1、宁德白马港铁路支线桥梁钻孔桩施工作业指导书（第 01 号）编制： 复核：审批：中铁三局白马港铁路支线项目经理部二 0 一一年三月八日宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书1 中铁三局白马港铁路支线项目经理部冲击钻钻孔桩施工作业指导书1 目的明确桥梁桩基旋挖钻、冲击钻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 编制依据客货共线铁路桥涵工程施工技术指南铁路桥涵工程施工质量验收标准铁路桥涵工程施工安全技术规程宁德白马港铁路支线施工设计文件3 适用范围冲击钻适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。4 施工方法及工艺要求4. 1.施工准备清除钻孔场地
2、杂物、换除软土、平整压实；场地位于陡坡时，用挖掘机挖出满足钻机工作的平台并夯实整平。基础位于塘内或河内时根据水深情况采用草袋围堰及钢板桩围堰。在桩位放样完毕后，将桩中心引至不受施工影响的位置设护桩，护桩设置要稳固。4.2.测量放样根据设计单位移交的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。首先放出墩位中心线，再放各桩位中心线，并设置护桩，护桩设置在稳定的基础上。宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书2 中铁三局白马港铁路支线项目经理部4.3.护筒制作及埋置钻孔前在孔口设置坚固、不漏水的钢护筒。钢护筒内径大于钻头直径40cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位 2m，还
3、必须满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时必须高出施工地面 50cm。埋设护筒时，护筒四周回填黏土并分层夯实。护筒埋设完毕后，应对护筒中心位置及倾斜度进行复测，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于 5cm，倾斜度不得大于 1%。4.4.泥浆的制备在两墩之间设置泥浆池，供临近两墩孔桩施工循环使用；弃渣外运于指定弃渣点，以减少对周围环境的污染。在砂类土、粉质黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁；在黏性土中钻孔，塑性指数大于 15，浮渣能力满足施工要求时，将利用孔内原土造浆护壁。泥浆性能指标应符合下列规定：泥浆比重：冲击钻机使用管形钻头钻孔，入孔泥浆比重为 1.11.3；黏度：一般地层 1622s
4、，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。为提高泥浆黏度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量须经试验确定。造浆后试验全部性能指标，钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书3 中铁三局白马港铁路支线项目经理部4.5.钻孔施工4.5.1 钻机安装及钻孔基本要求4.5.1.1 钻机安装：安装钻机前，底架垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机
5、定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头转向的装置，以防产生梅花孔，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。4.5.1.2 冲击钻机钻孔1） 开 孔 的 孔 位 必 须 准 确 ， 使 初 成 孔 壁 竖 直 、 圆 顺 、 坚 实 。2） 钻 孔 时 ， 孔 内 水 位 须 高 于 护 筒 底 脚 0.5m 以 上 或 地 下 水 位 以 上1.5 2.0m。 在 冲 击 钻 进 中 取 渣 和 停 钻 后 ， 及 时 向 孔 内 补 水 或 泥 浆 ， 保 持孔 内 水 头 高 度 和 泥 浆 比 重 及 粘 度 。3） 钻 孔 时 ， 起
6、、 落 钻 头 速 度 要 均 匀 ， 不 得 过 猛 或 骤 然 变 速 ， 孔 内 出土 不 得 堆 积 在 钻 孔 周 围 。4） 钻 孔 作 业 应 连 续 进 行 ， 因 故 停 钻 时 ， 有 钻 杆 的 钻 机 必 须 将 钻 头 提离 孔 底 5m 以 上 ， 其 他 钻 机 必 须 将 钻 头 提 出 孔 外 ， 孔 口 必 须 加 护 盖 。 钻孔 过 程 中 要 经 常 检 查 并 记 录 土 层 变 化 情 况 ， 并 与 地 质 剖 面 图 核 对 。 钻 孔达 到 设 计 深 度 后 ， 对 孔 位 、 孔 径 、 孔 深 和 孔 形 进 行 检 验 ， 并 填 写
7、 钻 孔 记录 表 。 孔 位 偏 差 不 得 大 于 10cm。4.5.2 钻 孔 异 常 处 理1） 钻 孔 中 发 生 坍 孔 后 ， 应 查 明 原 因 和 位 置 ， 进 行 分 析 处 理 。 坍 孔 不宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书4 中铁三局白马港铁路支线项目经理部严 重 时 ， 可 采 用 加 大 泥 浆 比 重 、 加 高 水 头 、 埋 深 护 筒 等 措 施 后 继 续 钻 进 ；坍 孔 严 重 时 ， 回 填 重 新 钻 孔 。2） 钻 孔 中 发 生 弯 孔 和 缩 孔 时 ， 要 将 钻 头 提 起 到 偏 斜 处 进 行 反 复 钻 进 ，直 到
8、 钻 孔 正 直 。 如 发 生 严 重 弯 孔 、 梅 花 孔 、 探 头 石 时 ， 采 用 小 片 石 或 卵石 与 黏 土 混 合 物 回 填 到 偏 斜 处 ， 待 填 料 沉 实 后 再 重 新 钻 孔 纠 偏 。3） 发 生 卡 钻 时 ， 不 可 强 提 。 应 查 明 原 因 和 钻 头 位 置 ， 采 取 晃 动 大 绳以 及 其 他 措 施 ， 使 钻 头 松 动 后 再 提 起 。4） 发 生 卡 钻 、 掉 钻 时 ， 严 禁 施 工 人 员 进 入 没 有 护 筒 或 其 他 防 护 设 施的 钻 孔 内 。 必 须 进 入 有 防 护 设 施 的 钻 孔 时 ，
9、确 认 钻 孔 内 无 有 害 气 体 和 备齐 防 毒 、 防 溺 、 防 埋 等 保 证 安 全 措 施 后 ， 方 可 进 入 ， 并 有 专 人 负 责 现 场指 挥 。4.6.成孔检查钻孔灌筑桩在成孔过程中及终孔后以及浇筑混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。4.6.1 孔径和孔形检测孔径检测在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行。采用笼式探孔器检测，其外径不小于钻孔的设计孔径，长度等于孔径 46 倍，详见下图。检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径大于给定的笼径。宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书5 中铁三局白马港铁路支线项目经理部
10、说明：1、图中尺寸均以“m”计；2、D 为桩径。探孔器示意图4.6.2 孔深和孔底沉渣检测孔深采用标准测绳检测，测绳采用钢尺进行校核。孔底沉碴用两次测锤检测，一次测锤采用圆锥形平底测锤，底部直径 1315cm，锤高2022cm，质量 46kg 。二次测锤在一次测锤相同位置进行测量，采用圆柱形测锤检测，直径 1315cm，锤高 35cm，质量 46kg，两次检测后进行测长对照，长度差控制在 30cm 之内，沉碴厚度满足要求。4.6.3 成孔竖直度检测孔深竖直度采用测锤法检测，将测锤缓缓吊入孔底，然后缓慢移动测锤感觉测锤碰到孔壁，量取该位置时测绳到护筒的距离及测绳长度，根据测绳长度及测绳到护筒的距
11、离算出垂直度；这样沿孔壁反复量测 46 个位置，然后将几个数值综合比较得出最终的孔身垂直度。4.7.第一次清孔对 孔 径 、 孔 深 、 孔 位 及 竖 直 度 进 行 检 查 确 认 合 格 后 ， 经 监 理 工 程 师认 可 ， 即 进 行 清 孔 。在 抽 渣 或 吸 泥 时 要 及 时 向 孔 内 加 注 清 水 或 新 鲜 泥 浆 ， 保 持 孔 内 水 位 。清 孔 应 达 到 以 下 标 准 ： 孔 内 排 出 、 抽 出 或 捞 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%， 粘 度 17 20s。浇 筑 水
12、 下 混 凝 土 前 孔 底 沉 渣 厚 度 柱 桩 不 大 于 10cm， 摩 擦 桩 不 大 于30cm， 严 禁 采 用 加 深 钻 孔 深 度 方 法 代 替 清 孔 。宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书6 中铁三局白马港铁路支线项目经理部4.8.钢筋笼制作及安装4.8.1 钢筋笼的制作主筋搭接焊时，同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的 50%，两个接头的间距不小于 35d 且不小于 500mm。主筋的焊接长度，双面焊不小于 5d，单面焊不小于 10d（d 为主筋直径） 。加强筋与主筋的连接采用点焊。钢 筋 笼 主 筋 与 加 强 箍 筋 全 部 焊 牢 并 清 除 焊
13、渣 ， 主 筋 与 箍 筋 联 接 采 用点 焊 ， 钢 筋 骨 架 的 保 护 层 厚 度 可 用 焊 接 钢 筋 或 同 强 度 等 级 混 凝 土 旋 转 垫块 。 设 置 密 度 按 竖 向 每 隔 2 米 设 一 道 ， 每 一 道 沿 圆 周 布 置 4-6 个 。 钢筋笼的制作在专用台架上进行，下料前，必须先进行检查拉直，然后对号加工下料，并分类标示排放。钢筋的间距必须至少采用两个间距定性固定架来进行固定，禁止人工手扶固定间距，保证主筋和箍筋的轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求。4.8.2 钢筋笼的安装钢 筋 笼 制 作 根 据 长 度 采 用 分 节 制 作 吊 装 入 孔
14、。 分 节 制 作 的 节 数 及 长度 视 钢 筋 笼 总 长 而 定 。 节 段 钢 筋 笼 主 筋 预 先 计 算 及 配 筋 以 确 保 同 一 截 面的 主 筋 接 头 率 满 足 设 计 及 规 范 要 求 ， 节 段 钢 筋 笼 成 型 并 经 检 查 合 格 后 ，由 吊 车 吊 起 第 一 节 钢 筋 笼 ， 下 至 最 后 一 根 加 强 筋 断 面 时 ， 用 两 根 钢 管 平等 对 穿 其 中 ， 压 在 孔 口 两 侧 枕 木 上 ， 再 将 第 二 节 钢 筋 笼 吊 起 使 其 中 心 与第 一 节 钢 筋 笼 中 心 及 桩 孔 中 心 重 合 ， 两 主 筋
15、 接 头 对 正 ， 接 头 采 用 单 面 搭接 焊 连 接 。声 测 管 采 用 无 缝 钢 管 ， 内 孔 径 50mm， 壁 厚 3.5mm， 按 设 计 及 建 设宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书7 中铁三局白马港铁路支线项目经理部指 挥 部 通 知 要 求 布 置 ， 声 测 管 与 钢 筋 笼 一 起 分 段 连 接 （ 采 用 套 管 丝 扣 连接 ， 严 禁 焊 接 ） ， 管 口 高 出 设 计 桩 顶 20cm， 每 个 声 测 管 高 度 保 持 一 致 。为 确 保 砼 灌 注 时 不 进 浆 ， 声 测 管 全 部 进 行 砼 灌 注 前 试 水 。
16、清 孔 达 标 后 抓 紧 安 装 钢 筋 笼 ； 吊 装 时 ， 严 防 孔 壁 坍 塌 。 钢 筋 笼 入 孔后 保 证 准 确 、 牢 固 定 位 ， 骨 架 中 心 平 面 位 置 允 许 偏 差 20mm， 钢 筋 笼 顶面 高 程 允 许 偏 差 20mm。吊装钢筋笼入孔时对准钻孔，保持垂直，慢放入孔。入孔后不得左右旋转，徐徐下放并严防孔口坍塌。如遇阻碍时停止下放，查明原因进行处理，严禁猛提猛放和强制下放。在孔口接长钢筋笼时，上下主筋位置对正，保证钢筋笼接长后上下段的轴线在同一直线上，不得出现转折。无论是接长钢筋笼还是钢筋笼全部节段安装到位，在孔口应有可靠的支撑和固定。钢筋笼吊放入
17、孔后的容许偏差如下：1） 钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于 10mm；2） 钢筋笼底面高程偏差不大于50mm。. 钻孔桩钢筋骨架允许偏差如下表：钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号 项 目 允许偏差（mm）1 钢筋骨架在承台底以下长度 1002 钢筋骨架直径 103 主钢筋间距 5d4 加强筋间距 205 螺旋筋间距 20宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书8 中铁三局白马港铁路支线项目经理部6 钢筋骨架垂直度 骨架长度 1%4.8.3 钢筋的具体要求1） 钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、麟锈等清除干净；2） 钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲钢筋均应调直。4.8.4 钢筋焊接1）钢筋
18、接头采用搭接或电弧焊时，采用双面焊缝，双面焊缝困难时，才采用单面焊缝。2） 钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预弯，使两结合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于 5d，单面焊缝的长度不应小于 10d（d 为钢筋直径） 。3）受力钢筋焊接应设置在内力较小处，并错开布置，同一断面内的钢筋接头不得超过总数的 50%。对于绑扎接头，两接头间距离不小于 1.3倍搭接长度。4） 在同一根钢筋上应尽量减少接头。5）电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于 10 倍钢筋直径，也不得位于构件的最大弯矩处。4.9.第二次清孔安放钢筋笼与导管灌注水下混凝土间隔时间较长，孔底易产生沉渣，待安放钢筋笼及
19、导管就序后，采用泥浆正循环附加高压射风法清孔，以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。4.10.混凝土灌注4.10.1 水 下 混 凝 土 导 管宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书9 中铁三局白马港铁路支线项目经理部1）钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管采用直径30cm 的钢管。导管管节长度，中间节为 23m 等长，底节可为 4m，漏斗下用 0.51m 导管。2）导管使用前必须进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的 0.5%并不大于 10c
20、m，试压压力为孔底静水压力的 1.5 倍。3）导管长度按孔深和工作平台高度决定，导管底口距孔底的距离为3040cm。导管接头法兰盘宜加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。有条件时采用有防松装置的螺旋丝扣型接头。4.10.2 水 下 混 凝 土 灌 注1）水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在 18cm22cm 之间，并保持良好的和易性。混凝土初凝时间控制在上批混凝土初凝前。2） 混 凝 土 的 初 存 量 满 足 首 批 混 凝 土 入 孔 后 ， 导 管 埋 入 混 凝 土 的 深 度不 得 小 于 1m 并 且 不 大 于 3m； 当
21、 桩 身 较 长 时 ， 导 管 埋 入 混 凝 土 中 的 深 度可 适当 加 大 。 漏 斗 底 口 处 必 须 设 置 严 密 、 可 靠 的 隔 水 装 置 ， 该 装 置 必 须 有 良好 的 隔 水 性 能 并 能 顺 利 排 出 。3） 水 下 混 凝 土 连 续 浇 筑 ， 中 途 不 停 顿 。 并 尽 量 缩 短 拆 除 导 管 的 间断 时 间 ， 每 根 桩 的 浇 筑 时 间 不 得 太 长 ， 须 在 8 小 时 内 浇 筑 完 成 。 混 凝 土浇 筑 完 毕 ， 位 于 地 面 以 下 及 桩 顶 以 下 的 孔 口 护 筒 在 混 凝 土 初 凝 前 拔 出
22、。4） 在 浇 筑 混 凝 土 过 程 中 ， 测 量 孔 内 混 凝 土 顶 面 位 置 ， 保 持 导 管 埋 深在 2m 6m 范 围 。 当 混 凝 土 浇 筑 面 接 近 设 计 高 程 时 ， 用 取 样 盒 直 接 取 样宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书10 中铁三局白马港铁路支线项目经理部确 定 混 凝 土 的 顶 面 位 置 ， 保 证 混 凝 土 顶 面 浇 筑 到 桩 顶 设 计 高 程 1.0m 左右 。5） 在 浇 筑 水 下 混 凝 土 前 ， 填 写 成 孔 检 查 记 录 表 和 钻 孔 检 验 批质 量 验 收 记 录 表 ， 在 浇 筑 水 下
23、 混 凝 土 过 程 中 ， 填 写 水 下 混 凝 土 浇 筑记 录 。6） 水 下 混 凝 土 浇 筑 过 程 中 ， 发 生 导 管 漏 水 或 拔 出 混 凝 土 面 、 机 械 故障 或 其 他 原 因 ， 造 成 断 桩 事 故 ， 须 重 钻 或 与 有 关 单 位 研 究 补 救 措 施 。施工钻孔桩时通常采用施工对角桩位的方法进行钻孔，以防在相邻灌注桩桩身砼还未达到强度时影响桩体质量。5.安全生产与环境保护5.1 钻机安装牢固，防止倾覆。钻机就位后，机身用方木垫平，塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。5.2 注意用电安全，电线不能直接敷设在地面上，采取架空措施。配电箱加锁。5.3
24、 钻孔中，注意观察有无漏浆现象，发现漏浆现象及时处理，随时补充泥浆，保证孔内水位。冲击钻施工时，对附近建筑物的安全进行监测。5.4 钻孔孔位及泥浆池附近设置醒目标志和围栏，以防人员掉入孔内。5.5 每工班检查钻头、主绳与钻头连接、提梁、绳卡等，及时处理问题。钢丝绳一个节距内断丝超过 15%时必须更换。钢丝绳安全系数，揽风绳3.5，吊绳 810。5.6 钻机施工噪声大，夜间施工对附近居民造成影响，应协调好关系。5.7 泥浆沉淀处理后排放，不得随意排放，以防污染农田、水源及堵塞排水设施，必须及时清运渣土到制定排放点处理后排放。宁德白马港铁路支线（桥梁钻孔桩施工）作业指导书11 中铁三局白马港铁路支线项目经理部5.8 现场施工人员必须佩戴好安全帽，合理利用安全保证措施。6.附图附“钻孔桩施工作业流程图”。钻 孔 桩 施 工 工 艺 流 程 图桩 位 放 样护 筒 埋 设搭 设 钻 机 平 台钻 机 就 位孔 桩 钻 进终 孔 、 清 孔钢 筋 笼 吊 放 、 下 导 管二 次 清 孔灌 注 水 下 砼制 作 钢 筋 笼制 作 护 筒 检 测 、 调 整泥 浆 指 标泥 浆 备 料泥 浆 池泥 浆 沉 淀 池导 管 水 密 试 验平 整 场 地 （ 筑 岛 ）
