输车运至桩基口处，注入吊车提升的集料斗内，车内砼方量约8m3,由一人统一指挥，双方都准备好后将隔水栓和阀门同时打开进行封底，隔

18、离栓采用钢板，钢板用细钢丝绳牵引，由吊车起吊。 首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注，在灌注过程中，导管埋置深度宜控制在2-6m。 灌注混凝土过程中要采用重量不小于4kg测锤经常量测孔内混凝土面的上升高度，导管到达一定埋深后，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管前，探测一次孔内混凝土面高度。测量用的测绳在每根桩灌注前后用钢尺校核各一次，避免发生错误。 控制灌注的桩顶标高比设计桩顶标高高出1倍桩径左右，以保证桩基混凝土强度，多余部分桩头必须凿除，确保桩头无松散层。 灌注完混凝土后，应及时将导管、集料斗等进行清理和检查，以备下一次使用。 在灌注水下混凝土前，应填写检查钻孔桩和钢筋笼情况的相关检测表格，

19、在浇注水下混凝土的过程中，应如实填写“水下混凝土浇筑记录表”。4）桩基砼灌注应注意的问题混凝土运抵灌注地点时，应检查其和易性、坍落度等情况。坍落度应控制在18-22cm。灌注首批混凝土时，集料斗首批混凝土储量保证灌注后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m。混凝土初凝时间必须大于整桩灌注时间。 灌注开始后，应连续有节奏地灌注混凝土，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，造成堵管。及时测定孔内混凝土面的高度，及时调整导管埋深，灌注过程中保证导管埋深控制在2-6m.灌注过程中若发生堵管现象时，可上下活动导管，严禁使用振捣设备振动导管，如处理无效

20、时，应及时地将导管及钢筋笼拔出，然后重新清孔，重新吊装钢筋骨架和灌注混凝土。混凝土灌注是一个完整、连续、不可间断的工作。灌注工作开始前，机械管理人员和负责司机应对混凝土灌注所使用的全部机械进行维修、保养，保证机械在施工过程中正常运转。灌注过程中应记录混凝土灌注量及相对的混凝土面标高，用以分析扩孔率，发现异常情况应及时报告主管工程师,并进行处理。在灌注混凝土将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确保所测混凝土的灌注高度是否正确。在灌注过程中，应将孔内溢出地水或泥浆运往适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。灌注时桩顶部标高较设计桩顶标高预加1倍桩径，在孔内混凝土面测3个点，根据现场实施情况适当调整。最后拔管时应缓慢进行，保证桩芯混凝土密实度。水下混凝土灌注过程中，若发生导管漏水、将导管拔出混凝土面。因机械故障或其它原因造成断桩事故，应予以重钻或与有关单位研究补救措施。12、桩基检测桩基质量检测应按符合设计和规范要求，桩基强度不小于设计强度的70%且不小于15MPa方可进行桩基检测。每根桩均按设计要求进行桩基无损检测。桩基检测前，按照不同桩基检测方法对桩头进行打磨，设计桩长