故黄河桥钻孔灌注桩作业指导书(终版) 3

1 循环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

《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011； 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008； 《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008。 3、适用范围

适用于本标段故黄河桥改造处桩基工程，桩径1.2m。本桥桩基在水中及岸边，根据本桥地质情况拟采用回旋钻机成孔，施工前先填筑施工平台，计划采用围堰填筑施工工艺。混凝土统一采用集中拌和站搅拌，混凝土运输车水平运输，使用导管法灌注水下混凝土。 4、施工准备 4.1 围堰填筑 砂袋围堰的横断面设计，考虑按照平均水深3米、淤泥厚度0.6米、最高水位面以上1.0米设防，围堰总高度为4.6米；底宽采用3米，围堰顶宽1.0米。砂袋围堰分层填筑，砂袋尺寸为80*50*30cm，底层0.6米高×3米宽（预计沉入淤泥内），第二层2米高×2.5米宽，顶层2米高×(1~2.0)米宽，围堰长度根据现场具体情况确定。为确保围堰的止水性能，围堰迎水面须满铺止水薄膜，薄膜用小砂袋压紧。 砂袋围堰的施工顺序：施工准备→测量放线→打设定位桩→装填砂袋→砂袋定位下沉→上一层砂袋施工→逐层砂袋施工→铺设止水薄膜→完成围堰 4.2桩位测量放样 2

根据布设的控制点坐标及桩位平面布置关系，计算出每个墩台中各桩位的坐标，用全站仪对其进行精确定位，并在桩的前后左右距中心1.5m处分别设置十字护桩，供随时校核桩位中心。 4.3沉淀池、泥浆池布置

桩基的沉淀池(5m×5m×2m)、泥浆池(3.5m×3.5m×2m)设置在岸边桥梁施工线外，泥浆池采用砌砖墙池且内铺防渗布，保证桩基施工泥浆循环。钻孔施工中，护筒内泥浆采用泥浆泵将其引入泥浆池进行循环，要经常观察护筒内泥浆面高度，防止泥浆外溢流入河流造成污染。泥浆排放到指定的沉淀池，定期用泥浆车拉至指定地点，不得污染施工便道及河道。同时加工制作3m×3m×1.5m钢板箱两个，充当临时泥浆池以辅助钻孔泥浆循环的正常进行。 4.4埋设护筒 水中桩基护筒采用长钢护筒，护筒直径为1.4m，壁厚为6mm，长度则根据现场实测数值确定，共设计5.0米、6.0米两种长度。护筒加工时在每1.0米处增设一道φ16的加固筋，保证护筒受挤压不变形。埋设钢护筒时测量班跟班作业，其平面中心偏差不大于5cm，倾斜度小于1%，确保护筒一次性埋设成功。在钢护筒全部插打完成之后，完善墩位施工平台并检查验收，合格后即可进行钻孔桩施工。 4.5泥浆制备 选定用粘土作为造泥浆原料，在调制泥浆前后初步估计造浆需用粘土量，再进行造浆，其数量按下式计算：

131

32



q

其中： q: 需要的粘土量（Kg/m3） 3

1：粘土的密度（Kg/m3）

2：要求的泥浆密度（Kg/m3）

312)1(V

3：水的密度（Kg/m3）

由于地基岩土中有粉质粘土层、地面水位较高的特点。为了使泥浆能够更好的起到护壁效果，一般在开钻时的造浆过程中，投入一定量的膨润土，增加泥浆的粘度。 膨润土有钠和钙质两种，钠质膨润土较钙质为优，钻孔泥浆中用量也很大。膨润土泥浆具有比重低、粘度好、含沙量少、失水量少、泥浆薄、稳定性强、固壁能力高、钻进率高、造浆能力大等优点。膨润土作为泥浆原料的一般用量为水的8%，即8kg膨润土可掺100L的水。 现场施工中根据地质情况，当泥浆性能指标不能满足施工要求时，采用一定量的膨润土及时调整泥浆性能指标，确保不坍孔。 4.6钻孔设备及布置 为满足全桥施工工期要求，根据水中墩桩基所处地质特点，桩基采用正循环施工，并在钻进过程中根据土层变化情况及时对钻头加以改进，一般土层中采用笼式钻头，其他坚硬土层改换牙轮钻头，并经常维修磨耗部位，确保钻孔直径符合设计要求。 5、钻孔 5.1钻机安装及定位 安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移及沉陷。钻机就位后，对钻头中心和桩位中心校核无误后，方可开钻。钻孔时钻架必须稳固，钻头对准桩位中心，开钻前对钻机及其它机具进行检查，机具配套，水、电畅通。 5.2钻进 根据本桥桩基地质特性及桩长情况，选用正循环式回转钻，开钻前，以十字护桩校核孔位，并保持钻杆、钻头中心在同一垂直线上。开钻时，先往孔底供泥浆，换出原孔中的清水。正循环钻机泥浆循环为：泥浆从 4

孔内循环至孔外，泥浆中悬浮钻渣，将钻渣循环至泥浆沉淀池，泥浆经沉淀后再循环至孔中，当孔内手头较低时及时向孔内注入清水或泥浆。钻孔严格按规范和招标技术文件的规定和要求进行施工，同时应符合下列要求： （1）循环钻孔采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终承受部分钻具的重力。孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥、压块重力之和（扣除浮力）的80％，以避免和减少斜孔、弯孔、扩缩现象。 （2）开钻时慢速推进，待导向部位全部进入土层后才全速钻进。 （3）钻孔一经开始，应连续进行，不得中断；及时如实填写施工原始记录；严格执行交接班制度。 （4）经常对泥浆进行试验，以确保泥浆符合要求，在地质变化处，捞取渣样，判明土层，记入表中，以便核对地质剖面柱状图。 （5）升降钻锥时要平稳，钻锥提出孔口时应防止碰撞护筒孔壁或钩挂护筒底部，拆装钻杆要迅速。 5.3 检孔及清孔 (1)成孔检测 钻孔完成后，及时对孔深、孔径、孔位、倾斜度进行检查，自检合格后报监理工程师检验，检测标准按照下表控制。

钻孔桩成孔质量标准

孔深采用双

序号 检 测 项 目 允许偏差(mm) 1 孔径 不小于120cm 2 孔深 不小于设计孔深

3 孔位中心偏心 <50mm 4 倾斜度 <1% 孔深 5 浇筑混凝土前桩底沉渣厚度 ≤15cm 6 清孔后泥浆指标 泥浆比重1.03~1.10；粘度17~20 pa·s ； 含砂率<2.0%；胶体率>98% 5

测锤法检测，测锤制作圆柱形锤和圆锥形锤各一个，测孔时先用圆锥形锤测一次并记录数值，接着用圆柱形测锤再测一次并记录下数值，两次所测数值之差为沉渣厚度，绳具采用标准测绳，并用钢尺进行检验标定。 孔径、倾斜度采用自制探孔器进行检测。探孔器采用Φ25钢筋制作，外径不小于1.2m，长度为4.8～7.2m。检测时，将探孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，对准钻孔中心慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径、倾斜度满足质量要求。 探孔器形式如下：

(2)清孔 钻孔达到设计深度，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师检验批准后，立即进行清孔。清孔时首先利用正循环钻机小冲程搅动孔内泥浆，然后采用泥浆泵进行泥浆循环及泥浆比重调整达到清孔目的。 清孔后应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，沉淀层厚度≤15cm。施工中进行二次清孔操作。 清孔时注意事项：在清孔排渣前必须注意保持孔内水头，防止坍孔；清孔后，孔底提取的泥浆指标符合设计要求。在灌注水下混凝土前，孔底沉渣厚度要满足设计要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。 6、钢筋笼骨架的制作安装 钢筋笼在钢筋加工棚下料，分节同槽制作。根据运输、起重设备性

不小于1.2m 4.8～7.2m 6

能，确定单节钢筋笼长度。钢筋笼主筋直径≥25mm的钢筋接头采用镦粗直螺纹机械连接，其余采用焊接。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，符合必须符合设计要求。每个断面接头数量不大于50％，相邻接头断面间距不小于1.5m。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。 (1)钢筋骨架制作 ①主筋的加工 根据设计要求主筋直径≥25mm的钢筋接头采用机械连接，主筋直径<25mm的钢筋采用焊接连接。钢筋机械连接施工方法如下： 钢筋笼机械连接加工安装施工工艺流程 钢筋加工厂准备及原材料检验→钢筋断料、切头→镦粗→丝头加工→丝头检验→套丝保护→节段钢筋笼加工→连接套筒检验→现场钢筋笼进行机械连接→接头检验→钢筋笼下放入孔。 操作要点 a.钢筋加工厂准备及原材料检验 原材料规格应符合设计要求，质量符合《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》标准。进场的连接套筒应有出厂合格证及原材料合格证，套筒规格应与钢筋规格对应，套筒表面应刻有标识。工程开工前及施工过程中，对每批进场的钢筋进行工艺试验。 b.钢筋断料、切头 按钢筋大样图要求采用砂轮切割机断料，切口断面应与钢筋轴线垂直，端头不得有挠曲、马蹄形现象。端头部分不直的应调直后下料。不得用气割下料。 c.镦粗 采用钢筋镦粗机将钢筋端头镦粗。施工现场钢筋笼钢筋镦粗多使用冷镦方式。钢筋镦粗后外观不得有明显的裂纹、凹陷和影响钢筋强度的其他缺陷。镦粗头的基圆直径D大于丝头螺纹外径，长度L大于1／2套筒长度，过渡段坡度≤1∶3。