旋挖钻灌注桩作业指导书

旋挖钻灌注桩作业指导书
　　　1.适用范围
　　　适用于各种土质层和砂类土、碎（卵）石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。目前国内常用的德国产BG系列和意大利的R系列旋挖钻机。
　　　2.施工方法及工艺要求
　　　2.1施工工艺流程：

　　　2.2施工准备
　　　钻孔场地应根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，须作准备工作如下：
　　　首先确定钻孔桩位：按照基线控制网及桩位设计坐标，用全站仪精确放出桩位。
　　　钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者，应平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。
　　　钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。如有困难，可用排架或枕木搭设工作平台。
　　　钻孔场地在浅水时，宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。
　　　2.3泥浆制备
　　　选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，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：
　　　岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
　　　粘度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
　　　含砂率：新制泥浆不大于4%。
　　　胶体率：不小于95%。
　　　PH值：大于6.5。
　　　在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，可利用孔内原土造浆护壁。
　　　钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。
　　　桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。
　　　泥浆的制备尽量选择水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土进行调制。当孔中有水时，直接将粘土投入孔中，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。在钻进过程中，必须始终保持孔内水位高出地下水位1.5~2.0m，并低于护筒顶面0.3m 以防溢出，掏渣后要及时补浆。
　　　2.4埋设护筒
　　　钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径，使用旋转钻机钻孔比钻头大约20cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，埋设钢护筒，护筒内径比桩径大20cm，还需满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还高出施工地面0.2-0.3m。护筒埋置深度符合下列规定：
　　　岸滩上，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%。
　　　水中用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。护筒埋入河床面以下1m；水中平台上按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。
　　　在水中平台上下沉护筒，由导向设备控制护筒位置。
　　　护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
　　　2.5 钻机就位及钻孔
　　　2.5.1钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检。
　　　2.5.2钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。                
　　　2.5.3钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。
　　　2.5.4钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。
　　　2.5.5当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
　　　2.6清孔和二次清孔
　　　2.6.1清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。
　　　2.6.2浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于20cm，（本标段设计要求不大于10cm）如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。 
　　　2.7钢筋笼骨架的制作安装
　　　2.7.1对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于9米，以减少现场焊接工作量。现场焊接须采用单面帮条焊接。
　　　2.7.2制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
　　　2.7.3钢筋骨架保护层的设置方法：
　　　钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，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，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或转动混凝土垫块，见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置8个。
　　　2.7.4骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。
　　　2.8导管安装
　　　2.8.1导管直径的选择
　　　导管直径表
导管直（mm） 通过砼数量（m3/h） 桩径（m）
200 10 0.6~1.2
250 17 1.0~2.2
300 25 1.5~3.0
350 35 >3.0
　　　2.8.2导管壁厚的选择
导管壁厚表
导管长度(m) 导管壁厚(mm)
 导管直径200mm~250mm 导管直径300mm~350mm
 钢板卷制 无缝钢管 钢板卷制 无缝钢管
<30 3 8 4 10
30~50 4 9 5 11
50~100 5 10 6 12
　　　2.8.3导管制作应力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于±2mm。
导管上下法兰应与导管轴线垂直。为保持法兰位置正确和防止焊接时变形，焊制可在特制的胎具上进行。
导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力；进行承压试验时水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmaxo Pmax可按下式计算：
Pmax=1.3×（Γc×hcmax-γw× Hw）
式中    Pmax----导管壁可能承受的最大内压力,kPa；
        Γc----砼容量（用24kN/m3），kN/m3；
　　　　　　hcm-----导管内砼柱最大高度，采用导管全长，m；
　　　　　　γw----钻孔内水或泥浆容重，泥浆容重大于11KN/m3时不宜灌注水下砼；
        Hw---- 钻孔内水或泥浆深度，m。
　　　试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力，导管需滚动数次，经过15min不漏水即为合格。
导管内过球应畅通。符合要求后，在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。导管应配备总数20%~30%的备用导管。
　　　2.8.4导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。分段拼装时应仔细检查，变形和磨损严重的不得使用。导管内壁和法兰表面如粘附有灰浆和泥砂应擦拭干净。
导管吊放时宜用两根钢丝绳分别系吊在最下端一节导管的两个吊耳上，并沿导管每隔5m左右用钢丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。
　　　2.9漏斗和储料斗
　　　2.9.1导管顶部应设置漏斗，其上设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，不致影响导管内砼柱的灌注高度。
在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时，漏斗底口应比水面至少高出4m~6m。在桩顶高于钻孔中水面时，漏斗底口应比桩顶至少高出4m~6m。当计算值大于上述规定时，应采用计算值。漏斗需要高度可参照下式计算：
hc≥(Po+γw Hw)/ γc
式中：hc———— 漏斗底口至预计灌注的桩顶以上所需高度，m；
      Hw———— 井孔内砼面至钻孔时水面高差，水或泥浆深度当预计桩顶高出水面时，此项不计入，m；

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