最新冲击钻灌注桩施工作业指导书

冲击钻灌注桩施工作业指导书沪昆铁路客运专线HKJX-6标段桥涵工程编号：桥001 冲击钻灌注桩施工作业指导书单位：中国港湾沪昆铁路HKJX-6标编制：审核：批准：2010年5月1日发布2010年5月1日实施沪昆铁路客运专线HKJX-6标段桥涵工程冲击钻灌注桩施工作业指导书1. 适用范围适用于沪昆铁路客运专线杭州至长沙（江西）段HKJX-6标段冲击钻灌注桩施工。

2. 作业准备2.1内业技术准备施工前技术人员应认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全质量保证措施和应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

钻孔灌注桩开工前应根据有关规范要求编报施工方案及开工报告，得到监理工程师同意后才允许开工。

2.2外业技术准备钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。

收集施工地点外部地理环境和钻孔作业层中所涉及的各种技术数据。

根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，编制测量施工方案，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。

3. 技术要求3.1施工前按设计提拱的配合比进行试验，确定施工配合比。

3.2混凝土的拌和采用场地集中拌和，砼灌车运输至现场。

3.3钢筋笼按设计图纸要求，分节施工，报请监理单位验收。

3.4钻孔和混凝土灌注过程中,现场技术人员应做好钻孔和灌注记录。

3.5技术人员应现场值班。

4. 施工程序与工艺流程4.1施工程序施工准备→测量定位→埋设钢护筒→配制泥浆→安装钻机→钻进→终孔→清孔→钢筋笼制作与安装→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土4.2工艺流程冲击钻灌注桩施工工艺流程框图5．施工要求5.1施工准备5.1.1钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。

场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台。

5.1.2当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台，在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，采用起吊设备插打水中墩钢护筒。

工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。

5.1.3采用整套冲击钻机设备，不应使用双筒卷扬机组成的简易钻具。

为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MPa 后方可开钻。

5.2施工工艺5.2.1测量定位平整场地后, 根据设计桩位，准确定出钻孔中心位置。

并做好十字型护桩，以备钻孔及钢筋笼定位时对桩位进行检验。

5.2.2埋设钢护筒⑴水中墩钢护筒①在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，测量放线定桩位→对接钢护筒→整体起吊钢护筒入水→调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定→安装震动打桩锤振动下沉→安装钻机开始水上钻孔桩施工②在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整，满足规范要求，保证钻孔桩施工顺利进行。

钢护筒采用厚度为4～12mm的A3钢板卷制，护筒内径应比桩直径大40cm。

钢护筒在车间分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用木楔在导向与护筒架之间调整偏差，护筒底口要求到达卵石层顶面。

护筒顶口宜高出施工水位或地下水位2.0m。

⑵浅滩地和陆地钻孔桩钢护筒①对河滩内桩位施工前应筑岛，岛的高度应高出施工地面0.5m。

②钢护筒采用厚度为4～12mm的A3钢板卷制，内径比桩径应大于40cm。

③护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。

当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。

岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1m。

5.2.3配制泥浆开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。

泥浆性能指标如下：泥浆比重：使用管形钻头钻孔时，入池泥浆比重可为1.1～1.3；使用实心钻头钻孔时，当为黏土、粉土时，孔底泥浆比重不宜大于1.3，当为大漂石、卵石层时，孔底泥浆比重不宜大于1.4，当为岩石时，孔底泥浆比重不宜大于1.2。

粘度：一般地层18～24，松散易坍地层22～30s。

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。

5.2.4钻孔⑴安装钻机钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，用钢枕作机座，使底座平稳，钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架和钻杆要竖直，钻头、钻杆和钻径中心在一铅垂线上，其最大偏差不得大于50mm，以保证孔位正确，钻孔顺直。

将钻机底盘调成水平状态并稳定，开机试钻。

小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。

钻架临时移开时，应作好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。

钻机摆放位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。

在碎石类土，岩层中宜采用十字型钻头，在黏性土、砂类土中宜用管型钻具。

⑵钻进①柱桩采用冲击钻钻孔。

钻孔时开孔进入护筒底口段，向护筒内倒入小片石夹黏土混合物（比值约1:1）用小冲程冲击，施工中应注意保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。

钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。

其目的使护筒至粉砂层之间形成圆顺、坚实的过渡段，进入卵石层后加入大比重（γ=1.3）高质量泥浆和少量水泥。

采用重锤导向冲击法钻孔，使卵石层形成坚硬的孔壁，防止塌孔现象，直至设计高程。

②冲击法造孔时，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、顺直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。

钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。

坚硬漂、卵石层岩层应采用中、大冲程，松散地层应采用中、小冲程。

③冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻。

④钻进时应有备用钻头，轮替使用，钻头直径磨耗超过1.5cm时，应及时更换修补。

⑤在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。

宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。

⑥泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。

并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。

⑦每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土质并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。

同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

⑶终孔当钻孔达到设计标高孔位后，对孔深、孔径、孔位和孔形、倾斜度、孔底地质情况进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。

合格后方准进入下一道工序。

孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不小于设计孔径；倾斜度小于1%孔深；孔位偏差50mm。

⑷清孔冲击钻一般采用抽渣法清孔，孔底沉渣厚度应满足设计要求，在设计无要求时，柱桩孔底沉渣厚度不大于5cm，摩擦桩孔底沉渣厚度不大于10 cm。

5.2.5 岩溶地区的处理办法在岩溶地区采用冲击成孔灌注桩基础，不但可以有效克服不良地质现象，提高地基基础承载力，而且解决了覆盖型岩溶区施工降水对周围建筑物及环境影响的问题。

在岩溶地区成桩宜选用冲击钻机，控制的冲能在2.5t～5.0t.m为宜。

冲能过小对孔壁岩隙和孔壁周边的溶洞槽挤压能力小，孔壁不够密实易于渗漏。

同时冲能小破碎能力小，钻孔速度进尺慢。

但冲能过大通过顶板速度快，易于卡钻，同时所成孔径较设计大得多。

冲孔施工时，因溶洞、土洞的存在，最需要解决的关键技术问题就是如何保证成孔过程中不漏浆，或者产生漏浆但不发生坍孔，保护桩孔，保障施工人员及冲机的安全，保证桩孔顺利成孔。

冲孔施工时有效的方法是做好预防工作，防止坍塌事故的发生。

在成孔过程中，采取了下列处理溶洞、土洞的技术措施：①由于岩溶地区地质情况异常复杂，虽逐桩钻探，亦难以保证全面摸清地质情况，因此每个桩位钻机就位前，铺设2对共4根（必要时3对6根）各14 m长的钢板桩（也可以采取其它钢结构），对钻机底座进行支垫加固，以有效防止坍孔时钻机下沉和倾斜。

②埋设适当深度的护筒，并与上述的钢板桩进行焊接联结。

③溶洞处理以做好准备工作为主，钻孔前在场地内准备大量的片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥，设置了2个大容量泥浆池，同时配备不少于4台D220型泥浆泵作为备用，保证一旦桩孔出现漏浆，可以马上进行补浆。

④进行超前钻。

对于地质资料显示存在溶洞或土洞的桩位以及经分析可能存在溶洞的桩孔，特别是半填充或无填充物的溶洞，采用小钻头进行正循环超前钻，钻穿溶洞、土洞顶板直至终孔标高，补充优质泥浆以及用锯末和粘塑土加水拌成软塑状的混合物，使其填满溶洞，观察24 h后，如情况正常，再正式开始钻孔或冲孔。

⑤冲孔至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，选用小冲程进尺，逐渐将顶板击穿，防止卡钻。

同时在击穿顶板之前，安排专人密切观察孔内泥浆面的变化，发现漏浆时应马上提锤、补泥浆，抛填片石、袋装粘土混合料，等泥浆面不再下降并稳定后，采用小冲程冲锤轻打挤压形成泥石孔壁成孔。

若桩孔仍继续漏浆，则改抛片石、袋装粘土、袋装水泥混合料，采用小冲程冲锤轻打，漫慢将片石、袋装粘土、水泥挤压到溶洞中，堵塞溶洞通道，如此反复操作，直到不再漏浆为止，转入小冲程冲孔固壁成孔，顺利穿越溶洞。

⑥冲锤击穿溶洞顶板后，不论是否漏浆，不论溶洞原来是否空溶洞或半填充或溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥，进入溶洞后均应向孔内投入片石、袋装粘土，填超过溶洞顶面 2.5～3. 0 m，然后用小冲程冲锤方法冲击投下的混合物，不取渣，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次堵塞溶洞通道固壁，大大减少灌桩时混凝土扩散流失量，取代填灌低标号C15素混凝土传统处理方法，降低溶洞处理费用。

⑦冲锤冲破溶洞时，冲锤可能会滑入溶洞中，提锤时易被溶洞顶板岩石卡住而造成埋锤。

施工时严禁在溶洞范围内打松锤，应绷紧钢丝绳，采用小冲程进行低打紧击。

一旦发现漏浆或异常情况，马上提锤到孔口，然后采取其它措施。

穿越溶洞时，同时要密切注意钢丝绳的情况，以便判断是否斜孔，若出现斜孔必须及时进行修孔处理，⑧岩溶水一般呈酸性，在成孔过程中，岩溶水一旦进入泥浆，泥浆呈酸性而导致发生沉淀，这时应投入小苏打进行中和，以免孔壁坍塌。

⑨冲击成孔过程中，泥浆浓度的检测应随地层的变化而变化，严格按规范要求施工。

5.2.6 钢筋笼制作、安装⑴钢筋笼制作①钢筋笼在钢筋加工车间分段制作，或现场制作，以定尺钢筋长度为宜。

主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。