1、批准日期2009.2.1回旋钻灌注桩作业指导书1 目的明确回旋钻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。2 编制依据客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号、客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ213-2005、贵广铁路施工图设计文件3 适用范围钻机按照泥浆的循环方式：分正循环钻机和反循环钻机。正循环钻机适用于黏土、粉土、砂性土等各类土层的桥墩的桩基施工。反循环钻机适用于粘性土、砂性土、卵石土和风化岩层，但卵石粒径少于钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。4 施工方法及工艺要求回旋钻机钻孔施工工艺流程见图1。4.1 施工准备 4.1.1
2、 钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，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、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。4.1.2 埋设钢护筒，护筒内径比桩径大20cm，护筒顶面高出施工地面2030cm。护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。4.1.3 开挖泥浆池，选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆
3、性能指标如下：泥浆比重：正循环钻机一般地层为1.11.3；反循环钻机泥浆比重可为1.011.15。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。图1 回旋钻机钻孔施工工艺流程图4.2 钻孔4.2.1 钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。4.2.2 钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。4.2.3 钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质
4、剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。4.2.4 钻孔作业保持连续进行，不中断。4.2.5 经常检查泥浆的各项指标。4.2.6 开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。4.2.7 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，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。4.3 清孔4.3.1 根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式4.3.2 清孔时注意事项：清孔标准符合设计及规范要求，即：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%，粘度17
5、20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。不采用加大孔深的方法来代替清孔。4.4 钢筋笼制作、安装钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用同标号混凝土旋转垫块。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米，以减少现场焊接工作量。现场焊接须采用单面帮条焊接。钢筋笼制作完成后， 骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点吊：第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。起吊时先提第一吊点，使骨架
6、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。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，焊接时应先焊顺桥方向的接头，最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距20mm；骨架外径骨架倾斜度0.5；骨架保护层厚度骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程骨架底面高程
7、50mm。4.5 砼灌注4.5.1 安装导管导管采用250-300钢管，每节23m,配12节11.5m的短管。吊装先试拼，并做水密承压和接头抗拉试验。导管连接应牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央。4.5.2 浇注混凝土前二次清孔高压风管吸泥清孔（见图1.2-1）。以灌注水下混凝土的导管作为吸管，高压风管设在导管内。高压风管沉入导管内的入水深度至少应大于水面至出浆口高度的1.5倍，且不小于15m。开始工作时先向孔内供优质泥浆（各项指标符合规范要求），然后送风清孔。停止清孔时，应先关气后断水，以防水头损失而造成塌孔。送风量大小应严格控制。若导管直径为25厘米，则送风量需20m3/min，
8、可采用1台20m3/min的空压机送入风管。风压可按下面公式计算：H为风管口入水深度（m）P=0.1H+0.5图1.2-1 高压风管吸泥清孔1高压风管入水深2弯管和导管接头3焊在弯管上的耐磨短弯管4压缩空气5排渣软管6补水725输气钢管8100钢管，长度大于50cm风包9孔底沉渣清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，否则不可马上停止送风，应先将风管或导管提升一定高度，才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞。4.5.3 灌注水下混凝土浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如超出5cm，则利用导管进行二次清孔，根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后，立即浇注水下
9、混凝土。计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在26m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量，以防止导管进水灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3min5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土。箭球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探
10、孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。 灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。再灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定）。此时，暂
11、停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，
12、可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小可，建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性；当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50100cm，以便灌注接受后浆此段混凝土清除。增加高度，可按孔深、成孔方法确定，一般不宜小于0.5cm，长桩不宜小于1.0cm。混凝土灌注到接近设
13、计标高使，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。未减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后，混凝土处凝前拔出。当使用两半式钢护筒或木护筒时，要待混凝土强度达到5Mpa后方可拆除。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段厂导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件，桩长20
14、米以上者不少于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。浇注连续进行，中途停歇时间不超过30min。在整个浇注过程中，及时提升导管，控制导管的埋深，导管在混凝土埋深24m。考虑桩顶含有浮渣，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程100cm控制，以保证桩顶混凝土的质量。4.6 泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。5 质量检验标准表1 钻孔桩钻孔允许偏差序号项 目允许偏差（mm）孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩504倾斜度1% 5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度200表2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差钢筋骨架在承台底以下长度100钢筋骨架外径10主钢筋间距加强筋间距20箍筋间距或螺旋筋间距6钢筋骨架倾斜度05%7骨架保护层厚度8骨架中心平面位置9骨架顶端高程骨架底面高程50
