客运专线冲击钻孔灌注桩工程监控作业指导

**客运专线**段站前工程项目HCZJ-7标段(DK247++173.441~DK2257+3666.03))冲击钻孔灌注桩桩施工作业指导书书编制：审核：批准：**十九局集团团公司**客运专线***段项目经理理部一分部二○一○年四月月二十五日冲击钻灌注桩作作业指导书1、目的明确桥梁桩基冲冲击钻施工作作业的工艺流流程、操作要要点和相应的的工艺标准，指指导、规范桩桩基作业施工工。2、编制依据《客运专线铁路路桥涵工程施施工质量验收收暂行标准》《客运专线铁路路桥涵工程施施工技术指南南》《客运专线铁路路工程施工质质量验收标准准》《高速与客运专专线铁路施工工工艺手册》3、适用范围适用于新建杭州州至长沙铁路路客运专线**段K247++173.441～DK2577+366..03卵石、坚坚硬漂石、岩岩层及各种复复杂地质的桥桥梁桩基施工工。4、施工方法及及工艺要求要求采用整套冲冲击钻机设备备，避免使用用双筒卷扬机机组成的简易易钻具。为防防止冲击振动动导致邻孔孔孔壁坍塌或影影响邻孔已浇浇灌混凝土强强度,应待邻孔混混凝土抗压强强度达到2.5MPPa后方可开钻钻。4.1施工准备备钻孔场地应清除除杂物、换除除软土、平整整压实。场地地位于浅水、陡陡坡、淤泥中中时，可采用用筑岛或用枕枕木或型钢等等搭设工作平平台；当位于于深水时，可可插打临时桩桩搭设固定工工作平台。工工作平台必须须坚固稳定，能能承受施工作作业时所有静静、活荷载，同同时还应考虑虑施工设备能能安全进、出出场。4.2埋设钢护护筒护筒厚度一般为为4～8㎜，高度不不低于1500㎜，护筒内内径比桩径大大40cm，护筒埋置置深度符合下下列规定：黏黏性土不小于于1m，砂类土不不小于2m。当表层土土松软时将护护筒埋置到较较坚硬密实的的土层中至少少0.5m。岸滩上埋埋设护筒，在在护筒四周回回填黏土并分分层夯实；护护筒顶面中心心与设计桩位位偏差不大于于5cm，倾斜度不不大于1%。水中筑岛岛，护筒宜埋埋入河床面以以下1米。钻孔时时孔内水位高高出护筒底面面0.5m或地下水位位以上1.5-22.0m。4.3开挖泥浆浆池选择和备足良好好的造浆粘土土或膨润土，造造浆量为2倍的桩的混混凝土体积，泥泥浆比重可根根据钻进不同同地层及时进进行调整。泥泥浆性能指标标如下：泥浆比重：岩石不小于1..2，砂黏土1.1～1.2，坚硬大漂漂石、卵石夹夹粗砂不宜大大于1.2～1.45。粘度：一般地层层16～22s，岩石及松松散易坍地层层19～28s。含砂率：新制泥泥浆不大于4%。胶体率：不小于于95%。PH值：大于66.5。5、钻孔5.1安装钻机机安装钻机时要求求底部应垫平平，保持稳定定，不得产生生位移和沉陷陷，顶端用缆缆风绳对称拉拉紧，钻头在在护筒中心偏偏差不得大于于20mm。5.2钻进开始钻进时，进进尺应适当控控制，在护筒筒刃脚处，应应短冲程钻进进，使刃脚处处有坚固的泥泥皮护壁。待待钻进深度超超过钻头全高高加正常冲程程后可按土质质以正常速度度钻进。如护护筒外侧土质质松软发现漏漏浆时，可提提起钻锥，向向孔中倒入粘粘土，再放下下钻锥冲击，使使胶泥挤入孔孔壁堵住漏浆浆孔隙，稳住住泥浆继续钻钻进。在砂类土或软土土层钻进时，易易坍孔。宜选选用平底钻锥锥、控制进尺尺、低冲程、稠稠泥浆钻进。泥浆补充与净化化：开始前应应调制足够数数量的泥浆，钻钻进过程中，如如泥浆有损耗耗、漏失，应应予补充。并并应按泥浆检检查规定，按按时检查泥浆浆指标，遇土土层变化应增增加检查次数数，并适当调调整泥浆指标标。每钻进2m或地地层变化处，应应在泥浆槽中中捞取钻渣样样品，查明土土类并记录，及及时排除钻渣渣并置换泥浆浆，使钻锥经经常钻进新鲜鲜地层。同时时注意土层的的变化，在岩岩、土层变化化处均应捞取取渣样，判明明土层并记入入记录表中以以便与地质剖剖面图核对。冲击钻孔施工要要点见下表表：冲击钻孔施施工要点适用土层施工要点效果在护筒刃脚下22m以内小冲程1m左右右，泥浆比重重1.2～1.5，软弱土层层投入黏土块块夹小片石造成坚实孔壁黏土活粉质黏土土层中小冲程1～22m，泵入清水水或稀泥浆，经经常清除钻头头上的泥块提高钻进效率粉砂或中粗砂层层中冲程1～3mm，泥浆比重1.2～1.5，投入黏土土块，勤冲勤勤掏渣反复中级，造成成坚实孔壁，防防止坍孔砂卵石层中、高冲程2～～3m，泥浆比重1.3～1.5，投入黏土土块，勤掏渣渣提高钻进效率基岩高冲程3～4mm，泥浆比重1.3左右，投入入黏土块，勤勤掏渣加大冲击能量，提提高钻进效率率软弱土层或塌孔孔回填重钻小冲程反复冲击击，泥浆比重重1.3～1.5，加黏土块块夹小块石造成坚实孔壁5.3检孔钻孔完成后，用用电子孔斜仪仪或检孔器进进行检孔。孔孔径、孔垂直直度、孔深检检查合格后，再再拆卸钻机进进行清孔工作作，否则重新新进行扫孔。5.4清孔清孔的目的是使使孔底沉碴、泥泥浆相对密度度、泥浆中含含钻渣量等指指标符合验标标要求，钻孔孔达到要求深深度后采用灌灌注桩孔径监监测系统进行行检查，各项项指标符合要要求后立即进进行清孔。6、钢筋笼制作作、安装6.1对于较较短的桩基，钢钢筋笼宜制作成整整体，一次吊吊装就位。对对于孔深较大大的桩基，钢钢筋笼需要现现场焊接的，钢钢筋笼分段长长度不宜少于于18米，以减少少现场焊接工工作量。现场场焊接须采用用单面帮条焊焊接。6.2制作时时，按设计尺尺寸做好加强强箍筋，标出出主筋的位置置。把主筋摆摆放在平整的的工作平台上上，并标出加加强筋的位置置。焊接时，使使加强筋上任任一主筋的标标记对准主筋筋中部的加强强筋标记，扶扶正加强筋，并并用木制直角角板校正加强强筋与主筋的的垂直度，然然后点焊。在在一根主筋上上焊好全部加加强筋后，用用机具或人转转动骨架，将将其余主筋逐逐根照上法焊焊好，然后吊吊起骨架阁于于支架上，套套入盘筋，按按设计位置布布置好螺旋筋筋并绑扎于主主筋上，点焊焊牢固。6.3钢筋骨骨架保护层设设置方法：钢筋笼主筋接头头采用双面搭搭接焊，每一一截面上接头头数量不超过过50%，加强箍筋筋与主筋连接接全部焊接。钢钢筋笼的材料料、加工、接接头和安装，符符合要求。钢钢筋骨架的保保护层厚度可可用焊接钢筋筋“耳朵”或转动混凝凝土垫块，见见下图。设置置密度按竖向向每隔2m设一道，每每一道沿圆周周布置8个。4.54.5159109106.4骨架的的运输无论采采取何种方法法运输骨架，都都不得使骨架架变形，当骨骨架长度在6m以内时可用用两部平板车车直接运输。当当长度超过66米时，应在在平板车上加加托架。如用用钢管焊成一一个或几个托托架用翻斗车车牵引，可运运输各种长度度的钢筋笼，或或用炮架车采采用翻斗车牵牵引或人工推推，也可运输输一般长度的的钢筋笼。6.5骨架的的起吊和就位位钢筋笼制作完成成后，骨架安装采采用汽车吊，为为了保证骨架架起吊时不变变形，对于长长骨架，起吊吊前应在加强强骨架内焊接接三角支撑，以以加强其刚度度。采用两点点吊装时，第第一吊点设在在骨架的下部部，第二点设设在骨架长度度的中点到上上三分点之间间。对于长骨骨架，起吊前前应在骨架内内部临时绑扎扎两根杉木杆杆以加强其刚刚度。起吊时时，先提第一一点，使骨架架稍提起，再再与第二吊同同时起吊。待待骨架离开地地面后，第一一吊点停吊，继继续提升第二二吊点。随着着第二吊点不不断上升，慢慢慢放松第一一吊点，直到到骨架同地面面垂直，停止止起吊。解除除第一吊点，检检查骨架是否否顺直，如有有弯曲应整直直。当骨架进进入孔口后，应应将其扶正徐徐徐下降，严严禁摆动碰撞撞孔壁。然后后，由下而上上地逐个解去去绑扎杉木杆杆的绑扎点及及钢筋十字支支撑。当骨架架下降到第二二吊点附近的的加强箍接近近孔口，可用用木棍或型钢钢（视骨架轻轻重而定）等等穿过加强箍箍筋的下方，将将骨架临时支支承于孔口，孔孔口临时支撑撑应满足强度度要求。将吊吊钩移到骨架架上端，取出出临时支承，将将骨架徐徐下下降，骨架降降至设计标高高为止。将骨骨架临时支撑撑于护筒口，再再起吊第二节节骨架，使上上下两节骨架架位于同直线线上进行焊接接，全部接头头焊好后就可可以下沉入孔孔，直至所有有骨架安装完完毕。并在孔孔口牢固定位位，以免在灌灌注混凝土过过程中发生浮浮笼现象。骨架最上端定位位，必须由测测定的孔口标标高来计算定定位筋的长度度，并反复核核对无误后再再焊接定位。在在钢筋笼上拉拉上十字线，找找出钢筋笼中中心，根据护护桩找出桩位位中心，钢筋筋笼定位时使使钢筋笼中心心与桩位中心心重合。然后在定位钢筋筋骨架顶端的的顶吊圈下面面插入两根平平行的工字钢钢或槽钢，在在护筒两侧放放两根平行的的枕木（高出出护筒5cm左右），并并将整个定位位骨架支托于于枕木上。钢筋骨架的制作作和吊装的允允许偏差为：：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜斜度±0.5％；骨架保保护层厚度±20mm；骨架中心心平面位置20mm；骨架顶端端高程±20mm；骨架底面面高程±50mm。钻孔桩钢筋骨架架允许偏差序号项目允许偏差（mmm）检验方法1钢筋骨架在承台台底以下长度度±100尺量检查2钢筋骨架直径±103主钢筋间距±10尺量检查部少于于5处4加强筋间距±205箍筋间距或螺旋旋筋间距±206钢筋骨架垂直度度骨架长度1%吊线尺量检查7、混凝土灌注注导管技术要求灌灌注水下混凝凝土采用钢导导管灌注，采采用导管内径径为250～300mm。导管使用用前应进行水水密承压和接接头抗拉试验验，严禁用压压气试压。进进行水密试验验的水压不应应小于孔内水水深1.5倍的压力，也也不应小于导导管壁和焊缝缝可能承受灌灌注砼时最大大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管管可能受到的的最大内压力力（kPa）；rc为砼拌和物物的重度（24kN//m3）；hc为导管内砼砼柱最大高度度（m），以导管管全长或预计计的最大高度度计；rw为井孔内水水或泥浆的重重度（kN/m3）；Hw为井孔内水水或泥浆的深深度（m）。安装导管导管采用φ2550～300mm钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。钢钢导管内壁光光滑、圆顺，内内径一致，接接口严密。导导管直径与桩桩径及混凝土土浇筑速度相相适应。使用用前进行试拼拼和水密、承承压和接头抗抗拉试验，按按自下而上顺顺序编号和标标示尺度。导导管组装后轴轴线偏差，不不超过钻孔深深的0.5%并不大于10cm。导管长度按孔深深和工作平台台高度决定。漏漏斗底距钻孔孔上口，大于于一节中间导导管长度。导导管接头法兰兰盘加锥形活活套，底节导导管下端不得得有法兰盘。采采用螺旋丝扣扣型接头，设设防松装置。导管安装后，其其底部距孔底底有250～400mmm的空间。7.2二次清孔孔浇筑水下混凝土土前应检查沉沉渣厚度，沉沉渣厚度应满满足设计要求求；当设计无无要求时：柱柱桩不大于5cm；摩擦桩不不大于20cm。如沉渣厚厚度超出验收收标准，则利利用导管进行行二次清孔。7.3首批封封底混凝土计算和控制首批批封底混凝土土数量，下落落时有一定的的冲击能量，能能把泥浆从导导管中排出，并并能把导管下下口埋入混凝凝土不小于1m深。足够的的冲击能量能能够把桩底沉沉渣尽可能地地冲开，是控控制桩底沉渣渣，减少工后后沉降的重要要环节。首批灌注砼的数数量公式（例例桩径D=1.225）：V≥πD2/44(H1+H2)+πd2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口口与孔底的距距离为25-400cm，H1表示砼桩底底到导管底口口的高度，H2表示首批灌灌注砼的最小小深度（导管管底口到砼面面的高度）为为1m，h1表示泥浆底底部到砼面的的高度，保证证导管埋入砼砼中的深度不不小于1m。h1=Hwrrw/rC=11×668/24==31.177mVr1.25==3.14××(1.255/2)2×（H1+1）+3.144×（0.25//2）2/4h1=3.14×((1.25//2)2×(0.55+1)+33.14×((0.25//2)2/4×311.17=2.23m33对孔底沉淀层厚厚度应再次测测定。如厚度度符合设计要要求,然后立即灌灌注首批砼。剪球、拨栓或开开阀打开漏斗阀门，放放下封底砼，首首批砼灌入孔孔底后，立即即探测孔内砼砼面高度，计计算出导管内内埋置深度，如如符合要求，即即可正常灌注注。如发现导导管内大量进进水，表明出出现灌注事故故。7.4水下混凝凝土浇灌桩基混凝土采用用罐车运输配配合导管灌注注，灌注开始始后，应紧凑凑连续地进行行，严禁中途途停工。在灌灌注过程中，应应防止混凝土土拌和物从漏漏斗顶溢出或或从漏斗外掉掉入孔底，使使泥浆内含有有水泥而变稠稠凝结，致使使测探不准确确；应注意观观察管内混凝凝土下降和孔孔内水位升降降情况，及时时测量孔内混混凝土面高度度，正确指挥挥导管的提升升和拆除；导导管的埋置深深度应控制在在2～4m。同时应经经常测探孔内内混凝土面的的位置，即时时调整导管埋埋深。导管提升时应保保持轴线竖直直和位置居中中，逐步提升升。如导管法法兰卡挂钢筋筋骨架，可转转动导管，使使其脱开钢筋筋骨架后，再再移到钻孔中中心。拆除导管动作要要快，时间一一般不宜超过过15min。要防止螺螺栓、橡胶垫垫和工具等掉掉入孔中。要要注意安全。已已拆下的管节节要立即清洗洗干净，堆放放整齐。循环环使用导管4～8次后应重新新进行水密性性试验。在灌注过程中，当当导管内混凝凝土不满，含含有空气时，后后续混凝土要要徐徐灌入，不不可整斗地灌灌入漏斗和导导管，以免在在导管内形成成高压气囊，挤挤出管节间的的橡皮垫，而而使导管漏水水。当混凝土面升到到钢筋骨架下下端时，为防防钢筋骨架被被混凝土顶托托上升，可采采取以下措施施：①尽量缩短混混凝土总的灌灌注时间，防防止顶层混凝凝土进入钢筋筋骨架时混凝凝土的流动性性过小。②当混凝土面面接近和初进进入钢筋骨架架时，应使导导管底口处于于钢筋笼底口口3m以下和1m以上处，并并慢慢灌注混混凝土，以减减小混凝土从从导管底口出出来后向上的的冲击力；③当孔内混凝凝土进入钢筋筋骨架4m～5m以后，适当当提升导管，减减小导管埋置置长度，以增增加骨架在导导管口以下的的埋置深度，从从而增加混凝凝土对钢筋骨骨架的握裹力力。混凝土灌注到接接近设计标高高时，要计算算还需要的混混凝土数量（计计算时应将导导管内及混凝凝土输送泵内内的混凝土数数量估计在内内），通知拌拌和站按需要要量拌制，以以免浪费。在灌注将近结束束时，由于导导管内混凝土土柱高减小，超超压力降低,而导管外的的泥浆及所含含渣土稠度增增加,相对密度增增大.如在这种情情况下出现混混凝土顶升困困难时，可在在孔内加水稀稀释泥浆，并并掏出部分沉沉淀土，使灌灌注工作顺利利进行。在拔拔出最后一段段长导管时，拔拔管速度要慢慢，以防止桩桩顶沉淀的泥泥浆挤入导管管下形成泥心心。因为耐久性混凝凝土粉煤灰掺掺量较大，粉粉煤灰可能上上浮堆积在桩桩头，加灌高高度应考虑此此因素。为确确保桩顶质量量，在桩顶设设计标高以上上应加灌100cm以上，以便便灌注结束后后将此段混凝凝土清除。在灌注混凝土时时，每根桩应应至少留取一一组试件，对对于桩长较长长、桩径较大大、浇筑时间间很长时，根根据规范要求求增加。如换换工作时，每每工作班都应应制取试件。试试件应施加标标准养护，强强度测试后应应填试验报告告表。强度不不合要求时，应应及时提出报报告，采取补补救措施。有关混凝土灌注注情况，在灌灌注前应进行行坍落度、含含气量、入模模温度等检测测；在各灌注注时间、混凝凝土面的深度度、导管埋深深、导管拆除除以及发生的的异常现象等等，应指定专专人进行记录录。7.5灌注砼测测深方法灌注水下砼时，应应经常探测孔孔内混凝土面面至孔口的深深度，以控制制导管埋深。如如探测不准确确，将造成埋埋深过浅，导导管提漏，埋埋管过深拔不不出或短桩事事故。因此，在在钻孔灌注桩桩中是一项非非常重要的工工作，一定要要由具有高度度责任心的人人来操作。目前测深多用重重锤法，重锤锤的形状为锥锥形，底面直直径不小于10cm，重量不小小于5kg，比重宜在1.5～2.5之间。用绳绳系锤吊入孔孔内，使之通通过泥浆沉淀淀层而停留在在混凝土表面面（或表面下下10～20cm）根据测绳绳所示锤的沉沉入深度作为为混凝土灌注注深度。本方方法完全凭探探测者手中所所提测锤在接接触顶面以前前与接触顶面面以后不同重重量的感觉而而判别。测锤锤不能太轻，而而测绳又不能能太重，否则则，探测者手手感会不明显显，在测深桩桩，测锤快接接近桩顶面时时，由于沉淀淀增加和泥浆浆变稠的原因因，就容易发发生误测。探探测时必须要要仔细，并以以灌注混凝土土的数量校对对以防误测。7.6泥浆清理理钻孔桩施工中，产产生大量废弃弃的泥浆，为为了保护当地地的环境，这这些废弃的泥泥浆，经泥浆浆分离器处理理后，运往指指定的废弃泥泥浆的堆放场场地，并做妥妥善处理。7.7质量检测测对于桩长大于550米的钻孔桩桩，按设计要要求在钢筋笼笼安装时预埋埋声测管，成成桩后采用声声波透射法进进行检测。对对于桩长少于于50米的钻孔桩桩全部采用小小应变检测。对对质量有问题题的桩，钻取取桩身混凝土土鉴定检验。表1钻孔桩钻钻孔允许偏差差序号项目允许偏差（mmm）1孔径不小于设计孔径径2孔深摩擦桩不小于设计孔深深柱桩不小于设计孔深深，并进入设设计土层3孔位中心偏心群桩≤504倾斜度≤1%5浇筑混凝土前桩桩底沉渣厚度度摩擦桩≤200柱桩≤50表2钻孔桩钢钢筋骨架允许许偏差序号项目允许偏差（mmm）1钢筋骨架在承台台底以下长度度±1002钢筋骨架外径±203主钢筋间距±0.5d4加强筋间距±205箍筋间距或螺旋旋筋间距±206钢筋骨架倾斜度度1%7骨架保护层厚度度±208骨架中心平面位位置≯1009骨架顶端高程±10010骨架底面高程±1007.8钻孔施工工预防与处理理冲孔桩钻进过程程中若发现斜斜孔、弯孔、缩缩颈、塌孔或或沿护筒周围围冒浆以及地地面沉陷等情情况，应停止止进钻，采取取下列有效措措施后，方可可继续施工。塌孔不严重时，可可回填至塌孔孔位置以上，采采取改善泥浆浆性能、加高高水头、埋深深护筒等措施施继续做进；；若塌孔严重重，应立即将将孔