钻孔灌注桩施工技术交底

项目名称：兰州中通道施工总承包项目部 编号：三级-ZTD05分部二工区 交底名称 交底时间 编 制 交 底 人 大沙沟大桥钻孔灌注桩施工技术交底 交底地点 分部总工 接 收 人 交底内容 一、 适用范围 本交底适用于大沙沟大桥钻孔灌注桩施工。 二、施工方法 1、场地平整 施工前，利用人工配合装载机进行场地平整用做旋挖钻机施工平台，场地平整面积应不小于10米×10米。平整后用压路机进行碾压，确保现场地面承载力满足钻孔设备的稳定性要求，对于地基承载力不符合要求的部位进行翻挖换填处理。 2、桩位测量 钻孔前根据墩台位置和现场情况，将场地平整压实后，即可测量放桩位。采用极坐标定位法，使用全站仪进行轴线引测，以保证桩心定位准确，为便于施工过程中桩心位置的校核，再由桩中心引出4个方向控制点，测定桩位后，做好标识，并注意保护。以便施工过程中随时复核桩位，保持桩位的准确性，并请测量监理工程师复测无误后方可进行钻孔施工。 3、泥浆制备 （1）钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成，必要时可配置化学泥浆，化学泥浆根据厂家提供的配合比拌制。在一般地层钻进时，泥浆比重采用1.05～1.20，在易坍地层控制在1.2～1.45。泥浆稠度视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻机施工速度，降低钻进速度。 （2）在施工前结合施工现场实际情况，在钻孔桩墩之间适当位置开挖一处容积与邻近最大桩体积相当的造浆池，供钻孔进行泥浆循环。桩基施工结束，桥位附近泥浆池清理后，采用素土回填夯实处理。泥浆池及沉浆池四周均设以围栏并用彩钢瓦防护，并设以危险警告标志，保证施工安全。 4、埋设护筒 （1）钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒采用10mm厚的A3钢板卷制而成,其内径比桩径大0.2～0.4m。护筒埋入地表以下2～4m（地质情况较差时，应适当加大护筒的埋置深度），护筒口高于地面0.3m或高出水面1.0～2.0m。 （2）挖埋护筒时坑底应整平，然后通过定位的控制桩放样，把孔位中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或锤球检查，使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。 （3）护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。为便于泥浆循环，在护筒顶端留有高30cm，宽20cm的出浆口。 5、钻机就位 钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查，钻机就位后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，启动泥浆循环系统，开动泥浆泵使泥浆循环2～3min，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，钻至护筒下方1.0m后开始正常钻进。 6、钻进 （1）操作人员随时观察钻杆是否垂直，并控制钻孔深度； （2）当旋挖斗钻头顺时针旋转钻头时，底板切削板和筒体翻板的后边对齐，钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部开口之后，提身钻头到地面缷土； （3）开始钻进时采用低速钻进，钻土重量应控制在钻具重量的20%,以保证孔位不产生偏差； （4）钻至护筒下3m可采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自动摩擦加压，150Mpa下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min钻孔；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min钻孔； （5）通过钻斗的旋转、削土、提升、缷土和泥浆支撑护孔壁，反复循环成孔； （6）钻孔作业采用分班工作连续进行，钻进的过程中应经常对钻孔泥浆随时检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表，不合要求随时改正； （7）钻孔过程中还应经常注意地层变化，根椐不同地层采用不同的钻进速度。在地层变化处捞取渣样，判明后记入钻孔记录表中，并对照设计资料绘制地质剖面图。 7、成孔检测 （1）钻孔施工至设计桩底标高后，可以准备终孔并完善终孔检测。 （2）孔深采用测绳进行测量，测绳必须经常进行校正、修订，以保证测量准确； （3）孔径采取下探孔器的方法进行检查，探孔器直径不小于设计孔径，探孔器的长度为设计直径的4～6倍。 （4）成孔深度和孔径不小于设计值，泥浆比重、含砂率及粘度由试验人员在现场进行测定，泥浆比重为1.05～1.20g/cm3以内，含砂率小于4%，粘度为16～22s，以上均符合要求后，并经监理工程师验收合格后，才允许钻机移位，并准备清孔、下钢筋笼。 （5）桩基工程第一孔成孔需请业主、勘察、设计和监理单位现场验收，认真做好第一孔施工和验收工作，以取得经验和根据实际情况修改工艺操作，保证工程施工质量。 8、孔渣、废弃泥浆处理 旋挖钻孔在钻进过程中带出的孔渣用装载机或挖掘机装车，自缷汽车运往堆积场地，运往堆积场地后用装载机推平，废弃的泥浆在处理时确保不影响环境及居民生活。 9、清孔 （1）钻孔达到要求深度后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，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，否则重新进行扫孔。 （2）清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，停止进尺，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当从孔内取出泥浆(孔底、孔中、孔口)测试的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。 （3）清孔结束后，孔底沉碴厚度不得大于300mm。采用沉渣厚度的检测仪检测孔底沉渣厚度，该检测仪沉至桩底时，单向板（正常情况下只能向上滑动）受到沉渣的阻力停止下沉，探针在配重棒的作用下继续向下运动，直至遇到坚硬岩层，通过探针上的刻度尺可读出沉渣厚度的大小，如测出清孔的沉渣厚度不符合要求就可马上安排再次清孔，直至测出的沉渣厚度符合要求。 10、钢筋笼骨架安装 （1）钢筋笼制作完成后，采用25t汽车吊进行安装。为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，用型钢穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。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连接，全部接头连接好后下沉入孔，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。 （2）骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度，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。然后在吊筋的吊圈里插入两根平行的工字钢或槽钢，并将整个定位骨架支托于护筒上。 （3）混凝土灌注前及灌注中，应时刻注意、采取措施校正设计标高、固定钢筋笼位置。桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。 11、导管试压及安装 导管采用φ25-30钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管，钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前应全部预拼装、编号并进行水密承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5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=rchc-rwHw 式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）； rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）； hc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； rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）； Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。 导管安装接头采用丝扣连接，并采用橡胶垫圈增强密封。导管底标高按实际孔底悬空250～400mm控制。 12、灌注水下混凝土 （1）桩基混凝土采用为C30水下混凝土，由拌和站提供，罐车运输至现场。首批封底混凝土下落时有一定的冲击能量，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。漏斗(储料斗)需有足够的容量(即砼的初存量)，应保证首批砼灌注后，使导管埋入砼的深度不小于1.0m，其最小的初存量按下式计算： V1/2LA1K(1.0t1t2)A2 式中：V—砼的初存量（m3）； L—灌注砼前导管在水中的长度（m）； A1—导管断面面积（m2）； K—超灌系数，一般取1.2～1.3； t1—导管下端至沉碴距离（m）； t2—沉碴厚度（m）； A2—设计钻孔断面面积（m2）。 （2）灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，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；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；导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。 （3）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。 （4）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。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。 （5）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。 （6）混凝土灌注到接近设计标高时，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。 （7）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。在拔出最后一段长导管时，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。 （8）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。 （9）在混凝土灌注前应进行坍落度检测并记录，在灌注混凝土时，每根桩按照抽检频率留取试件。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。 三、工艺流程图 场地平整定桩位埋设护筒钻 机 准 备泥 浆 制 作钻机就位、校正钻 孔清 孔测孔深、检孔钢筋笼制作导管试拼、准备安放钢筋笼导管安装搭设平台、安装漏斗二次清孔 Y浇筑混凝土截 桩 头桩 检 测进行下道工序浇筑记录、制作试块 N护筒制作、准备钻孔记录填写检查记录填写检查沉碴厚度 四、质量检测标准 1、钻孔灌注桩钢筋安装实测项目 项次 1 2 3 4 5 6 项目 主筋间距 箍筋间距 钢筋骨架外径 钢筋骨架长度 钢筋骨架底端高程 保护层厚度 允许偏差（mm） ±10 ±20 ±10 ±100 ±50 +20，-10 检验方法 尺量：每段测2个断面 尺量：每段测10个间距 尺量：每段测2个断面 尺量：每个骨架测2处 水准仪：测顶端高程，用骨架长度计算 尺量：测每段骨架外侧定位筋处 2、钻孔灌注桩实测项目 项次 1 检查项目 混凝土强度(MPa) 群桩 2 桩位 允许 （mm） 排架 桩 极值 孔深(m) 孔径(m) 钻孔倾斜度(mm) 沉淀厚度（mm） 桩身完整性 规定值或允许偏差 在合格标准内 ≤100 ≤50 ≤100 ≥设计值 ≥设计值 ≤1%桩长，且≤500 ≤50 不低于II类 绳测：每桩测量 探孔器或超声波成孔检测仪：每桩测量 钻杆垂线法或超声波成孔检测仪：每桩检查 沉淀盒或标准测锤：每桩检查 超声波法 全站仪：每桩测中心坐标 检查方法和频率 按附录D检查 3 4 5 6 7 五、质量保证措施 1、成孔质量保证措施 1.1、桩位质量控制措施 桩基施工确保桩位准确尤为重要。采用三次定位校正措施，即三定三复，定出桩位，打好标记，复核之；挖桩孔、埋护筒，定好桩心位再回填土后再复核之；最后在桩机就位后进行一次复核。 （1）采用全站仪测定轴线，并相互复核，确认无误后，方可测放桩位。 （2）护筒就位后，用全站仪复核中心偏位，是否在允许范围以内（误差＜20mm），否者予以纠正。 （3）桩机就位后，再次检测桩位是否准确无误，确保钻机的垂直和对中。 1.2、钻孔垂直度控制措施 （1）钻机就位后应校正钻杆垂直度，检查钻头中心与桩为中心是否一致，开钻前将钻机机座固定防止产生位移和沉降。 （2）开钻后应严格保持钻机平稳，钻杆垂直，发现钻杆倾斜就及时采用纠偏措施。 （3）根据地层情况合理选择钻头，使各切套削刃受力均匀。 （4）发现钻孔偏斜后应采取纠偏措施，处理后重新钻孔，纠直后才可继续钻进。 1.3、桩径及桩形控制措施 为防止坍孔和缩孔现象产生，必需要保持泥浆粘度、比重、含沙量符合固壁要求，必要时加入膨润土调整泥浆浓度，施工现场配备一套泥浆测试仪器，可以及时准备地测定泥浆指标，以改善泥浆性能，在钻孔操作过程中，根据不同地层钻进特点，采用相应的技术参数，如开孔轻压满转，小泵钻进；在粘土硬塑层钻进要防止泥包钻头，特别要注意地层换层位置的钻孔操作，保持钻孔同心度。 2、钻孔后质量保证措施 2.1、钢筋笼质量控制措施 （1）进场钢筋要有质保书，并按批次进行复检。 （2）施焊焊工要有焊工特种作业操作证，焊条要有质保单，其牌号要与钢筋性能相适应。 （3）钢筋笼尺寸按规定进行检查，合格后方准起吊，主筋接头必经保证焊接质量。钢筋笼下孔前要调直，孔口焊接时上、下笼要保持同心。 2.2、防止钢筋笼上浮控制措施 （1）灌注混凝土时，经常检查吊筋的固定情况，当发现吊筋有抬时，应及时采取必要措施。 （2）当混凝土面接近钢筋笼底部时，应控制导管的提动高度不超过0.5M或减少混凝土的出料量，以减小超压力。 （3）提动导管时，应使导管保持在桩孔中心，以防挂起钢筋笼。 2.3、孔底淤泥厚度控制措施 （1）采取终孔后和砼开浇前二次清孔。 （2）清孔时及时补充优质泥浆，增加孔内水头，以防孔壁坍塌。补充泥浆时，应防止泥浆冲刷孔壁，清孔后确保孔底沉积厚度≤5cm.。 2.4、砼灌注质量控制措施 （1）开工前按规定对导管进行认真检查、试接、压水试验，保证其垂直度和耐压能力，导管距孔底30～50cm。 （2）保证足够的砼灌量，使导管一次埋入砼面以下1.0m。 （3）砼浇注过程中专人进行砼面测量并及时填写灌注记录，确保导管埋入砼深度符合要求，避免质量事故。 （4）雨季施工，采取相应的防护措施。 （5）发现问题查明原因及时采取措施进行处理。 六、安全保证措施 1、由于旋挖机的自重大，应平整场地，清除杂物，换除软土或铺垫钢板，钻机履带不宜直接置于不坚实填土上，以防不均匀沉降。 2、钻机施工现场的地上、地下管线，包括市政、自来水、天然气管道、电力、电讯等部门的各种地下管线应及时弄清并排除。 3、钻机施工场地坡度不应大于1：2；地基承载力不得小于200kPa，若是地面松软，要平整压实或垫枕木、垫板，确保场地坚实，场地内要有较好的排水条件。钻机5m范围内无高压线，泥浆池、桩孔等作业区要有明显标志及护栏，夜间施工要有足够的照明。 4、卷扬机的钢丝绳应排列整齐，不得挤压，启动后应仔细检查液压系统、油管接头是否漏油，有无异常，当确认无误后方可正式作业。 5、如遇大雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候，应停止作业。风力超过七级或有强台风警报时，应将钻机顺风向停置，并将立柱下降至地面，动力头降至最底点，雷电天气，人员要远离钻机。 6、保持孔内水头压力，维持孔壁稳定，防止埋钻事故发生。 7、旋挖钻机操作规程 7.1、一般规定 （1）操作手必须经过学习、了解和掌握钻机构造、性能、熟悉操作方法、保养规程，各种指挥信号，以及钻探基础知识，经考核合格方可上机操作，非操作手一律不许上机操作。 （2）在操作前或操作期间，操作手禁止饮酒、服药或吃任何可能消弱操作能力的食物。 （3）在钻机房任何人都不准抽烟。 （4）钻机开始钻进前，操作手勿必观察了解工作区域地层断面图、高架电线、建筑物等。特别注意煤气管道、地下电缆、高压电线。 （5）工作中，所有钻机工作人员必须带安全帽、穿工作服和工作鞋。 7.2、钻进规定 （1）启动前，操作手必须完成本班安全检查的相应内容。 （2）启动时，应先让发动机怠速运转2分钟、冬季5分钟、检查仪器各仪表、指示灯是否正常，如无异常，方可正常钻进。 （3）操作中，禁止盲目加压，提升压力应控制在300pa左右，旋转压力控制在100pa左右。 （4）经常注意钢丝绳在主卷扬筒上是否排列有序，若有错乱，应重新绕排。 （5）经常注意活接头的工作情况，如发现钢丝绳有扭转现象，应检查活接头，必要时，应更换。 （6）经常注意钻杆工作情况，如有收不回或放不出的现象时或有其他异常情况时，应立即报告当班领导，切忌盲目处理。 （7）工作中，任何红灯（指示灯不正常亮时）均应停机检查，查明原因，修好后方可继续工作。 （8）在使用甩土马达时，应先按住手柄上的电控按钮，待系统压力升至15pa后，再缓慢操作手柄至最大位置；停止时，应先慢退回手柄，再松开按钮。严禁在手柄还没有回位的情况下，突然松开电控按钮。 7.3、对非钻进作业情况下钻机运行规定 （1）非钻进作业的钻进运行包括装卸钻具、装卸钻杆、迁移工作点、收臂放塔、检修调试机器等。 （2）所有非钻进作业的钻机运行必须在有人统一指挥的前提下进行。没有指挥人，禁止任何运行。 （3）指挥者必须使用规范的指挥手势，瞻前顾后、谨慎引导钻机运行。 （4）非钻进作业钻机尽可能在低转速（发动机）下运行。严禁在非钻进时加大油门，严禁在驾驶室内享受空调。 （5）装卸钻杆、组装桅杆要求在白天或照明条件相当好的夜间完成。 7、钻孔灌注桩断桩的防治 1、原因分析 1.1、骨料级配差，混凝土和易性差而造成离析卡管：混凝土塌落度小：石料粒径过大，导管直径较小（导管内径一般为20～35cm），在混凝土灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前未能疏通好，中断施工，形成断桩。 1.2、由于测量及计算错误，致使导管底口距孔底距离较大，使首批灌注的混凝土不能埋住导管，从而形成断桩。 1.3、在导管提拔时，由于测量或计算错误，或盲目提拔导管使导管提拔过量，从而使导管拔出泪凝土面，或使导管口处于泥浆或泥浆与混凝土的混合层中，形成断桩。 1.4、提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。 1.5、导管接口渗漏致使泥浆进入导管内，在混凝土内形成夹层，造成断桩。 1.6、导管埋置深度过深，无法提起或将导管拔断，灌注中断造成断桩。 1.7、由于其他意外原因（如机械故障、停电、塌孔、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断间歇时间过长超过混凝土初凝时间，致使导管内混凝土初凝堵管或孔内顶面混凝土初凝不能被新灌注混凝土顶升而被顶破，从而形成断桩。 2、防治措施 2.1、关键设备（混凝土搅拌设备、发电机、运输车辆）要有备用，材料（砂、石、水泥等）要准备充足，以保证混凝土能连续灌注。 2.2、混凝土要求和易性好，明落度要控制在18～22cm。对混凝土数量大，浇筑时间长的大直径长桩，混凝土配合比中宜掺加缓凝剂，以防止先期灌注的混凝土初疑，堵塞导管。 2.3、在钢筋笼制作时，一般要采用对焊（机械连接），以保证焊口（连接）平顺。当采用搭接焊时，要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。 2.4、导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管；同时需在漏斗上口加钢筋网片，网孔小于导管直径的1/3且大于石料的最大粒。对每节导管进行组装编号，导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管使用前，要对导管进行检漏和抗拉力试验，以防导管渗漏。 2.5、认真测量和计算孔深与导管长度，下导管时，其底口距孔底的距离控制在30～50cm之间（注意导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中），同时要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2.0～6.0cm的范围内。 2.6、在提拔导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管。 2.7、当混凝土堵塞导管时，可采用拔插抖动导管（注意不可将导管口拔出混凝土面），当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通，也可以在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。 2.8、当钢筋笼卡住导管时，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。

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