作业指导书_灌注桩钻孔

新建大同至西安铁路客运专线站前-4标平遥跨大运高速公路特大桥

（DK365+772.8~DK377+805.5）

钻孔灌注桩钻孔作业指导书

中交第三航务工程局有限公司

大西客运专线指挥部四项目部

二О一О年六月一日

大西客运专线站前施工—4标平遥跨大运高速公路特大桥

（DK365＋772.8～DK377＋805.5）

钻孔灌注桩钻孔

作业指导书

编制：

审核：

批准：

日期： 2010年6月1日

钻孔灌注桩钻孔作业指导书

1、目的

明确本标段钻孔灌注桩钻孔施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔桩钻孔施工，确保钻孔桩的施工质量。

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》

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》

《施工图设计文件》

《铁路混凝土工程施工技术指南》

3、适用范围

本施工作业指导书仅适用于大西铁路客运专线站前施工-4标段（主线里程DK365+772.8～DK377+805.5）工程的钻孔灌注桩钻孔施工。

4、钻孔灌注桩的钻孔施工

4.1总体施工方案

根据先前已经进行的成孔工艺性试验，钻孔灌注桩的成孔将采用旋挖钻机进行施工，并采用膨润土化学泥浆护壁工艺。钢筋加工在西郭加工场加工，钢筋笼分段集中加工成形后，运到现场临时储存，成孔清渣后分段进行吊装和连接。混凝土在西郭拌和站拌制后，由搅拌车运到现场，采用溜槽下灰，导管法浇筑水下混凝土。施工作业区域平面布置如图4.1所示。

图4.1 钻孔灌注桩施工顺序及平面布置

考虑到承台及红线范围较狭窄，为确保钻机施工的连续性及钢筋笼安装、灌注水下混凝土的流水施工布置，一个墩台的桩基只安排一台旋挖钻机进行逐根成孔施工。钻孔桩基施工顺序是旋挖桩机面向泥浆池，遵循“先横后纵，横向由远便道侧向近便道侧，纵向先泥浆池近侧，后泥浆池远侧”的原则进行流程安排，见图4.1中虚线箭头所示。

4.2施工流程

钻孔灌注桩的施工流程见图4.2。

图4.2 钻孔灌注桩的施工流程

4.3钻机选型

根据本工程目前我们掌握的粗略土层情况、试验成孔的情况和成孔精度的要求，钻孔施工将主要采用旋挖钻机进行，要求扭矩不低于200kN·m，配置独立式立柱，配机锁式、摩阻式钻杆共3根，钻深可达66m，双层底钻斗。

进场机械设备要整洁，外表油漆无脱皮现象，否则重新喷涂油漆。钻机安设稳定可靠、保证钻进正常进行。

钻机等大型机械在投入使用前，应填写“进场施工机械设备报验单”报监理验收，验收合格后该设备方可用于施工作业。

4.4施工前准备

施工前应对钻孔桩施工区域进行清理、平整，以便安装钻架进行钻孔，同时布置排水设施、临时用电线路、合理布置泥浆循环系统，场地应与已修通施工便道顺接，为施工机具、材料运输、堆放提供便利。

钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实；在松软地层处安装钻机，应对地基进行处理，然后铺垫枕木，保证钻机在工作时的稳固性；在浅水中时采用筑岛围堰，筑岛长度应满足钻孔及灌注混凝土的设备大小要求，围堰四周采用编织袋装土顺长码砌，码砌时交错搭接，以增加编织袋强的抗压强度。

4.5桩位放样

为确定钻孔灌注桩桩位，首先用全站仪坐标法根据CPⅡ加密控制网测设墩位中心及角点桩位，使用两个控制点，一个点进行测设，另一个点进行校核。用经纬仪和钢尺测设其它桩位，并对已放好的桩位进行保护。埋设护筒后，在护筒四周埋设4根十字护桩，并量测与桩位的间距。

钻孔桩放样由现场监理工程师复核确认，放样确定桩位中心，打十字桩固定，并补加护桩，测量高程，确定钻孔深度，测好的桩位复测误差控制在5mm以内。填写“施工测量放样报验单”报现场监理。

4.6调配泥浆

钻孔过程中，若调配泥浆太稀，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，造成不必要的成本增加，应根据工地现场地层情况调配稀稠合适的泥浆。

根据本工程地质情况，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，防止坍孔和水流渗入孔周黄土中产生湿陷。泥浆性能指标如下：

泥浆比重：根据试验成孔的情况，控制泥浆比重为1.1～1.15,穿越砂层时适当增加泥浆比重，以防塌孔。

黏度：16～22s。

含砂率：新制泥浆不大于2%。

胶体率：不小于95%。

PH值：大于6.5。

为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

一般情况下，旋挖桩机的布置将根据线路分散布置，因此泥浆池满足一台旋挖钻机施工的要求即可，拟在两墩位中心设置储浆池，另朝作业钻机方向设置循环沟、沉淀池和制浆池，连续四个墩台设置一个储浆池，储浆池尺寸为:10.0×4.0×2.5m（见图4.1），可容纳约90m3的泥浆，确保储存两根桩基的泥浆总量。

泥浆池四周设置防护栏杆，防护杆栏现场制作，埋设距池边缘1m。采用双横杆，上横杆高度1.1m；下横杆高度0.5m，立杆间距2m；横杆及立柱采用Φ48×3mm钢管以电焊连接固定，立杆埋入地面深度为10cm。防护栏下部堆砌成顶面宽度在30cm以上的梯形断面防止外边杂物掉入泥浆池，钢管防护栏四周用绿色围网封闭，用细铁丝捆绑在钢管上。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，防止水流渗入周边湿陷性黄土中产生湿陷，同时也减少水和泥浆的损耗。泥浆池边设置“泥浆池危险，请勿靠近”安全警示标及各种安全警示牌。

泥浆池远角设置泥浆泵，通过φ100泥浆管路输送至作业桩孔。钻孔施工时随着孔深的增加、孔内水位的下降，应及时、连续地向孔内补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

钻孔及混凝土灌注时，孔内溢出的泥浆由循环沟引流至沉淀池和泥浆池内，可在下一基桩钻孔施工时继续循环利用。

4.7埋设护筒

钻孔前直接用钻斗干挖埋设护筒。护筒由δ4～δ6钢板卷制而成，高度约为3m，其内径比钻斗大20cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地施工时高出施工地面0.3m。护筒埋设前，先准确测量放样并复核，保证护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不得大于1%，护筒周边用黏土夯填密实，以定位、保护孔口和维持水位高差。

4.8钻机就位

钻机就位前，应对钻孔各动力、起重、液压系统进行检查，确保设备的良好工况；钻机就位处地面应平整坚实，确保在钻进及回转弃泥过程不产生位移或不均匀沉陷。同时应检查其它诸如泥浆泵、弃土挖装运输车辆的工况。钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

4.9钻进成孔

旋挖钻机的每个工作循环自放钻钻进开始，依次为反转关闭底部活门、提钻、侧面脱底卸泥、合底、回转复位，直至再次放钻钻进。挖出的土方由挖机直接装车运至指定弃土场，或由装载机进行打堆处理，再由弃土车辆外运至指定弃土场。

开钻孔位必须准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。开钻时应慢速钻进，以钻斗自重作为钻进压力，待钻头全部进入地层后，方可施加轴向力，以加快钻进速度，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。每次提起钻斗卸泥时应及时向孔内补充泥浆，以保持足够的泥浆压力。

开始钻进时，进尺适当控制，在护筒刃角处，低档慢速钻进，使刃角处有坚固的泥皮护壁。钻至刃角下 1m 后，以正常速度钻进。如护筒土质