[山西]某铁路特大桥旋挖钻孔灌注桩施工作业指导书
时间：2020-09-07 16:12:22 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
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XX至XX客运专线站前2标段（土建工程）施工作业指导书
XX第三工程局有限公司
XX铁路客运专线桥梁工程
桥梁桩基施工作业指导书
目的
明确桥梁桩基钻孔桩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。
适用范围
本作业指导书适用于XX客运专线站前2标桥梁桩基施工。
引用标准及执行文件
Q/SD3-GLSC-2008 《管理手册》 （D版）
Q/SD3-CX-01-29-2008 《程序文件》
Q/SD3-CX-2008 《工作环境控制程序》 （D版）
《客运专线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
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号
《铁路桥涵施工规范》TB10203－2002
《铁路混凝土工程施工质量补充标准》铁建设（2005）160号
《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005
《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005
《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》
工程概况
新建铁路XX至XX铁路客运专线工程站前施工Ⅱ标起讫里程为DK211+192.9～DK260+000，全长49.412km。主要工程包括桥梁15座总长27156.08延米，特大桥梁7座24903.28延长米，大中桥8座计2252.80延长米。
施工方案
钻孔桩采用旋挖钻、冲击式和反循环式钻机成孔，主要施工工序有：平整场地、桩位放样、护筒埋设，制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作及就位、水下砼浇注等。钻孔灌注桩施工工艺流程见框图-1
1）施工准备
①钻孔场地：在旱地上，场地采用人工清除杂物，人工配合机械整平钻机平台；在浅水中，宜用筑岛围堰法施工，筑岛面积要能保证钻机正常作业和灌注砼需要。
②桩位放样：测定桩位和地面标高，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。
表1 钻孔灌注桩分项作业进度指标
分项工程
钻机
定位
钻进
第一
次清孔
吊放钢筋笼
安装
导管
第二次
清孔
灌注
水下砼
合计
单桩作业时间
2h
268h
4h
4h
2h
2h
6h
288h
钻机的综合成桩能力按12天/ 1根（桩长50m）计算。
③护筒埋设：护筒用10mm厚钢板制成，筒径比桩径大200～400mm左右。采用人工挖土埋设，其四周夯填粘土，护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m以上，其高度满足孔内泥浆面高度的要求。护筒安放好后，用吊锤球法对其倾斜度进行检查，要求不大于1%。
④钻孔泥浆：在开钻前，选择和备足良好的粘土（优先采用膨润土）供造浆使用，为了提高泥浆的粘度和胶体率，可通过试验在泥浆中投入适量的添加剂，并保证护筒内泥浆顶标高始终高于筒外水位或地下水位至少2.0m以上。
平 整 场 地桩位放样护 筒 埋 设钻 机 就 位钻 进中 间 检 查
平 整 场 地
桩位放样
护 筒 埋 设
钻 机 就 位
钻 进
中 间 检 查
终 孔
清 孔
测 孔
安放钢筋笼
安放导管
二次清孔
灌注砼
拔除护筒
制 作 护 筒
加 工 钻 头
测孔深、孔径
钢筋笼制作
清理、检查
泥浆制备
泥浆制备
测孔深、泥浆指标、钻进速度
测孔深、孔径、孔斜度
注清水、换泥浆、测指标
填表、监理工程师签字认可
填表、监理工程师签字认可
检查泥浆比重及沉渣厚度
制作砼试件
图-1 钻孔灌注桩施工工艺
2）钻孔
①钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查,维修,确保各种设备正常运转后才可以进场施工。就位后，底座和顶端要平稳，不得产生位移和沉陷。泥浆保持孔内水位高于地下水位，入孔泥浆比重控制在1.1～1.3范围内，如遇到易坍地层，泥浆比重可提高到1.2～1.4左右。
②钻进前每个孔位应绘制钻孔地质剖面图，挂在钻机上。针对不同地质层选用不同的冲程及适当的泥浆，并做好相应的原始记录。钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法见表2：
表2 钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
检查方法
1
护筒顶面位置
50mm
测量检查
2
护筒倾斜度
1%
3
孔位中心
50mm
4
桩倾斜度
1%
5
孔深
符合图纸要求
查灌注前记录
6
清孔后泥浆指标
泥浆比重
1.05~1.10
泥浆比重计
7
粘度
17~20S
泥浆粘度计
8
含砂率
不大于2%
泥浆含砂量计
9
沉渣
柱桩不大于5cm，
摩擦桩不大于20cm
测量检查
③开始钻进时，进尺需适当控制，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲程。
④钻进过程中随时注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判断地质类别，记入记录表中，并与设计院提供的地质剖面图相对照，遇到不一致时，及时报告监理工程师处理。
⑤钻孔作业分班进行、连续施工，不得中断。因特殊情况必须停钻时，孔口应加盖保护，并将钻头提到离孔底5m左右处，以防埋钻。
⑥经常检查泥浆的主要指标。
⑦钻孔一次完成，遇有事故，立即处理。在终孔24小时以前及时通报监理工程师，当钻孔深度达到设计要求时，应对孔深、孔位等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经现场监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下砼的准备工作。
⑧用冲击法钻孔，为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑砼的凝固，应待邻孔砼浇筑完毕，并达到2.5Mpa抗压强度后方可开钻。
3）成孔检查
①孔径和孔形检测
用φ25钢筋制作，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径4～6倍，为保证探孔器能顺利到达孔底，需在主筋上加焊帮条钢筋加重。
②孔深和孔底沉碴检测
孔深和孔底沉碴采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20～22cm，质量4～6kg。
4）清孔
①钻孔达到要求深度后，应采用抽渣法进行清孔，避免延时过长，泥浆渣沉淀，造成清孔困难或坍孔，对井底沉淀物，采用掏渣筒清除。
②清孔时注意事项：在清孔排渣前，必须注意保持孔内水头高出地下水位或河流水位2.0m左右，防止坍孔；清孔后，检查孔中提取的泥浆比重，粘度，含砂率等的平均值，应符合质量标准要求,其中比重为1.05～1.15，粘度17～20S，含砂率2 %；在灌注水下砼前应允许沉渣厚度符合设计要求，柱桩不大于5cm，摩擦桩应不大于20cm，同时还应采取一切措施缩短清孔后至灌注水下砼的时间。
③不得用加深孔底深度的方法来代替清孔。
5）钢筋笼的加工及安放
①钢筋笼加工采用钢筋加工厂集中加工和现场加工，分节预制，按设计图纸的规定来制作相应的加强筋，然后按规定根数布置主筋与加强筋，排列好后将主筋按规定的间距焊接在加强筋上，再按规定的间距焊接箍筋。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法见表3：
表3 钢筋骨架加工允许偏差
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
±20mm
3.
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查不少于5处
4.
加强筋间距
±20mm
5.
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6.
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
注：d为钢筋直径，单位为mm
②钻孔完毕成孔检查后,立即下放钢筋笼，每下完一节用钢管或方木固定，钢管或方木不能直接固定在钢护筒，要在钢护筒外侧垫方木，高度要高出护筒15cm以上，再用吊车吊住另一节进行孔口焊接。吊放钢筋骨架入孔时，下落速度应均匀，切勿撞击孔壁。
③骨架落到设计标高后，将其校正在桩中心位置并固定。具体方法：
利用护筒上的护桩拉十字丝，钢筋笼加劲圈上拉十字丝，用吊锤球使其中心重合，然后在钢筋笼加劲圈上点焊砼垫块（预制垫块时预埋φ8短钢筋），顺着护筒慢慢下放。用φ25钢筋做的可调节长度的吊环通过钢管固定在方木上，下面卡在最上面的加劲圈上。
④钢筋笼安放完毕后，对沉淀厚度再次进行检查，以保证其符合要求。
⑤桩长≥50米时，要加工、安装及固定φ50mm声测管。声测管的安装距离相同，相互平行。声测管用8号铁丝固定于加劲圈上，并保留有2～5cm左右的活动量，以利于上下管节之间的连接，并保证在起吊过程中不变形扭曲。声测管底部用80×80mm的钢板焊接，声测管之间的连接用大一号的钢管套接后并上下焊接，一定要敲去焊碴检查焊缝，保证焊缝严密。
6）灌筑水下砼
①砼采用自动计量拌和，砼运输车输送。砼坍落度控制在18～22cm。
②导管（φ300mm）吊装前要进行试拼，并进行水密性试验，保证导管连接严密。接口连接牢固，封闭严密，内壁光滑圆顺，同时检查拼装后的垂直情况，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管应位于桩孔中央，并在灌桩前进行升降实验。
③首批砼用剪球法泄放。在漏斗下口设置小塑料球（直径比导管小2～2.5cm），上盖钢板，要求钢板用橡胶包裹，保证砼不能通过钢板漏下去。当漏斗内储足首批灌筑的砼量后拉起钢板上的吊环，使砼猝然落下，压住小塑料球迅速落至孔底并把导管裹住，小塑料球浮出。保证首批初灌砼将导管埋深不小于1m，并不宜大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中深度可适当加大。
首批砼所需数量据公式V≥πd2h1/4+πD2Hc/4计算,钻孔孔径1.25米，1.5米,2.0米据上式首批砼为:3.09m3,3.79m3,6.21m3。
④灌筑应连续进行，一气呵成。边灌筑砼边提升导管和边拆除上一节导管，
使砼经常处于流动状态，提升速度不能过快，提升后导管的埋深不小于1.0米。
⑤为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3米至高于钢筋笼底1米之间，且砼表面在钢筋笼底部上下1米之间时，应放慢砼灌注速度，允许的最大灌注速度与桩径有关，桩径1.25米，1.5米，2.0米的最大灌注速度分别为0.55m3/min，1.0m3/min，1.55m3/min。桩长≥50米的桩安装有声测管，也能起到防止上浮的作用。
⑥灌筑到桩身上部5米以内时，可以不提升导管，待灌筑至规定标高才一次提出导管，拔管时徐徐提拔及反插，保证桩芯砼密实度。
⑦为确保桩顶质量，在桩顶设计标高上加灌0.5～1m。
主要钻孔事故的预防及处理
1)坍孔处理
冲击钻成孔时投入粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。
2)钻孔偏斜处理
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。
3)掉钻落物处理
经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联接装置。
施工注意事项
7.1 定位测量
所有施工工点的导线测量、高程测量都必须在设计院交桩复测满足要求的基础上进行，也必须在各管区内自己设置的加密点、加密网精度满足要求和报监理审批的前提下进行，测量必须建立现场和数据复核制度，严禁在测量上出现任何问题。
7.2 钻孔前的准备
对于施工图设计说明指明的没有地质钻孔资料的墩台基础，需待地质补勘并经过设计设计单位对基础设计进行检算核对后方可施工。在基础施工前，应做好地下管线等设施的检查、核对，并做好施工迁改或防护工作。如现场情况与设计不符，应立即联系设计单位研究相关对策措施。
7.3 钻机的选择
钻机的选择以旋挖钻为主，反循环钻为辅的配置模式，个别处于砂卵石质地的地段可选择冲击钻成孔。
7.4 钻孔过程控制
在钻孔过程中，严格泥浆比重的测量和控制，按照以往的经验和教训，除了特殊地质情况以及混凝土供应不及时导致塌孔外，主要塌孔原因之一就是泥浆比重出现问题，在施工中必须引起高度重视。
7.5 钢筋的加工
在进行钢筋笼加工前，一定要认真审核图纸，熟悉标准，因地质条件不同，同种结构类型的桩基钢筋采用的定型图不同，布筋方式、钢筋数量等也不相同，一定要引起高度重视。钢筋笼加工好后，要用标示牌标示清楚，不可混用。
同时由于桩长、桩径的不同，桩身无损检测的手段也不一样，对于采用声测管检测的桩基础，在钢筋笼加工时还要考虑声测管及接长钢筋的安装，声测管的材质、安装方法严格按照图纸进行施工，但声测管的高度应高出原始地面30～50㎝为宜。
7.6 钢筋笼的吊装
钢筋笼整体预制、整体吊装，对于有声测管的钢筋笼，由于作业条件等制约，在桩基本体钢筋笼之外部分可以分截加工，在吊装入孔时焊接接长，此时要严格控制声测管的接头质量，严禁漏水漏浆，造成声测管内堵管。
在孔口进行钢筋笼固定前，一定要严格控制吊筋的长度，以防出现钢筋笼降低或高出设计位置的情况。
7.7 钢筋笼保护层的设置
严格按照设计图纸中要求的保护层厚度制作不低于桩基混凝土设计强度的保护层垫块，一般采用圆柱形、中间穿孔的形式。在钢筋笼上安装时，纵形间距每2m呈梅花形布置，但投影到截面上呈120°，安装要牢固、可靠。
7.8 混凝土浇筑过程的控制
混凝土浇筑过程质量控制是保证基桩均质性和完整性的最重要的环节之一，因此必须从灌注混凝土的质量、封底、导管的密封性、拔管等方面进行严格控制，一定要规范作业行为，才能最终根除质量隐患。
7.9 凿除桩头的质量控制
凿除桩头时，距离设计桩顶面至少要留够20㎝采用手工凿除，同时严禁采用挖掘机等大型机械直接碰撞桩头，以防造成桩身松动或桩身破损等现象。
质量控制要点
8.1 技术培训
正式开工前，指挥部进行《钻孔桩施工技术交底》的培训，为钻孔桩的施工明确标准，提供思路，各项目部、各施工作业队分层次对不同的管理人员、技术人员、作业人员技术交底的多级培训，确保交底到位，培训到位，确保每位参加桩基施工的管理人员、技术人员、作业人员在开工之前技术掌握、标准吃透，规范作业行为。指挥部重点检查各驻地、各分部的培训的实施情况，把培训工作的实行情况作为单位考评的一项重要内容和依据。
8.2 加强施工过程的监督和管理，发现不良苗头及时制止和纠正
指挥部、各项目部的安质部将作为质量控制的牵头部门，严格按照设计交底的规定，加大对作业一线的监督和检查力度，发现问题及时纠正，及时解决。今后指挥部还要根据现场的实际情况，陆续出台一些规章制度，确保桩基施工质量达到最好。
8.3 严格报批程序，履行好“三检制”和“报检”制度
各单位一定要配足配强作业一线的质检工作，从专职质检人员的素质、数量等方面给予充分保证。各单位要严格按照程序落实“三检制”和“报检制”，和驻地监理建立良好的工作关系，为工程开展垫底坚实的基础。
8.4 做好施工纪录，真实记录现场情况
参加钻孔桩施工的技术人员、质检人员要认真学习标准，做好现场的技术指导和质量监控工作，同时，认真做好工程日志、《钻孔桩施工内控表》和各种技术资料（包括录像和照片等影像资料），确保内业资料做到及时性、准确性和可追溯性。内业资料是考核一个项目总工是否称职的标准之一，各单位总工应引起高度重视，加强技术培训和指导，加强督促检查，加强规范化、标准化的制定和实施，指挥部将适时出台规章制度，对各单位的主要技术人员实行考核，奖优罚劣。
8.5 以点带面，做好样板引路工程
施工初期，各单位应做好样板引路工作。前期开工工点，已经完成桩基施工的承台基坑应及早开挖，及时进行桩头凿除，判断在施工过程中出现的桩头预留、护筒埋设等造成的灌注质量问题，及时总结经验教训，为以后的施工提供依据。
安全控制要点
1）钻机安装时底架应垫平，保持稳定，对于地基差的部位必须进行处理后方可安装钻机。
2）吊车的选用要结合工程实际，吊车停放时必须对场地进行平整，起吊前应认真检查底脚支撑加固情况，起吊时必须由有资质人员进行操作并设安全警戒人员。
3）施工用电要由专业人员进行操作，电线、配电箱的摆放安装要规范化。
4）钻孔过程中要在孔口设有安全防护措施，并树立安全警示牌。
环境保护控制要点
在钻孔施工中要充分发挥泥浆循环系统的作用，所有多余泥浆均必须通过泥浆净化器处理，钻渣和废浆外运至指定位置，以免施工产生的泥浆流入河中和公路、道路上，造成环境污染。
