1、 跨连霍高速公路特大桥 1 回旋钻灌注桩施工作业指导书一、目的根据本工程所在地地质情况确定本工程钻孔桩采用回旋钻灌注桩，特制订本作业指导书明确回旋钻钻孔桩施工作业的流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。二、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三、适用范围钻机按照泥浆的循环方式：分正循环钻机和反循环钻机。正循环钻机适用于黏土、粉土、砂性土等各类土层的桥墩桩基施工。反循环钻机适用于粘性土、砂性土、卵石土和分化岩层，但卵石粒径少于钻杆内径的 2/3，且含量不大于20%的桥墩桩基施工。四、施工方法及工艺要求回旋钻机钻孔施工工艺流程见图 1。
2、（一） 、施工准备 1、钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡、水中或淤泥中时，用枕木或型钢等搭设工作平台，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。2、埋设钢护筒，护筒内径比桩径大 20cm，护筒顶面高出施工地面2030cm。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。埋设护筒时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%。3、开挖泥浆池。泥浆池容量最小为单根钻孔桩体积容量的两倍。泥浆池分为两个部分，一部分为
3、沉淀池，沉渣积攒到一定量使用挖机清理外运，另一部分为泥浆制造池，选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。根据地层情跨连霍高速公路特大桥 2 况及时调整泥浆性能，泥浆各项指标如下：正循环旋转钻机，入孔泥浆比重应该为 1.11.3；反循环旋转钻机，入孔泥浆比重可为 1.051.15。泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：黏度：一般地层 1622s，松散易坍地层 1928s。含砂率：新制泥浆不大于 4%。胶体率：不小于 95%。PH 值：大于 6.5。图 1 回旋钻机钻孔施工工艺流程图平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放
4、导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度置换泥浆、测泥浆指标填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆指标及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度清理、检查测孔深、孔径钢筋笼制作桩基检测跨连霍高速公路特大桥 3 注：在施工过程中要注意混凝土浇筑前钢筋笼的固定，防止下沉导致钢筋笼接触孔底。同时在浇筑过程中要注意防止浮笼。（二） 、钻孔1、钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。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
5、钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。3、钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。4、钻孔作业保持连续进行，不中断。5、经常检查泥浆的各项指标。6、开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。7、当钻孔深度达到设计要求时，使用成孔探测仪对孔深、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。（三） 、清孔1、根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式2、
6、清孔时注意事项：清孔标准符合设计及验标要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无 23mm 颗粒，泥浆比重不大于 1.1，含砂率小于 2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于 15cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。（四） 、钢筋笼制作、安装钢筋笼在加工厂下料，分节同槽制作。根据运输、起重设备性能，确定单节钢筋笼长度。钢筋笼主筋接头钢筋加工厂采用闪光对焊,现场采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过 50%，加强箍筋与主筋连接采用焊接,箍筋与主筋连跨连霍高速公路特大桥 4 接采用绑扎连接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。每个断面接头数量不大于 50，相邻接头断面间距不小
7、于 1.5m。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将支撑割除。按设计在钢筋笼内侧四周均匀设置通长超声波检测管，检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋牢固连接。为确保混凝土灌注后管道畅通，检测管安装后，在检测管内注水，其上、下端口用钢板密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或混凝土旋转垫块。 “耳朵”用钢筋制作，见下图。设置密度按竖向每隔 2m 设一道，每一道沿圆周布置46 个。由于桩基孔深较深，如钢筋笼需要现场焊接连接，钢筋笼分段长度不宜少于 18 米，
8、以减少现场焊接连接工作量。钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为保证起吊过程中骨架不变形，须用两点起吊：第一吊点设在骨架的顶部，第二吊点设在骨架长度的中点到骨架总长度的三分点（下半截一端）之间。起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊，继续提升第一吊点。随着第一吊点不断提升，慢慢放松第二吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上后方可进行焊接连接，钢筋笼安装后在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。钢筋骨架的制
9、作和吊装的允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距20mm；骨架外径10mm；骨架倾斜度0.5；骨架保护层厚度20mm；骨架中心平面位置 20mm；骨架顶端高程20mm；骨架底面高程50mm。（五） 、砼灌注4.515 910910跨连霍高速公路特大桥 5 1、安装导管导管采用 250-300 钢管，每节 23m,配 12 节 11.5m 的短管。安装前先试拼，并做水密承压和接头抗拉试验。导管连接应牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央。2、浇筑混凝土前二次清孔开始工作时先向孔内供优质泥浆（各项指标符合规范要求） ，然后采用正循环或反循环清孔。清孔时必须保证孔内水头高度，以防水头损失而造成
10、塌孔。二次清空需达到的标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无 23mm 颗粒，泥浆比重不大于 1.1，含砂率小于 2%，粘度 1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于 15cm。3、灌注水下混凝土浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如超出 15cm，则利用导管进行二次清孔，根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后，立即浇筑水下混凝土。计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于 1m 深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。桩基混凝土采用罐车运输配合
11、导管灌注，导管直径为 30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在 26m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。混凝土灌注过程中应严格控制导管埋深、混凝土质量、灌注速度及灌注数量等，并防止导管进水将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明封底失败，必须立即处理。灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确
12、指挥导管的提升和拆除。跨连霍高速公路特大桥 6 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度，可拆除 1 节或 2 节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定） 。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过 15min。要防止
13、螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。操作过程中要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小，使用缓凝剂、粉煤灰等增大混凝土流动性；当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于距钢筋笼底口 3m 以上和 1m以下处，并放慢混凝土灌注速度，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土
14、进入钢筋骨架 4m5m 以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌 100cm，以便灌注结束后将此段混凝土清除。混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内的混凝土数量估计在内） ，通知拌和站按需要数拌制，以免造成混凝土浪费和时间延误。护筒在灌注结束后，混凝土初凝前拔出，拔护筒可用吊车或钩机，提升时速度严禁过快，宜缓慢均匀。跨连霍高速公路特大桥 7 在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如
15、在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。在灌注混凝土时，按要求抽样制作试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，经监理、设计及建设单位同意后采取补救措施。有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录并存档。浇筑连续进行，中途停歇时间不超过 30min。在整个浇筑过程中，及时提升导管，控制导管的埋深，导管在混凝土埋深 26m。考虑桩顶含有浮渣，灌注时水下混凝土的浇
16、筑面按高出桩顶设计高程100cm 控制，以保证桩顶混凝土的质量。（六） 、泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆应运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。五、质量检验标准表 1 钻孔桩钻孔允许偏差序号 项 目 允许偏差（mm）1 孔径 不小于设计孔径2 孔深 摩擦桩 不小于设计孔深3 孔位中心偏心 群桩 504 倾斜度 1%，并不大于 5005浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩 150表 2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号 项 目 允许偏差（mm）跨连霍高速公路特大桥 8 1 钢筋骨架在承台底以下长度 1002 钢筋骨架外径 103 主钢筋间距 104 加强筋间距 205 箍筋间距或螺旋筋间距 206 钢筋骨架倾斜度 05%7 骨架保护层厚度 208 骨架中心平面位置 209 骨架顶端高程 2010 骨架底面高程 50
