钻孔桩作业指导书(泥浆护壁)

中铁三局集团有限公司南京地铁

四号线TA08标

桩基施工作业指导书

编制：

审核：

批准：

中铁三局有限公司南京地铁四号线TA08标项目部二○一二年九月

1、编制目的

明确围护结构钻孔桩基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、适用范围

适用于中铁三局集团有限公司南京地铁四号线TA08标。

3、施工工艺及技术要求

选用旋挖钻机钻孔、孔口埋设钢护筒、泥浆护壁；钢筋笼分节加工成型，吊车吊装焊接；砼由拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，导管法灌注水下砼。

桩基施工工艺包括场地平整、测量放样、泥浆制备、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、砼灌注等工作。

3.1旋挖钻机钻孔

其施工工艺框图如“钻孔灌注桩施工工艺框图”所示。

钻孔灌注桩施工工艺框图

3.1.1场地平整

平整场地、清除杂物、夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实不平整的填土上，以免产生不均匀沉陷。

3.1.2测量放样

进行施工放样，施工队配和测量人员按设计图纸定出孔位，经检查无误后，由施工队埋设十字护桩（护桩要高出护筒），十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备钻进过程中对桩位进行检验。

3.1.3泥浆制备及护筒埋设

调配泥浆太稀，容易造成孔壁坍塌，调配泥浆太稠，使扭矩加大，钻头下落困难，要根据工地现场地层情况调配稀稠合适的泥浆。

根据地质情况，护壁泥浆选用膨润土、纤维素和纯碱配制，以提高泥浆性能指标，对孔壁进行有效的保护和封闭，防止坍孔。采用旋挖钻机钻孔时泥浆的性能指标一般应为：

入孔泥浆比重为1.05～1.15。

黏度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。

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。

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，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。

施工时，设置泥浆池，泥浆池尺寸为:5×6×2m，在基坑10米处开挖泥浆池，泥浆池的底部和四周要铺设塑料薄膜或采取其它封闭措施。

钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。

孔口护筒采用4～6mm钢板制作，内径比桩径大10cm，长度为2.0m。采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也用粘土填满、夯实，严防地表水渗入。顶部高出施工地面40cm，孔口留20×20cm的溢浆口。埋设准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于2cm，护筒竖向的倾斜度控制在±1%以内。

3.1.4钻孔

1、钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检。

2、钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存,需要设计代表进行地质核对的，需要２米取样渣一次。钻进过程中泥浆比重一般为 1.1-1.3，钻孔多余泥浆排到指定泥浆池，进行处理，严禁将泥浆排到河道及农田，避免淤塞河道及造成环境污染。

3、开孔孔位必须准确，开钻时应慢速钻进，待钻头全部进入地层后，方可加快钻进速度，当遇见砂土层和软土层时应减慢钻进速度。在钻进过程中经常检查钻杆垂直度，防止出现斜孔。

4、用旋挖钻钻进中严守《钻探规程》的有关规定，并控制提放绳速度，严防激振力过大引起塌孔。在钻进过程中经常检查钻渣以复核图纸地质情况，并根据不同的地层情况调整泥浆比重及进尺速度。地质情况不符时，做好记录，并取地质渣样进行保存。

5、在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。

6、桩的间距不超过5m时，必须在前一个桩的砼灌注完成24小时后才能开孔，以避免干扰相邻桩砼的凝固。

7、对于砂层地段，应减慢钻进速度，增大泥浆比重（1.2～1.4），并采取一定的措施，准备一定的粘土或膨润土，防止出现塌孔。

３.１.５清孔

1、清孔的目的

清孔的目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注砼。

2、清孔的方法

掏渣法：采用掏渣法进行清孔，要求用手摸泥浆无2mm～3mm大的颗粒为止，并使泥浆的相对密度减小到1.10～1.20。

换浆法：用1.1—1.25比重的纯泥浆中迅速压进孔内，把孔内悬浮钻渣较重的泥浆换出。或喷射法清孔，在灌注砼前，对孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物飘浮后，立即灌注水下砼。

3.2 钢筋笼的制作与安装

1、长桩骨架宜分段制作，孔口进行焊接，分段长度应不小于25m。应确保不变形，接头应按规范要求错开。

2、制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。

3、钢筋骨架保护层的设置方法：采用与桩身主筋同规格同型号的钢筋制作耳筋，耳筋厚度满足桩身钢筋笼的钢筋保护层厚度，确保钢筋的保护层厚度满足设计要求。

耳筋沿钢筋笼纵向每隔２m放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放,梅花形布置，既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

4、骨架的运输过程中不得使骨架变形，用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，运输钢筋笼。

5、骨架的起吊和就位

为了保证骨架起吊时不变形，对于短钢筋笼采用两点吊。对于长钢筋骨架采用扁担梁吊装方法。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。

然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。

现场焊接采用搭接焊，焊缝长度应大于10d，焊缝高度h≥0.3d，焊缝宽度b≥0.7d，每节钢筋笼接头钢筋应错开，在接头长度段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的50%。在焊接时应特别注意，电流不应太大，严禁出现因接触不良而烧伤主筋。

钻孔桩钢筋骨架允许偏差

3.３灌注水下砼

灌注砼人员配备10名，其中一名是记录员、3个罐车司机、一个吊车司机；机械配备三辆罐车，一台25T吊车。

用导管法灌注水下砼时，砼拌和物是通过导管下口，进入到初期灌注的砼（作为隔水层）下面，顶托着初期灌注的砼及其上面的泥浆或水上升。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使灌注工作在首批砼初凝以前的时间内完成。

导管分节长度应便于拆装和搬动，并且小于导管提升设备的提升高度，中间节一般长2－4米左右，下端节可加长至4－6米。为便于调节漏斗高度及封底时导管高度，可在漏斗下配一根长约1米的上端导管，

中间节两端和下端用丝扣连接，管与管的连接加一胶皮垫以防止导管漏水。每用完一次，都要检查导管是否有漏水现象，胶皮垫是否老化漏水，如有应及时更换胶皮垫，导管有眼孔时，及时焊补。提出一节用完的导管后，都应及时将导管用水清洗干净，码放整齐以备下次应用。

1、灌注砼测深和导管埋深控制。

（1）测深：灌注水下砼时，应探测水面或泥浆面以下的孔深所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度。埋导管深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。

目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。

（2）导管埋深控制

灌注砼时，导管埋入砼的深度，一般宜控制在2－6m较好。大于6m 以上时，易发生埋管事故。因此控制导管埋深，直接影响成桩质量，所以拔管前须仔细测探砼面深度，用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。

2、水下砼的灌注

（1）灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经验孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。

（2）灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为25cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=r c h c-r w H w

式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；

r c为砼拌和物的重度（24kN/m3）；

h c为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；

r w为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；

H w为井孔内水或泥浆的深度（m）。

3、灌注水下砼的技术要求

（1)首批灌注砼的数量公式：

V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1；h1=H w r w/r C；导管底口与孔底的距离为3０-50cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。

对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度超过规定，可用前述的喷射法向孔底喷射3－5分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批砼。

（2）打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内进水，或封底砼下不去，表明出现灌注事故应按后述事故处理方法进行处理。

（3）灌注开始后，应紧凑地，连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止砼拌合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，致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，要防止螺栓，橡胶和各种工具等掉入孔中注意安全。

（4）在灌注砼过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入漏斗和导管，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。

（5）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，加灌高度按设计图纸要求取1米。

5 安全措施

1、各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须经过培训并考试取得操作合格证；不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理。

2、操作人员按照本机说明书规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。

3、现场照明：照明电线绝缘良好，导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。照明灯具的金属外壳必须有效接地。室外照明灯具距地面不低于3m，室内距地面不低于2.4m。

4、用电管理：安装、维修或拆除临时用电工程，必须由专职电工完成。

5、施工过程中严格执行国家颁布的《建筑机械使用安全技术规程》，严禁违章指挥、违章操作。各种专用机械必须有可靠的安全防护装置，由使用者专门负责。

6、所有员工上岗前做到按规定进行岗前培训，持证上岗，遵章守纪，严格按照操作规程、规则作业，严禁违章指挥、违章作业。

7、特殊工种重点培训，未经培训合格的非专业人员不从事本岗位工作。复杂工序的作业做好组织工作，密切配合，统一指挥、协调。

8、施工现场设置醒目的安全警示标志和可靠的防护设施，必要时设专人防护，完工后未经专职安检员检查许可，任何人不准擅自撤掉安全防护标志、设施和人员。

9、所有作业人员岗前不许饮酒，酒后不准上岗。

10、加强对员工的劳动保护，配齐配足个人劳保用品，并定期进行全员体检。

11、经常性进行安全知识的培训、考核，不合格者不安排上岗，违章者严肃处理，并按照“三不放过”的原则进行操作。

6 环保措施

1、施工中的泥浆池做好封闭处理，防止泥浆渗漏入地下，造成地下水的污染；

2、泥浆考虑循环利用，禁止将多余泥浆排入农田或河道；

3、泥浆沉淀池的沉渣及桩孔出渣及时清运至指定的弃土场；

4、清洗搅拌机及混凝土罐车的污水要集中倾倒，沉淀达标后再行排放；

5、施工便道及时洒水降尘，混凝土搅拌机要设粉尘防护罩，防止水泥粉尘散飞；

6、固定施工机械行走路线，不可在施工便道以外随意行驶，保护植被及农田。

7、在河流地段施工，严禁损坏既有的河堤、河床，在水中墩、岸边墩台施工前，做好施工地段的加固及铺砌工作，防止因施工而使河床、河堤引起冲刷。

8、保护原有植被。对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状；砍除树木和其它经济植物时，应事先征得所有者和业主的批示同意，严禁超范围砍伐。