铁路项目部旋挖钻钻孔桩施工作业指导书.docx

旋挖钻钻孔桩施工作业指导书1、适用范围适用于新建铁路杭州至黄山铁路先期开工段站前标段旋挖钻施工作业区段。2.作业准备 在开工前组织技术人员阅读、审核施工图纸，认真学习实施性施工组织设计、作业指导书，熟悉相关技术规范和标准。对作业工班进行三级技术交底，对参加施工人员进行岗前技术教育培训，考核合格后方可上岗。2.1、场地平整钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实。在浅水中，采用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。2.2、桩位放样测定桩位和地面标高。桩位放样时，桩的中心允许偏差在50mm在之内，并在桩的前后左右距桩中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。2.3、埋设护筒护筒用810mm厚钢板制成，其内径大于设计桩径0.20.4m。采用挖埋和打压方法埋设钢护筒，护筒埋深为4-8m左右。护筒顶部应高出施工地面0.5m；底部应穿过砂层进入相对不透水层。护筒埋深达到要求后，应在钢护筒周围对称、均匀地回填粘土并夯实，以保证其垂直度及不位移、不下沉、不掉落。其顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。2.4、钻孔泥浆选择并备足良好的造浆粘土（如采用干挖成孔则不需要造浆），保证满足钻孔内泥浆顶标高始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定，应符合下列规定：泥浆比重：1.21.4含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：应大于6.5。为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。3、施工工艺流程旋挖钻灌注桩施工工艺流程图备制砼吊运砼施工准备埋设钻孔护筒搭设作业平台桩机就位钻孔成孔检测清孔安放钢筋笼安放导管浇筑水下混凝土拔出导管、护筒基桩检测制作护筒钻孔注浆（也可干挖成孔）泥浆沉淀供 水泥浆池设置泥浆泵泥浆备料制作钢筋笼钢筋混凝土组拼检查导管钢筋混凝土测量沉碴厚度钢筋混凝土移走钻机钢筋混凝土测量砼面高度钢筋混凝土4、施工程序及方法4.1、钻孔在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。调整桩机位置使钻头中心对准桩体中心控制桩，记录该时控制室显示器上的桩心坐标。在读出桩心坐标后，桩机原则上在埋设护筒前，不再移动。旋挖机成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至设计桩底。在钻进过程中，随时掌握地层对旋挖钻机的影响情况，严格按照该地层条件下的钻进参数指导施工。在钻进过程中不能进尺太快，以保证有充足的护壁时间。在钻进过程中，护筒内泥浆面应高出地下水位2m以上。因为在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象，桩孔内若能保持比地下水位高的水头，可以增加孔内静水压力，防止坍孔。在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证孔壁的稳定性。在钻进过程中要经常检查钻斗尺寸，以防过大磨损减小孔径。施工中根据钻头提土情况判断土层结构，及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻水压对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。如果发现地质情况与原钻探资料不相符时立即通知有关部门解决处理，并及时调整钻进参数。根据施工场地的地层情况和投入施工的旋挖钻机性能等因素综合确定施工钻头的类型，以保证施工效率和成孔质量。几种钻头混合使用，能够减少机械设备的消耗，降低生产成本，提高成孔效率；由于进入岩面施工孔壁规整，与钻头之间的间隙小，为减少钻斗提升时的抽吸作用，选配的钻头均带有通气孔，以防止埋钻、卡钻事故。4.2、成孔质量检查钻机移离后即可进行成孔质量检测，检查内容主要有：孔深、孔径、孔位、垂直度、泥浆比重、胶体率、含砂率、粘度、沉渣厚度等。钻孔桩成孔质量验收标准序号项 目允许偏差1孔 径不小于设计孔径2孔 深不小于设计孔深3孔 位50mm4垂 直 度1%5浇筑混凝土前孔底沉渣厚度柱桩50mm、摩擦桩200mm6清孔后泥浆指标泥浆比重：1.1；含砂率：2%；胶体率不小于95%；粘度：1720s；4.3、清孔清孔的目的使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，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。清孔应符合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%。；黏度为1720s；沉渣厚度符合标准要求。4.4、钢筋笼制作、运输及安装钢筋笼在钢筋加工厂按照图纸设计长度分节集中加工。加工完成后由平板车运输至施工现场。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合下表规定。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项 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主筋间距0.5d尺量检查不少于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骨架保护层厚度不小于设计值检查垫块钻孔桩成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的安装。钢筋笼吊装采用汽车吊吊装，钢筋笼主筋接长采用焊接，同一截面接头不应超过50%。钢筋笼制作必须顺直，不得扭曲变形，焊接、绑扎牢靠，为增强钢筋笼的刚度，每2m增设一道加强箍筋，并与主筋焊牢。 桩基保护层垫块采用圆饼滚轮式M50高强度砂浆垫块，外径12.2cm,内径1.8cm，厚4.0cm，沿桩基钢筋笼周边每道4个，沿钢筋笼纵向每2.0m一道，垫块采用16钢筋与桩基相邻主筋焊接牢固，桩基钢筋笼下放前，应对垫块的布设及固定情况进行检查，满足要求后方可下放安装钢筋笼。4.5灌注水下混凝土（1）水下混凝土灌注钢筋笼安装完毕后，检查孔底沉渣及泥浆各项性能指标，若不满足规范及设计要求，应对桩孔进行二次清孔，二次清孔达到要求后，方可进行水下混凝土灌注工作。1）、导管安装。根据孔深配备所需导管，准确测量所有导管的长度和计算所需导管的根数，使入孔后底端距离孔底0.250.4m为宜，导管连接应紧密并位于桩孔中心位置。2）、水下混凝土灌注前，应检查水下混凝土的坍落度及和易性，当坍落度满足要求时（坍落度宜控制在1822cm之间），方可进行放料，待料斗蓄满后开始灌注。3）、灌注过程中要有专人测量混凝土顶面标高，保证导管埋置深度在规范允许范围内。4）、灌注过程中应记录混凝土方量及相应的混凝土顶面标高，用以分析扩孔率，发现异常情况应及时报告相关技术人员并进行处理。5）、混凝土灌注到桩上部5m以内时，不再提升导管，待浇筑至规定标高一次提出导管。拔出前应来回抽动导管，以使混凝土面密实。拔出最后一节导管时应缓慢操作，以免桩内夹入泥芯或形成空洞。6）、为保证桩头砼浇筑密实，实际浇筑的砼顶面标高应比设计标高高出1.0m左右。7）、混凝土灌注须紧凑连续进行，掌握好下料速度，避免过快过猛。8）、混凝土放料时应经常检查放料槽口，避免混凝土内混入大块颗粒物发生堵管现象。9）、混凝土灌注过程中导管埋深宜控制在26m范围内。10）、护筒拔出和泥浆清理：拔除护筒时，应垂直起吊，必须平稳匀速、不能太快，以免影响桩体质量；钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，用泥浆运输车运往指定的地点妥善处理。5、常见施工质量问题及防治措施5.1护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.01.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。5.2孔壁坍陷钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。5.3缩颈缩颈即孔径小于设计孔径。造成原因：塑性土膨胀。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。5.4卡管水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度为1822cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。5.5钢筋笼上浮钢筋笼的位置高于设计位置的现象造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近钢筋笼时，控制导管埋深在1.52.0m。灌注混凝土过程中应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在26m，最小埋深不小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇筑，上浮现象即可消失。5.6断桩混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充，受地下水活动的影响或导管密封性不良，冲洗液侵入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇筑混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇筑混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、孔洞的现象。6、人员及机械设备6.1人员配置 旋挖钻机工班每班最少需配置人，其中工班长1人；技术人员1人；指挥1人；钻机操作手人。6.2机械配置 主要机械：旋挖钻机台 辅助机械：搅浆机台，泥浆泵台，电焊机台，氧气瓶、乙炔瓶若7、质量控制要点 7.1 严格控制泥浆质量, 泥浆对护壁及钻碴的悬浮起着重要的作用。首先要选用优质的膨润土，火碱、纤维素，根据地质情况进行配比选择，其次要用搅浆机按比例均匀搅拌，泥浆池要循环利用，从孔位返回时设置沉淀池。 7.2钻孔的平台，钻机及钻架稳定牢固，不产生位移及沉降。钻架垂直及机身水平，钻架上的起吊滑轮组与转盘中心在同一铅垂线上。 应对钢护筒的位置及直径进行复查，钻头，钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。 对于软弱地基，钻孔前应对地基进行碾压及硬化处理，避免钻机倾斜影响孔的垂直度。钻孔进，起落钻头的速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得长时间堆积在钻孔周围。特别是钻头提至护筒底部时速度要有所下降，避免护筒底部孔壁在反复提升过程中扩径。 7.3 钻孔过程中随时认真对地质情况复查，并调整泥浆指标，防止出现坍孔现象。并且按照地质情况调换合适的钻头，以保证施工正常进行。 钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。但是钻头下降速度也不可太快，尤其是刚刚入孔时。钻头下降和钻杆提升速度应控制在下表给出的范围内。8、安全措施、建立健全安全生产管理组织，制定各项规章制度，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，做到生产要安全，安全促生产。安全管理的重点是机械伤害、触电等。、设专职安全员，加强安全生产教育，强化全员安全意识，提高安全保护技能，通过安全法制教育和安全技术教育提高职工的安全生产意识，对特殊工种工作人员要求持证上岗，及时下发安全技术交底。、完善机具安全防护装置，不得随意拆卸，严格按机械操作规程操作。经常检查机械零部件有无松动，制动装置是否灵敏可靠，注意检查检修时要断电停机后方可进行。、加强安全检查工作，钻机桅杆高、重心高，移位时要有专人指挥，避免机械倾覆伤人事故。、施工用电实行“三相五线制”，采用中性点直接地接零保护系统，设备金属外壳等应接至保护零线，保护零线不得安开关或熔断器，必须在线路的适当位置做重复接地，接地电阻不大于1。、施工现场线路必须采用绝缘导线或电缆，所有用电设备必须实行“一机一闸”制；配电箱必须铁制上锁，并标有危险标志，有防雨、防尘措施，箱内不得放任何杂物；线路熔断器必须采用与线路额定电流相匹配的保险丝，严禁用铜丝或其它金属体代替。、夜间施工照明不得将电线及照明器具挂在钢筋或金属架上。9、环保及文明施工9.1 减少环境污染措施、工地现场设置足够的临时卫生设施，做好施工现场的卫生管理工作，生活垃圾堆放在指定地点，按规定及时清除或处理。、经常对施工场地及周围环境卫生进行打扫，疏通排水管道和沟渠，定期进行消毒，以保持驻地卫生。9.2 降低施工噪音的措施、对施工机械和施工作业程序进行控制，使噪音降到最低限度。、在噪音大的机械设备和车辆上安装有效的消音器。9.3 防止大气污染的措施、对施工便道定期压实和洒水，减少灰尘对周围环境的污染。、对各种施工机械、车辆进行严格的废气排量检测，对排量不合格的机械、车辆坚决予以停用。9.4 防止水源污染的措施、在施工区设置临时的施工及生活污废水汇集设施，防止污废水直接排入河流和排灌系统中。、将生活垃圾集中运至指定的地点堆放处理，不准倒入沟渠或河流等，避免污染水体，淤积河流、水道和排灌系统。、采取可靠的方法防止车辆停放和维修区产生的机油和燃油泄露。、设置泥浆池，严禁泥浆直接排入河流中。9.5 环境绿化措施、施工时应尽量保护用地范围之外的现有绿色植被。对因临时用地破坏的绿色植被，在用地期满或工程完工后及时恢复。、严格控制施工期间破坏植被的面积，除了不可避免的工程占地、砍伐以外，不得发生其它形式的人为破坏。9.6 水土保持措施、整个施工活动中，遵照国家水土保护法和本合同段水土保持的要求，严格执行水土保护的各项规定，坚持节约用地。、合理布置施工场地，生产、生活设施，尽量少占耕地，施工尽量不破坏原有植被，不损坏用地范围外的耕地、水渠，保护自然环境。