桩基施工作业指导书.doc

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桩基施工作业指导书
一、工程概况：
钻孔灌注桩施工
根据地质情况采用回旋钻机配牙轮钻头或采用冲击钻进行钻孔作业。
钻孔桩主要施工工序包括场地平整、护筒埋设、钻机就位、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、砼的灌注及护筒拆除等工作。其施工工艺见附图
(1) 埋设护筒
根据设计图纸和提供的控制点进行场地测量放样，建立现场测量控制网，做好标记并健全记录以备复核。清除场地附近的杂物，并整平场地。若地层为黄土状亚粘土时，对场地进行夯实处理，护筒底端的埋置深度为1.5m。在新换土和筑岛上,护筒底部垫一定厚度的粘土并夯实。若处于河床，地层为砂砾、卵石层时，护筒底端的埋置深度为2.5m,并将护筒周围1 m范围内的砾石挖除,夯填粘性土,确保护筒位置的准确及稳定。护筒采用钢板卷制焊接而成，直径比桩径大20cm，护筒的顶端高出地下水位1.0～2.0m，并高出地面0.3m。
(2) 泥浆制备
泥浆池布置在桩位附近，一个区段内共用。选择质量合格的粘土用水浸泡,用泥浆搅拌机搅拌成合格泥浆存入泥浆池内。泥浆指标根据现场试验确定。
(3) 钻孔
钻机就位后，底座和顶端应平稳，在钻进施工中不应产生位移或沉陷，否则应找出原因，及时处理，中心偏差小于2cm。开钻后，可直接投入粘土，用冲击锥小冲程反复冲击造浆，用中冲程通过杂填土及粘土层，当钻至岩面时，如表面不平整应先投入小片石将表面垫平，再用冲击钻锥进行冲击钻进，以防发生斜孔、坍孔事故，施工中要注意均匀地松放钢丝绳的长度，防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载而遭受损害；松绳过多，则会减少冲程，降低进尺速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。破碎部分的钻渣和泥浆一起被挤到孔壁，大部分靠淘渣筒清除孔外。在冲击一定时间后，应将冲击锥提起，接上淘渣筒，下入孔底掏取钻渣，倒入钻孔外的循环沟中，沟顶放置细孔筛，使泥浆经过筛子后漏回孔中，弃渣则由汽车运往监理工程师指定地点，废泥浆渣最后由泥浆罐车运至监理工程师指定地点。
采用回旋钻机在钻入岩层时,改换牙轮钻头进行钻进,如钻进仍困难时,采用先小钻头钻进、后大钻头套钻的方法进行施工。在钻进过程中随时检查钻碴以复核图纸地质情况,并根据不同的地层情况调整泥浆比重及进尺速度。钻孔时对成孔的孔位、孔深、孔径及倾斜度等各项指标进行检查,及时调整。
钻孔过程中注意事项
防止坍孔：
①坍孔的表现特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因如下：
②泥浆比重不够或泥浆其他性能不符合要求，使孔壁未形成坚实的泥皮，孔壁渗漏。
③孔内水头高度不足，支持孔壁压力不够。
④护筒埋设太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿受软或钻机装置在护筒上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大坍孔。
⑤在松软砂层中钻进，进尺太快。
⑥提住钻头钻进，旋转速度过快，空转时间太长。
⑦清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。
⑧起落钻头时碰撞孔壁。
预防及处理原则：
①保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。
②保证钻孔时有足够的水头高度，在不同土层中选用不同的转速和进尺。
③起落钻头时对准钻孔中心插入。
④回填砂和粘土的混合物到塌孔处以上1~2米重钻。
防止钻孔偏斜和缩孔：
偏斜缩孔的原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。
②在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂夹卵石中钻进，钻头受力不均。
③钻杆刚度不够，钻杆弯曲接不正，钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。
④在软地层中钻进过快，水头压力差小。
预防和处理
①安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条垂直直线上，并经常检查校正。
②在有倾斜的软硬地层钻进时，采取减压低速钻进。
③钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填粘土重钻。
防止孔中掉钻
①掉钻主要原因：钻进时强提强扭、钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中另外由于操作不当，也易使孔上铁件等杂物掉入孔内。
②预防和处理：小铁件可用磁铁打捞。钻头的打捞应视具体情况而定，主要采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。
在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还须注意防止糊钻扩孔、偏孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。
(4) 检孔及清孔
钻孔至设计标高后，使用外径等同于设计桩径，长6.0m的Ⅱ级钢筋制作的检孔器吊入孔内检孔，得到监理工程师同意后清孔采用导管上加特制弯管作为砂石泵的吸浆管进行抽浆法清孔，清孔后，以开口铁盒检查沉渣，孔内沉淀指标应达到规范规定标准。
(5) 钢筋笼制作及吊装
钢筋笼采用加工场统一加工，每节长度不超过9米。桩基主钢筋笼各段之间主筋采取双面帮条焊接，双面焊时焊缝大于5d，单面焊时焊缝大于10d，接头交错布置，螺旋箍筋采取绑扎搭接，搭接长度为40d。
制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台进行，以保证制作的钢筋笼的整体直度及主筋焊接接长时的对位度。钢筋笼采用自制双轮拖车通过现场便道运到桩位，使用20T汽车起重机起吊入孔。吊装时，在钢筋笼内部间隔一定距离焊十字撑，以提高钢筋笼的刚度,下放钢筋笼时注意割掉十字撑，孔口对接时，第一段钢筋笼放入孔内后用钢管或型钢临时担在孔口枕木上，吊车再吊起另一段钢筋笼，人工辅助与下部钢筋笼对正后焊接。如此逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的挂环挂在孔口，钢筋笼顶部通过钢筋与护筒口焊接临时相连，以预防钢筋笼在砼灌注过程中上浮。
4.1.3 水下砼灌注
灌注砼前，检测孔底沉淀厚度，大于设计规定时，则采用导管加特制弯管作为吸浆管进行抽浆法再次清孔。混凝土采用拌和站拌和，搅拌运输车送至现场。运至灌注地点时，检查混凝土的均匀性和坍落度，合格后用吊车配料斗灌注。砼灌注时应连续进行，导管提升采用20T吊车。砼的导管直径30cm，水密试验大于1.5倍水压。灌注时导管底部至孔底有30cm的距离，且首批砼的数量由计算确定，满足导管初次埋置深度≥2米的需要。灌注过程中，经常用测深锤检测孔内混凝土面位置，管底应始终保持在混凝土面下2~4米，且溢流出的泥浆应引至适当地点处理，防止污染环境。
灌注结束时，桩顶砼标高应高于设计标高50cm~100cm，混凝土终凝后，人工凿除桩头松散混凝土。待混凝土达到设计强度后，采用无破损检验法检测钻孔桩的成桩质量。
钻孔桩施工工艺见“表5.3 钻孔桩施工工艺流程图”。
制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台进行，以保证制作的钢筋笼的整体直度及主筋焊接接长时的对位度。钢筋笼采用自制双轮拖车通过现场便道运抵桩位，使用16t以上汽车起重机起吊入孔，吊装时，使用长杉木杆绑扎笼身以提高其刚度。
(6) 水下砼灌注
钻孔桩先期开工时，拌和站设备尚未组装成型，无法投入使用，为抢工期，先期砼采用现场拌和，但配自动计量装置；后期采用拌和站拌和，砼输送泵运至现场。
导管采用300MM钢导管,法兰联接,使用前经水密及抗拉强度试验合格后,分段拼接,吊车吊入孔内拼成整体。导管上部安装储料漏斗, 初始漏斗储量由计算确定，高度4~6m。导管底部离孔底0.4M,隔水栓采用橡胶球胆。水下砼拌合由拌合站集中拌合,拌合前各种配料严格按选定的配合比自动计量配料,掺用高强减水剂,以保证砼有足够的坍落度(180-220MM)和良好的易性。砼灌注采用汽车吊配合吊斗和泵车灌注,在灌注过程中,随时检查孔内砼面的位置,掌握好拆除导管时间,使导管埋入砼内深度始终保持在2-4M内。砼灌注连续不得中断,所有灌注水下砼的机械及动力设备配备一定数量的备用品。砼灌注终结时,桩顶要高出设计80CM,以保证桩头质量。
在整个钻孔桩的施工过程中,对每个工序认真做好施工试验、检查记录,并在成桩以后配合监理工程师进行超声波法检测成桩质量。成桩检查中心偏位小于5CM。
钻孔桩施工工艺详见表5.2“钻孔桩施工工艺流程图”。
2.3.2 钻孔桩的质量控制
建立健全质量管理、保证网络体系，以“百年大计，质量第一”作为施工宗旨，具体要求如下：
(1)重点抓好桩孔定位、钻进成孔、灌注成桩三个管理点，力争分工明确，重点突出，井然有序。
(2) 桩孔定位采用全站仪，先放出轴线，然后用钢筋标出桩位，以提高定位精度，确保桩位偏差不大于1/6d。认真做好护筒标高记录，使其作为计算孔深和孔底沉淀依据准确可靠。经复核校正无误后，方可进行下一道工序。
(3)钻进成孔过程中，首先要把好钻机定位关，施工班长自检，待质监员检查合格后才能签发开孔通知；其次把好成孔关，在针对不同地层采取不同钻进参数的基础上，确保泥浆性能良好，并且对孔径，孔斜和孔深进行认真的质量检查；严格控制沉淀厚度，钻进成孔后，及时清孔，使孔口返出泥浆比重不大于1.15g/cm3，粘度20-25S，用标准测绳锤测定其沉淤不大于10cm。成孔质量通过验收合格后，才能进行下一道工序。
(4)应严格按照设计图纸进行钢筋笼制造，采用单面搭接焊10d。为了起吊方便和防止弯曲变形，单节笼长按9m考虑；
(5)灌注混凝土导管采用250 mm内插外套接并有橡胶密封圈，以确保其牢靠、密封、垂直、无缺陷。
(6)水下混凝土灌注确保成桩质量的关键，所有施工人员必须高度重视，认真作业；做坍落度测试和试块制作，提高灌注质量和速度，尽量缩短灌注时间；充盈系数应保持在1.20—1.30之间；在测量出混凝土面深度后导管应勤提勤拆，提升平稳，避免撞击或钩挂钢筋笼。
(7)为保证钢筋保护层厚度，钢筋笼上应焊接钢筋耳环或放保护层垫块。匀称地分布在同一截面箍筋上。