[辽宁]铁路客运专线特大桥旋挖钻孔灌注桩作业指导书

时间：2020-09-07 16:12:25　来源：勤学考试网本文已影响人

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新建xx到xx铁路客运专线工程

旋挖钻钻孔桩作业指导书

编制：

审核：

批准：

监理：

xx沈丹客专TJ-1项目经理部

TOC \o "1-3" \h \z \u 1、目的 1

2、编制依据 1

3、适用范围 1

4、旋挖钻孔施工方法及工艺要求 1

4.1施工工艺流程 1

4.2成孔方法及工艺要求 2

5、质量控制及检查 5

5.1质量控制 5

5.2质量检测 6

6、特殊情况处理与预防措施 7

6.1桩身夹泥 7

6.2 卡埋钻具 7

6.3 塌孔 7

6.4 钻进中漏浆 8

6.5跨既有线路钻孔桩钻孔施工措施 8

7、安全注意事项 9

8、环保注意事项 9

XX工区旋挖钻钻孔桩作业指导书

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旋挖钻钻孔桩作业指导书

1、目的

为确保工程质量和施工安全，规范现场施工管理及作业程序和过程控制标准，指导施工人员在旋挖钻孔作业过程中严格按设计要求、规程、规范及质量验收标准进行施工。

2、编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；

设计图纸及文件；

现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料。

3、适用范围

本作业指导书适用于沈丹铁路客运专线TJ-1标XX工区旋挖钻机钻孔桩施工。

4、旋挖钻孔施工方法及工艺要求

4.1施工工艺流程

图4.1 旋挖钻孔工序流程图

泥浆站建造

安装制输浆设备

储备材料

制浆

泥浆环保处理

泥浆储存及输送

场地平整、测量放线定位

旋挖法或人工开挖法护筒安设

钻机就位

至设计高程终孔、验收

旋挖钻机钻进

清孔、验收

泥浆回收

废弃浆

4.2成孔方法及工艺要求

4.2.1施工准备

在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。

（1）场地平整

先沿设计铁路线路方向使用推土机将其推平，然后在其上铺填废弃石渣料，并碾压密实，即构成钻机平台。钻机场地的宽度为22.6m(含两侧的施工临时道路、排污水沟)。

（2）桩位测量放样

根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据钻孔桩中心坐标值，用坐标法放样钻孔桩中心点，并打入标桩，桩位中心点的放样误差应控制在5mm范围内。在距桩中心约2.0m的安全地带设置“十”字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。

（3）埋设护筒

护筒用10mm的钢板制作，其内径应比桩孔直径大约20cm。护筒顶部应高出施工水位或地下水位不小于2.0m，且高出地面0.5m；宜埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。

护筒埋设一般采用旋挖钻机夯锤，即用旋挖钻挖除要埋护筒的土层后，将护筒放入其中，并使用钻桶进行夯锤。埋设应准确、水平、垂直、稳固，护筒的四周应回填粘土并夯实。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于5cm；倾斜度不大于1.0%。

在护筒安设后，以桩位放样所设的“十”字形控制桩在护筒口上用丝线“十”字交叉，在“十”字交叉点挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置，如果十字控制桩被破坏或松动，应用全站仪复测。护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密。

（4）钻具准备与钻机就位

开钻前将钻机钻具准备齐全并在钻机跟前摆放整齐，立好钻架并调整和安设好起吊系统及钻头，将钻头吊起；钻机就位后，应将钻机调平、钻杆垂直，并将钻头中心对准“十”字架中心点。对位后，启动钻机，将钻头上下活动，检查钻机是否平稳。钻头或钻杆中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm。

（5）泥浆池建造

泥浆池设置于两墩台之间，每间隔两个墩台设置一个。泥浆池按本标段统一要求的标准建造。

（6）泥浆的制备及循环净化

旋挖施工适用的地层有黏土、砂土、粉土、卵砾石等地层，宜选用优质膨润土造浆固壁，采用ZJ1000泥浆搅拌机搅拌制浆，造浆配合比如下表。

表4.1 1m3

原料名称

淡水（kg）

膨润土（kg）

纤维素（kg）

配合比

900～1000

60～80

0.5～1

制浆时先在搅拌机中加入规定的水量，再向搅拌机中加入规定的膨润土和外加剂，搅拌5min后将泥浆放入泥浆池中进行膨化待用。泥浆膨化后使用泥浆泵输送到钻孔中。

新制膨润土泥浆比重为1.05～1.10，黏度18～22s，含砂量小于2%，胶体率大于98%，pH值大于8～10。孔内泥浆，一般地层比重为1.05～1.20，黏度16～22s，松散易坍地层比重为1.20～1.45，黏度19～28s，含砂量不大于4%，胶体率不小于96%，pH值大于8～10。

在钻孔桩施工过程中，对桩孔中排出的泥浆可以循环使用，并测试孔外造浆的泥浆指标。泥浆指标不合格时，应进行泥浆重新调配，严重时重新造浆。对浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

4.2.2钻孔

选用配备了摩阻型钻杆的旋挖钻机钻孔，确保在密实地层的施工效率。

在钻孔过程中，应经常检查钻头磨损情况和垂直度情况，应每钻进10m检查一次，如果发现钻头磨损，应及时补焊或更换钻头。

旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进完成钻取土，遇到硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时通过液压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中完成取土。根据屏显深度，待钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口，由起重机提升钻杆钻斗至地面，拉动钻斗上的开关及打开底门，钻斗内的土自动排出。卸土完毕关好斗门，再进行下一斗的挖掘。利用自卸汽车将钻渣运至弃渣场。

钻进过程中采用静态泥浆护壁取土工艺，在出渣同时向孔内注浆，确保孔内浆面始终高于护筒底脚0.5m以上。同时要经常检查孔内泥浆比重、黏度和含砂量，防止塌孔。

钻孔过程中应利用旋挖钻机自有的斜度控制仪进行经常性的校核调整，保证孔斜率小于1%。

钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。对于一般地段（简支梁或地质变化平稳地段）每个墩台中的第1根钻孔桩；对于特殊结构桥（如连续梁、钢箱拱、钢梁等）每个墩台至少2根钻孔桩；对于复杂地质地段（如岩溶强烈发育、地质突变或不均匀风化地段）每个墩台的每根钻孔桩，应在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样，并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装袋保留。当其它没有取样的桩孔所处地层与设计图纸标识的地层不相符时，应通知现场监理工程师和设计地质人员到场，进行地质核对，确定终孔深度。

孔径、孔深、孔位、倾斜度达到下表的质量标准，并经监理工程师确认后，方可进行清孔。

表4.2 钻孔检查项目及质量标准

项次

检查项目

质量标准

检查方法

孔位偏差(mm)

≤50

全站仪测量

孔径(mm)

不小于设计桩径

笼式检孔器

倾斜度(%)

钻机自有斜度测控仪

孔深(m)

符合设计要求

测绳、钢尺量测

4.2.3清孔

钻孔到设计孔深并经设计地质人员确认后，如沉渣厚度大于10cm（连续梁桩基础5cm）时，在钢筋笼吊放前采取掏渣法进行法清孔。清孔结束并自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量，作为浇注前测沉淤的依据。清孔时孔内泥浆面应不低于孔口下1.0m，且高出地下水位2.0m以上。

浇筑水下混凝土前孔底沉淀厚度应满足下表的要求。

表4.3 清孔检查项目及质量标准

项次

检查项目

质量标准

检查方法

沉淀厚度(mm)

一般钻孔桩≤100

测锤尺量

连续梁钻孔桩≤50

清孔后泥浆指标

孔内排除或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒

手摸观察

密度(g/cm3)

不大于1.10

比重称

粘度(s)

17～20

黏度计

含砂率(％)

＜ 2

含砂率计

5、质量控制及检查

5.1质量控制

钻孔桩钻孔质量控制点包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、泥浆指标(包括密度、黏度、含砂量、胶体率和pH值)。

5.1.1桩位控制

为确保桩位质量，采取精密测量方法，即用全站仪定位，护筒埋设完，再次进行复测。采用护桩“十”字交叉架校正护筒中心同桩位中心，保持一致。

5.1.2桩斜控制

埋设护筒采用护筒内径上下两端“十”字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。钻进过程中利用旋挖钻机自有的斜度控制仪进行经常性的校核调整孔斜，保证孔斜率小于1%。发现孔斜过大，立即采取纠斜措施。

5.1.3桩径控制

根据地层情况，合理选择钻头直径，对桩径控制有重要作用。在软塑粘性土地层，为防止缩孔而造成缩颈现象，以及在砂层、砾石等松散地层，为防止坍塌掉块而造成超径现象，均应使用较大比重和黏度的泥浆。

5.1.4桩长控制

各桩钻孔前对护筒口高程与设计桩底高程要正确换算，确定钻孔桩的桩长。同时根据钻孔取样会同监理工程师一起验证桩底地层情况，确定每墩第1根桩的桩长。机具长度丈量要准确。

5.1.5桩底沉渣控制

土层、砂层或砾石层钻进，一般用泥浆换浆方法清孔。合理选择泥浆性能指标，换浆时，返出钻孔的泥浆比重应小于1.10，才能保持孔底清洁无沉渣。孔底淤积厚度，严格按清孔标准规定执行，防止沉渣过多而影响桩长和灌注混凝土质量。

5.2质量检测

5.2.1成孔质量检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后、灌注混凝土前，均需要由专职质量检查员对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

（1）孔位检查

钢护筒埋设完，在桩开孔前采用全站仪定位检查。所有桩孔孔位应符合表4.2的要求。

1.00m0.6m

1.00m

0.6m

3.0m

0.3m

检孔器示意图

孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，采用与桩孔直径一致的笼式检孔器(见左图)进行检查。检测时，将笼式检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。所有桩孔孔径应符合表4.2的要求。

（3）孔深和孔底沉渣检查

孔深和孔底沉渣采用测锤检测。测锤采用锥形锤，锤底直径15cm，高20cm，质量6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。所有桩孔孔深和孔底沉渣厚度应分别符合表4.2和表4.3的要求。

（4）成孔竖直度检查

采用旋挖钻机自有的斜度控制仪检测。所有桩孔竖直度应符合表4.2的要求。

（5）清孔泥浆检查

清孔完成1h后，在桩孔底部以上0.5m处取孔内泥浆，用比重称、黏度计和含砂量计测定泥浆的比重、黏度计和含砂量。所有桩孔在清孔后的泥浆比重、黏度计和含砂量均应符合表3.3的要求。

6、特殊情况处理与预防措施

6.1桩身夹泥

灌注时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内，或导管栓塞破裂、脱落，都会产生夹泥现象，这时应全部提出导管和钢筋笼，凿掉已浇注的混凝土和未提出的钢筋笼，对桩孔进行处理并重新清孔合格后重新灌注混凝土。

预防措施：混凝土导管在下入桩孔前，必须对螺纹、管壁等进行详细检查，并做好配管记录。必要时应进行导管水密性试验。

6.2 卡埋钻具

在松散的砂卵砾石或流砂层中钻进，因孔壁坍塌造成埋钻；钻进软粘土层时一次进尺太多，因孔壁缩颈而造成卡钻；钻头的边齿、侧齿磨损严重，不能保证成孔直径，孔壁与钻斗之间的间隙过小而造成卡钻；因机械故障使钻斗在孔底停留时间过长，导致钻斗四周沉渣太多或孔壁缩颈而造成卡埋钻。如果卡钻不严重，强拉钻杆提起；如果钻头被卡严重，强拉硬提无效时，可一边旋转钻头，一边强拉提升。

预防措施：采用优质泥浆护壁，并加大泥浆比重和黏度；加长护筒长度；在易卡地段或易缩颈的地段，通过反复旋转钻头而慢慢下放钻头，使松散的地层颗粒被挤入周围地层中而形成密实的孔壁，并控制一次进尺量，最好不超过40cm；下部孔段钻孔用钻头应略小于上部孔段的钻头直径，但必须不小于设计桩孔直径；平时要注意钻机的保养和维修，检修钻机前尽可能将钻斗提离孔底2m以上，同时要调整好泥浆的性能，使孔底在一定时间内无沉渣。

6.3 塌孔

由于地层松散、地下水位高，而又没有使用泥浆或泥浆供应不足、泥浆性能不好等原因所致。

预防措施：使用比重和黏度较大、护壁效果好的泥浆，并及时向孔内补泥浆，保持较高的浆面高度。同时注意控制起下钻具的速度，避免对孔壁产生过大的冲击、抽吸作用。

6.4 钻进中漏浆

在砂卵砾石层中钻进，透水性极强时，采用一般浓度的泥浆，漏失可能比较严重，容易造成埋钻事故。

处理办法：可先投放泥球，及时补浆，并用钻头反复冲击，在孔内搅拌泥浆，使稠泥浆迅速充填在孔壁卵石的间隙中，阻挡渗漏而保护孔壁稳定；漏失停止后，恢复正常钻进。

预防措施：采用分层投入黏土打回填的造孔方法。

6.5跨既有线路钻孔桩钻孔施工措施

（1）按照设计提供的控制点坐标和钻孔桩的设计位置，使用全占仪进行测量放线，定出既有铁路、公路、道路两侧的桥墩边线与钻孔桩桩位，然后查清附近既有铁路、公路两侧预埋管路、通讯线路、电线路的具体位置与走向。

（2）事先改移既有线路两侧的排水系统，雨季施工时做好防水围堰，并对路基边坡稳定采取防护措施。

（3）对既有线路路基坡面上或坡脚处的钻孔桩，采取填筑粉质粘土的方法形成钻孔桩施工平台，这样可以对既有线路的路基起到压脚作用，以免开挖破坏既有线路路基，确保既有线路的路基稳定。施工平台的平面尺寸以满足摆放钻孔桩钻孔设备的要求为准。新填的土方要碾压密实。

（4）钻孔桩施工时要合理布设废水浆沉淀池及其相连的排浆沟，并及时清理废水、废浆，不得使废水、废浆浸泡既有铁路路基，严禁将废水、废浆、废渣排放到既有铁路、公路、道路上。