冲击钻孔灌注桩技术交底(正式)

三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标

冲击钻孔灌注桩技术交底

施工单位：邯郸市光太公路工程有限公司 监理单位：河南省宏力监理咨询有限公司 单位工程 交底项目 交底人 桥梁工程 冲击钻孔灌注桩技术交底 分（部）项工程 交底日期 基础及下部构造 2012年12月25日 接受交底人 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 交底内容： 一、工程概况： 1、西坪至寺湾段土建工程4标段桩号位置K21+400-K29+720，全长8.32公里，途径西簧乡、寺湾镇，共有大桥11座，长3156.32m，中桥1座，长97 m座。 2、本标段共有桩基626根，全长10148.8m；其中φ120桩基4根，φ150桩基436根，φ160桩基118根，φ180桩基68根；桩基单根最长37m，桩基单根最短8.7m。 3、本标段桩基均为嵌岩桩，施工方法采用冲击钻进行施工。 二、施工工艺： 1、施工工艺流程： 测量放样→平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→造浆、冲孔、捞渣、取样、冲孔→成孔验收→第一次清孔→下放钢筋笼→第二次清孔→灌注水下混凝土→成桩交验→拔护筒→清理桩头→无破损检测。 2、施工工艺框图：见附表1： 3、冲击钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，所有施工过程必须有影像资料。 三、施工准备： 1、场地准备 （1）查明钻孔桩施工范围内有无地下管线，有则需联系管线所在单位对其进行迁改或保护； （2）对场区施工便道、钻孔桩施工平台经过平整夯实处理，以确保在施工中钻机及其它机械行走稳定、安全； （3）施工用水、施工用电接通，用电要求：一机一闸一漏一箱一锁； 2、埋设护筒 （1）施工桩位放样复核无误后及时埋设护桩，采用十字护桩，埋设要稳定，且在施工不影响的地方。 （2）埋设护筒，护筒用4～8mm的钢板制作，其内径大于钻头直径200mm～400mm。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。 （3）护筒的底部埋置在地下水位以下1.5m，护筒顶高出地下水位1.5m～2.0m左右（同时高出地面0.2m～0.5m）。 （4）桩基护筒埋设采用挖埋法。埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不大三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 于50mm，垂直度偏差不大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。 （5）护筒内存储泥浆高出地面或施工水位至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头反复上下升降、机身振动而导致坍孔。 3、钻机就位 钻机中心对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机定位准确后，由现场技术人员自检、复测，最后报请现场监理检查合格后方可开钻。钻机对中允许偏差为±2cm。钻机定位后，底座平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头转向的装置，以防产生梅花孔，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。 4、泥浆的制备及循环净化 （1）根据现场实际情况，采用优质泥浆。钻孔泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和 添加剂按适当配合比配制而成，各项指标如下： （2）采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入适量外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁孔质量高的要求。 （3）施工中钻渣随泥浆从孔内排出进入沉淀池，待沉淀以后，泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成不断的循环。钻孔弃渣（废泥浆）放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放，以避免污染环境。 四、钻孔施工： （1）开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚以下2m～4m 范围内土层比较松散，采取措施防止坍孔。在开孔阶段4～5m，为使钻渣挤入孔壁，可减少掏渣次数，正常钻进后及时掏渣，确保有效冲击孔底。 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 （2）应小量程开孔，并应使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺，起到导向作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可正常冲击。造孔过程中，孔内水位应高于护筒底口500mm以上；掏渣和停钻时，应及时补水保持水头高度。 （3）冲孔作业必须连续，并作冲孔施工记录，根据钻渣、设计资料绘制地质剖面图。地质变化处捞取钻渣，存放于指定的容器中保存，和设计有出入时及时通知监理、业主代表及设计代表到施工现场解决。 （4）冲孔过程中经常对冲孔泥浆进行检测和试验，不符合要求随时改正，要始终保证水头，有效防止孔壁坍塌。 （5）在冲进过程中，应注意地层变化。对不同的土层，采用不同的冲进方法；在粘土中冲进，中等转速，大泵量稀泥浆，进尺不得太快；在砂土或软土层中，冲进时要控制进尺，抵挡慢速大泵量，稠泥浆冲进，防止泥浆排量不足，冲渣来不及排除而造成埋冲头事故；在土夹砾（卵）石层中冲进时，宜采用抵挡、慢速、良好的泥浆，大泵量。 （6）钻孔作业连续进行，因故停钻时，将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻，由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。 （7）在冲孔过程中要随时注意地质情况变化，如果发现与图纸设计不符， 五、成孔检查： 钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。 1、孔径和成孔倾斜率检测 桩成孔后，采用自制钢筋检孔器进行成孔孔径和成孔倾斜率的检测，检孔器的直径、长度符合规范要求。 2、孔深和孔底沉渣检测 孔深和孔底沉渣采用标准锤检测、测绳经检校过的钢尺进行校核。 3、探孔器加工要求： （1）探笼主筋、加强筋采用Φ25圆钢，加强钢筋设置在主筋内侧，沿主筋间距为200cm一道布置。 （2）探笼长度为桩径的4～6倍。 （3）制作完成的探笼外径与桩径相同。 （4）探笼应有足够的强度和重量，保证探笼在运输和使用过程中不发生变形。 （5）探孔器加工示意图 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 六、第一次清孔 第一次清孔的目的： 清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和护壁厚度符合质量要求和设计要求。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格，对桩底地质及嵌岩深度进行确认后，进行第一次清孔，清孔采用换浆法清孔，直至孔内泥浆指标满足要求。 七、钢筋加工过及安装 1、钢筋笼加工 （1）所用钢筋原材料必须有合格证和复验报告。 （2）钻孔桩钢筋笼按照图纸设计进行配筋，钢筋笼下料前先调直、除锈,主筋长度需搭接时应保证焊缝的长度，单面焊不小于10d,双面焊不小于5d。加强钢筋每2米设置一根，定位钢筋焊接在钢筋骨架上，钢筋混凝土段每2米沿圆周等距焊4根，上下层错开布置。 （3）钢筋焊接采用J502或者J506型电焊条，确保焊接质量。 （4）钢筋笼加工注意事项： ①钢筋笼采用0.7mm镀锌铁丝交错绑扎； ②两节钢筋笼的螺旋箍筋旋转方向应一致； ③螺旋筋以圆箍起始再螺旋式向前延伸，再以圆箍终了； ④保证连接后钢筋轴线在同一条直线上，同一截面接头数量不超过50%； ⑤焊接接头焊缝长度及焊高满足规范要求，不能有气孔、夹渣等焊接缺陷； （5）钢筋笼保护层采用中孔圆柱形混凝土垫块，垫块直径不小于保护层厚度，中孔直径大于所穿钢筋直径 1mm，中心所穿钢筋焊在主筋上。每隔 4m 左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于 4 块。 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 2、钢筋笼的存放与运输 （1）钢筋笼在钢筋加工场采用钢筋滚焊机集中进行加工，加工好后对钢筋笼进行标识，标识内容包括桩号、设计笼长、实际笼长、桩径等。 （2）钢筋笼经检查合格后，用运输车将钢筋笼运至相应桩位处。在运输过程中，要有专人看护。 3、钢筋笼的安装 （1）采用汽车吊对钢筋笼进行入孔就位。钢筋笼为两节时，先吊装底笼，吊车吊勾下设置扁担梁，扁担梁的两个吊环分别拴系在同一加强筋直径相对的与主筋焊接的交叉点上，缓慢起吊保证钢筋笼不变形，将钢筋笼放入孔中；当钢筋笼下放至最上一个加强筋距护筒顶15cm左右时，再两者之间放入方钢使方钢担在事先在护筒两侧的枕木上，要求枕木必须高出护筒3～5cm，拆除吊环吊装顶笼。 （2）按要求绑扎此段螺旋箍筋，自检查合格后报监理检查，经检查合格后下放钢筋笼并对位，使钢筋笼中心与桩中心重合。 （3）钢筋笼连接时，采用钢筋扳手对两节笼主筋进行打弯，要求相对应的钢筋弯折角度一致、长度大于10倍的钢筋直径长度，以保证焊接后主筋在同一条直线上且单面搭接焊的长度大于等于10d。 （4）钢筋笼连接的注意事项： ① 吊筋应吊在方钢等刚性构件上，防止因构件下挠造成钢筋笼伸出部分不足； ② 方钢等吊钢筋笼的刚性构件不能直接担在护筒上； ③保证连接后钢筋轴线在同一条直线上，同一截面接头数量不超过50%； ④焊接接头焊缝长度及焊高满足规范要求，不能有气孔、夹渣等焊接缺陷。 4、钢筋笼加工及安装允许偏差 （1）主筋间距：±10mm （2）箍筋间距：±20mm （3）钢筋笼外径：±10mm （4）钢筋笼倾斜度：骨架长度0.5% （5）钢筋保护层厚度： ±20mm （6）钢筋笼中心平面位置：20mm （7）钢筋笼顶端高度：±20mm （8）底面高程允许偏差：±50mm 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 5、声测管的安装 （1）桩径≤1.5m时，设三根管，呈等边三角形布置；桩径大于1.5m 时，等间距埋设四根管。 （2）声测管均采用φ54mm，壁厚1.4mm的整桩长钢管，预埋时绑在钢筋笼内侧，接头处用直径86mm（壁厚6mm）的套管连接，下端用钢板封底焊牢，不可漏水，浇筑混凝土前，将其灌满水，管顶用塞子堵死防杂物落入，和钢筋笼一起入孔，嵌岩桩声测管底部距桩底20cm，顶部高于桩顶标50cm。 八、导管安装 1、导管使用前必须做水密承压和接头抗拉实验，不符合要求的导管不予使用。 2、导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密，导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，可为20～30cm。导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。 3、导管按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm。导管底标高按实际孔底悬空300 ～ 400mm控制。 7、安装导管时，导管不能接触到钢筋笼，以防导管在提升工程中挂坏钢筋笼或将钢筋笼提起。导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。 九、二次清孔 1、安放钢筋笼与导管浇注水下混凝土间间隔时间较长，孔底易产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法第二次清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。 2、二次清孔标准：孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，相对密度：1.03~1.10；含砂率小于2%， 黏度17～20Pa.s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度≤5cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔， 3、二次清孔完成后，立即进行水下混凝土灌注。 十、灌注水下混凝土 1、混凝土采用拌和站集中拌和，用水泥罐车运输，采用导管法在孔内灌注，同一根桩的浇筑时间不超过24小时。 2、混凝土应具有良好的和易性，灌注时应能保持足够的流动性，灌注前应检测砼的塌落度，当桩孔直径D<1.5m时，宜为180-220mm;D≥1.5m时，宜为160-200mm，且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的塌落度损失。 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 3、灌注水下砼的灌注时间不得超过首批砼的初凝时间。混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求时不得使用。 4、首批灌入混凝土的数量经过计算，采用储料斗一次性灌入，保证有一定的冲击能量把泥浆从导管中排出，并保持导管下口埋入混凝土的深度不少于2m。灌注过程中应正确指挥导管的提升和拆除，严格控制导管埋深在2～6m之间。 5、首批混凝土灌注完成且灌注顺利后，拆除贮料斗。用混凝土运输车直接对着接料斗灌注，以减少环节，加快灌注速度。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。 6、灌注水下混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，采用测锤法控制导管埋入深度和桩顶标高。 测锤法：用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度计算出混凝土的灌注深度。 7、在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测量不准。同时设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。 8、施工中导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，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而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间不超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。 9、灌注接近桩顶时，由于混凝土冲击力减小，易堵管，采用抬高灌注点来增大压差，并徐徐竖直上下小范围内活动导管（注意不要拔脱导管）。 10、为确保桩顶质量，混凝土面应高于桩顶设计标50cm~100cm，破桩头时将此段混凝土清除。 十一、桩头凿除与桩基检测 1、凿桩头 当钻孔桩混凝土达到设计强度50%后即可用人工配合风镐进行桩头凿除。桩头凿成向上微凸形状，直至设计标高，并将桩头主筋稍向外弯曲，其角度不大于15度，同时要保持钢筋和声测管的完整、桩顶的混凝土的密实、大致平整。砼凿除后，用铁刷将钢筋上三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 的砼残渣清理干净。 2、桩基检测 所有桩基必须进行无破损检测，对检测结果怀疑有缺陷的桩应进行钻芯检验。 当桩基灌注后砼龄期达到7天，通知检测单位对桩身进行检测，采用声测。当采用声测管检测时，提前将声测管内灌满水，到检测时将两个探头分别放入两根相邻的声测管内，在检测人员指挥下放进行检测，判断桩基完整性。 3、桩基检测标准： 孔深不小于设计值，孔径不小于设计值，成孔后中心偏位不大于4cm，倾斜度不大于1%。 十二、质量通病及预防措施： 1、孔壁坍孔及预防措施 施工过程中提升下落冲锤、掏渣筒保持垂直上下，护筒周围用粘土填封紧密，钻进中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位，遇松散地层时候适当加大泥浆密度，不要使进尺过快。 2、成孔偏位及预防措施 经常检修钻孔设备，及时调换或更换，遇到软硬土层控制进尺，低速成孔，岩层成孔采用低锤密击的方法进行。 3、梅花孔及预防措施 经常检查转向吊环，保持其灵活。适当降低泥浆稠度。保持适当的提锤高度，必要时辅以人工转动。用低冲程时，隔一段时间更换高一些的冲程，使冲锤有足够的转动时间。 4、卡锤及处理措施 上卡时，用一个半截冲锤冲打几下，使冲锤脱落卡点，锤落孔底，然后取出；下卡时，用小钢轨焊成T字形钩，将锤一侧拉紧后吊起。 5、断桩预防措施 ①确保混凝土灌注的连续性，每根桩一次完成，并在首批混凝土初凝前灌注完毕。 ②正确控制导管的提升，严禁导管提出混凝土面；施工时安排专人测量导管埋深值，一般不少于2m，不大于6m。 ③当发生断桩时，立即向监理工程师汇报，并邀请设计代表至施工现场共同研究断桩原因，并视具体情况采取相应的补救措施，不得擅自处理。 6、串孔预防措施 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 在已灌注桩基砼初凝前，不得施工相邻桩基。桥墩基础多作业面同时进行施工时，同一桥墩基础中的桩基础分两步成孔，先进行对角侧或隔跳施工桩基础，灌筑桩基混凝土并待混凝土终凝后进行剩余的桩基础施工 7、钢筋笼上浮预防措施 ①钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。 ②灌注中，当砼表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，并应使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼端间保持较大距离，以便减少对钢筋笼的冲击。 ③混凝土液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入砼表面应不小于2m，不大于6m。 ④如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，马上起拔部分导管，并上下活动，让钢筋笼在导管的抽吸作用下回落至正确标高。 十三、质量保证措施 1、钻孔过程中随时观察孔内水位及地质情况变化，对不同土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。钻孔达到设计高程，对孔位、孔径、孔深、竖直度进行详细检查测量合格后，即时清孔。钢筋笼安装完成后，根据检测结果，进行必要的二次清孔，达到清孔标准。 2、冲击法冲孔时，采用小冲程开孔。在钻进过程中，不同的土层采用不同的冲程，在容易坍孔的土层宜采采用中、小冲程进行，防止坍孔。 3、严格检查水下混凝土钢导管内壁和接口，灌注时技术人员跟班监测指导，作好详细灌注记录，防止断桩事故。 4、钢筋在加工台座上集中下料、制作，现场绑扎，保证钢筋保护层厚度和外观质量；钢筋的规格、尺寸、接头及焊接质量满足设计和规范要求。钢筋笼的制作偏差符合规范要求，在搬运和吊装钢筋笼时，采取必要措施防止变形。钢筋笼安放要对准孔位，其顶面标高和平面位置的误差均不得大于20mm，就位后应牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。 十四、安全保证措施 1、垫平机架，保持稳定，避免产生位移或沉陷，钻架顶端用缆风绳对称张拉，地锚牢固。控制钻速不过快或骤然变速。 2、非作业人员不得进入冲击区范围内。当检、测钻孔或吊泥浆出孔时，钻头放置在安全位置。 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 3、钢筋笼入孔吊装要作为本工程安全控制的重点，要严格按有关规定，标准执行，确保施工安全。 4、钻机移位前，要做好安全措施，钻机下严禁站人，并配有专人指挥，确保施工安全。 三门峡至淅川高速公路西坪至寺湾段土建工程XSTJ-4标 冲击钻孔灌注桩技术交底 附件1 桩基施工工艺框图 场地平整 施工准备及测量放桩位 制作钢护筒 埋设钢护筒及布置泥浆池 选择钻头 冲击钻机就位、开孔 检查签证 向桩孔内注泥浆 冲孔、造浆 测量钻孔深度、斜度、直径 成孔、终孔 泥浆沉淀池沉淀 泥浆池 检查签证 清 孔 测量沉淀厚度 下放钢筋笼、固定牢靠 检查签证 制作钢筋笼 二次清孔 设立砼灌注设备 检查签证 检查合格 制砼试块 灌注水下砼 合格 成桩交验 砼试块检验 测量砼面高度 清理桩头、无破损检测