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1、客運專線鐵路橋涵工程正循環回轉法鉆孔工藝施工作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月一、 編制依據客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準（報批稿）xx城際鐵路施工圖橋涵設計總說明xx城際施圖（橋）-128與橋涵鉆孔樁相關的規范、規程和標準等。二、施工范圍xx城際鐵路xx段三、工藝原理旋轉鉆機的電動機將動力經由機械傳動系統傳送至轉盤旋轉設備，帶動中心鉆桿轉動，將扭轉動力傳遞至鉆錐；鉆錐受扭轉切削土層；用泥漿泵將泥漿經空心鉆桿壓入孔底后，在鉆桿外上升。泥漿將鉆碴懸浮出孔外，并起護壁作用。帶有鉆碴的泥漿經過沉2、淀凈化后，進入儲漿池循環使用。成孔、清孔、放置鋼筋籠后，用直升導管法灌注水下混凝土。正循環回轉法鉆孔示意圖如圖1。四、 施工工藝主要包括施工準備、鉆孔樁成孔和灌注水下混凝土三個作業階段。4.1施工準備4.1.1鉆孔作業場地內應平整堅實，以承受鉆機重量；遇到軟土需作加固處理；在淺水中應筑島。4.1.2制作、埋設護筒，護筒內徑應大于鉆頭外徑約10cm，為防止護筒變形，鋼護筒采用10mm厚鋼板制作。井口護筒內徑比樁直徑大1520cm, 埋置深度不小于2.0m，且護筒底口要埋入堅實地層以下不少于50cm；在旱地或岸灘，采用挖埋法，四周用粘土回填，并分層夯實。護筒埋設完畢后，在前后左右2m處設置護樁，護3、樁自始至終要妥善保護。4.1.3砌筑泥漿池，安裝拌漿機，空壓機和供水管道。4.1.4泥漿配置：泥漿采用優質粘土拌制（泥漿參數見表1），拌合好后的泥漿儲備在泥漿池內，拌制時應根據施工用量控制泥漿量，鉆孔時由泵送至鉆機。表1 泥漿性能指標地層情況相對密度粘度（s）含砂率(%)膠體率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(pa)PH值一般地層16-224962528-10易坍地層19-2849615023-58-10調制泥漿用粘土的數量可按下述公式計算，一根樁需要的總粘土量按計算量再增加6%考慮。Q=(2-1)1/(1-1)式中：Q每m3泥漿所需的粘土質量，kg；1粘土的密4、度，kg/m3；2要求的泥漿密度，kg/m3。4.2成孔工藝4.2.1 成孔工藝流程，見工藝流程圖 鉆機的安裝立好鉆架并調整和安設好起吊系統，將鉆頭吊起，徐徐放進護筒內。啟動卷揚機把轉盤吊起，墊方木于轉盤底座下面，將鉆機調平并對準鉆孔。然后裝上轉盤，要求動力頭主軸中心同轉架上的起吊滑輪中心及孔口中心在同一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不得大于2cm。在鉆進過程中要經常檢查轉盤，如有傾斜或位移，應及時糾正。測量孔位埋設護筒安裝鉆機調平鉆機底座并對正樁位鉆 進到位后清孔檢查成孔質量提鉆、鉆機移位 卷揚機鋼絲繩應牢固地卡在卷筒上，并認真檢查各處繩卡，防止松脫。在方鉆桿上端安裝提引水龍頭，在水龍頭上端連接輸漿5、膠管，將輸漿膠管接到泥漿泵上，把提引水龍頭吊環掛到起吊系統的滑輪吊鉤上。取走轉盤中心的方形套，啟動卷揚機吊起方鉆桿穿過轉盤并牢固地聯結到鉆頭，裝好方形套夾住方鉆桿，準備鉆進。4.2.3 初鉆開動鉆機，再按順序接合離合器、變速箱、換向器、操縱手把，使動力頭和卷揚機正常運轉，待泥漿輸進鉆孔中一定數量后，開始鉆進。接長鉆桿時，先卸去方形套，提升方鉆桿達到鉆頭與鉆桿相連處露出轉盤為止。用鉆桿夾持器卡住鉆頭并支承于轉盤，卸去方鉆桿。然后吊起一節圓鉆桿，連接于鉆頭，卸去夾持器，把圓鉆桿連同鉆頭放入鉆孔。當圓鉆桿上端接近轉盤時，照上述用夾持器支持圓鉆桿，松吊繩，將方鉆桿吊來與圓鉆桿聯結，撤去夾持器，把方鉆桿6、降入轉盤內并安好方形套，繼續鉆進。以后需再接長鉆桿時，照以上步驟在方鉆桿同圓鉆桿之間加接圓鉆桿即可，一直鉆孔到需要深度為止。卸去時亦同樣辦理，只是把接長改為減短。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全，爭取盡快完成，以免停鉆時間過長，增加孔底沉碴厚度。4.2.4 鉆進時操作要點 開始鉆進時，進尺要適當控制，在護筒刃腳處，應低檔慢速鉆進，使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下lm后，可按土質以正常速度鉆進。如護筒外側土質松軟發現漏漿時，可提起鉆錐，向孔中倒人粘土，再放下鉆錐倒轉，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙，穩住泥漿繼續鉆進。在粘質土中鉆進，由于泥漿粘性大，鉆錐所受阻力也大，易糊鉆。宜選用尖底鉆錐、中等轉速、7、大泵量、稀泥漿鉆進；在軟土層或砂類土鉆進時，易坍孔。宜選用平底鉆錐、控制進尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進；在硬土層或巖層中鉆進時，可采用巖心鉆或牙輪鉆頭鉆進。鉆進過程中，每進尺5m8m，應檢查鉆孔直徑和豎直度。檢查工具可用圓鋼筋籠(外徑D等于設計樁徑，高度為3D4D)吊入孔內，使圓籠中心與鉆孔中心符合，如上下各處均無掛阻，則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。4.2.5 泥漿補充與凈化開鉆前應調制足夠數量的泥漿，鉆進過程中如泥漿有損耗、漏失，應予補充。并應按表 1要求，按時檢查泥漿指標，遇土層變化應增加檢查次數，并適當調整泥漿指標。每鉆進2m或地層變化處，應在泥漿槽中撈取鉆渣樣品，查明土類并8、記錄，以便與設計資料核對。泥漿采用制漿池，儲漿池，沉淀池并用循環槽連接進行泥漿循環凈化，泥漿從護筒、出漿槽、沉淀池至貯漿池均依靠重力自流，因此，各出漿口的標高要依順序降低，從貯漿池到鉆孔用泥漿泵壓進。4.2.6 減壓鉆進回轉鉆深孔時，若從主吊鉤以下的提引水龍頭、鉆桿到鉆錐全部鉆具重力都作用于鉆孔底部，則細長的鉆桿容易受壓而彎曲，造成鉆孔也隨著彎曲，發生擴孔率較大的現象。為避免此現象須采取減壓鉆進，即將主吊鉤稍提攜一些，使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的80，這樣可使鉆桿不受壓力，而且還受一部分拉力，在整個鉆進過程中因受拉而維持豎直狀態，使鉆錐回轉平穩，避免或減少斜孔、彎9、孔和擴孔現象。鉆壓值一般按經驗估計，直徑1.2m的孔最大鉆壓為20KN左右，根據鉆壓值和上述80的要求可算出配重塊的質量。鉆壓的調整方法：一般在大吊鉤滑車組的鋼絲繩終端設一電阻式拉傳感器，傳感器輸出電壓信號傳給操縱室中的電子秤。鋼絲繩拉力達到一定值時，電子秤就給出信號，提升大鉤的卷揚機會自動松繩，鉆錐則自動給進。4.2.7 清孔終孔后，停止進尺，稍提轉錐離孔底10cm-20cm空轉，并保持泥漿正常循環，以中速將相對密度1.031.1的較純泥漿壓入，把鉆孔內懸浮鉆渣較多的泥漿換出。使清孔后泥漿的含砂率降到2%以下，粘度為17s20s，相對密度為1.031.1，且孔底沉淀土厚度不大于設計規定的量值10、時，即可終止清孔，根據鉆孔直徑和深度，換漿時間約為4h8h。4.2.8 成孔質量檢查成孔后按照規范要求對孔徑、孔深、孔底沉渣厚度、鉆孔垂直度等逐項檢查并記入鉆孔記錄和檢查證中。表2 鉆孔成孔質量標準表項 目允 許 偏 差孔的中心位置（mm）群樁：100；單排樁：50孔徑（mm）不小于設計樁徑傾斜度小于1%樁長孔深比設計深度超深不小于50mm沉淀厚度（cm）不大于10清孔后泥漿指標相對密度：1.031.10 ，含砂率：2%五、水下混凝土灌注成樁工藝5.1混凝土灌注工藝流程復測孔深放置鋼筋籠搭設水下混凝土灌注平臺放置導管、漏斗水下混凝土灌注鑿除樁頭5.2 鋼筋籠吊裝就位用吊車吊鋼筋籠時，對準孔位輕11、放、慢放。若遇障礙則徐徐正向旋轉使之下放，防止碰撞孔壁而引起塌孔，過程中注意觀察孔內水位變化情況，如有異常，馬上停止，檢查處理。鋼筋籠入孔接長采用機械（直螺紋、正反絲）連接以利于施工，做到上下節軸線在同一直線上。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，采取控制鋼筋籠上部定位鋼筋的方法來防止在灌注水下砼過程中鋼筋籠下落或被孔底砼頂托上升。5.2.3 水下砼灌注采用直徑250mm的鋼質導管，管壁厚度4mm，節長2.5m，最下一節導管長為4m，導管兩端用法蘭盤及高強度螺栓連接并墊橡皮圈以保證接頭不漏水。導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗。在井口四周設置工作平臺，以利于拆除提升的導管。灌注前將導管下放至距孔底沉12、碴0.3m0.5m處，在接頭法蘭盤外設錐形活套，以防導管升降時卡住鋼筋籠。將導管上口接漏斗，在接口處設隔水栓，以隔絕砼與導管內水的接觸，在漏斗內備足砼后，放開隔水栓，存備的砼連同隔水栓向孔底急速下落，孔內水位將向外驟然溢流，首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度（1.0m）和填充導管底部的需要。水下混凝土應連續灌注，中途不得停頓，每小時灌高度大于8m，混凝土坍落度為1820cm，初凝時間不小于4小時。在灌注過程中，隨時測量和記錄孔內砼灌注標高和導管入孔長度，控制和保證導管埋入孔內有適當的深度，防止導管提升過猛，管底提離砼面或埋入過淺而使導管進水造成斷柱夾泥。同時，防止導管埋入過深而造成導13、管內砼壓不出去或導管被砼埋住不能提升導致中止澆灌而斷柱，導管埋入砼的深度由灌注速度和砼性質決定，本工程控制為2m6m。隨著砼不斷灌入孔樁，孔內初期灌注的砼及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應地不斷提升導管和拆除導管，直至鉆孔灌注砼完畢。灌注過程中試驗人員在現場取樣。灌柱的樁頂標高比設計值長一定高度，本工程的樁頂標高增長值為0.51.0m，待砼強度達到60%時，準確測量樁頂標高后，鑿除高出設計部分的浮漿和砼，確保樁頂砼的質量。六 施工機具6.1 CQ-15型鉆機，主要性能見表3表3 CQ-15型鉆機主要性能參數鉆孔口徑（mm）鉆孔深度(m)主動鉆桿(cm)孔內鉆桿(mm)動力頭扭矩（Kn.m）14、電動機功率（kw）外形尺寸(cm)鉆機重量(t)60015005018*18*46016822.137kw362*214*2705.96.2 自制鋼鉆架。6.3 PN型離心式泥漿泵。6.4 混凝土施工設備： 500L的拌和機2臺；HBT60C型凝土輸送泵一臺。6.5 250mm導管60m及配套的2m3混凝土儲存斗。6.6 起重機械：25T汽車吊一臺。6.7 根據現場需要，適當配備其他施工機具及照明設備七 、勞動力組織5.1 成孔作業：正循環回轉鉆進每臺班一般配備46人，其中鉆機司機、吊機司機、值班技術人員、電力、機修工各1人，裝卸鉆桿及清碴36人。5.2鋼筋籠作業：焊工4人，鋼筋工10人，電力15、機修工各1人。5.3 混凝土作業：混凝土后倉操作人員20人，包括上料、拌和機及輸送泵司機；前臺澆注現場值班技術人員2人，電力、機械修理工各1人，焊工2人，鋼筋工4人，混凝土工4人，起重機司機1人。八、施工應注意的問題1、施工放樣、樁基定位準確無誤，保護控位樁安設穩固。2、鉆機就位前，設備要進行調試；就位穩固，地質條件差的部位進行換填處理或增設風纜加以固定，避免樁孔傾斜和偏位。3、鋼護筒按設計要求定做，鋼護筒的埋設位置準確無誤。4、做好鉆進前的其它準備工作：水下砼的試配、鋼筋籠的制作、泥漿的制備等。5、做好地質情況的原始記錄，并與設計圖進行核對，如有不符及時提出。6、鉆進過程中注意：不同地質條16、件采用不同的泥漿比重和不同的進尺，控制鉆機的推進速度。7、孔深達到設計位置后，核對無誤及時通知質檢人員、現場監理人員進行檢查并清孔。8、做好各種工程檢查證。9、出現異常情況及時上報，采取有效的處理辦法。九、安全生產保證措施1、建立健全安全檢查制度項目部每月進行一次安全檢查，隊每周進行一次安全檢查，工班每天下班前進行一次檢查。2、進入施工現場規定：進入施工現場所有人員一律戴安全帽。3、交通安全措施本工程施工如影響當地交通，應在路口設醒目的安全警示標識，晚上掛紅燈，并派專人24小時值班維護交通。4、管線防護安全措施地下管線遷移與保護，在基礎施工前，請設計及各管線管理單位對施工方案進行交底，明確管線17、的位置，對需遷移和保護的各種管線予以明確，在開挖前，進行探洞開挖，并插上紅旗示警，施工中，對保護的管線派專人予以監控，發現問題，隨時進行處理。5、施工用電安全措施外電線路必須保持安全操作間距，其最小間距必須符合施工現場臨時用電安全技術規范中要求間距。電器設備的金屬外殼必須與專用保護零線連接（簡稱“保護零線”），保護零線應有工作線、配電的零線或第一級漏電保護器電源側的零線引出。配電箱實行“三級配電兩級保護”措施。架空線路必須采用足夠的絕緣強度、機械強度與導電能力的絕緣導線，凡絕緣層破損、老化的均禁止使用。施工現場架設的輸電線路采用三相五線制。線路檔距內的架空線接頭數不得超過導線的50%。一根導線18、只允許一個接頭。6、起重吊裝安全措施每次作業前必須進行試吊裝檢驗，起重吊裝作業區應警戒標識，并設專人負責警戒。7、施工機具安全措施進場機具在安裝后或使用前，必須經過安全部門驗收，施工機具的傳動部位應具有不同的防護罩。電焊機必須有防御罩。各種氣瓶應有色標，氣瓶間距不小于5m，距明火小于10m時應有隔離措施。8、安全方案報批措施在報請監理工程師和業主審批的施工組織設計中應有安全施工方案，要有安全施工管理系統，配備安全管理人員負責工程、車輛機械和施工人員的安全工作，將施工安全落到實處。9、接受有關部門安全監督施工時應自覺接受地方安全監督站的安全監督，自覺服從管理，按照安全監督部門要求，切實做好工程、19、車輛機械和施工人員的安全工作。10、加強安全教育要認真做好車輛機械的保養維護工作和駕駛操作人員的安全教育工作，駕駛操作人員不得帶病作業，不得違規操作，杜絕機械和車輛事故。十、環保措施1、工程施工過程中，我們將保證施工現場中不出現不必要的障礙，處置好本單位的設備及多余材料，保持現場整潔和道路暢通。2、排水、排污（1）施工中按設計圖紙要求建設好施工臨時排水管和排水明溝，注意排水管、溝的維護，保護好排水入口和出口，保持管、溝的暢通，確保施工期間不加重施工區段水泛程度。（2）施工生活區四周和進場道路兩側設置必要排水設施，施工及生活區污水必須進行妥善排放，禁止散排造成環境污染。（3）施工現場道路始終保持20、暢通，現場無積水，門口設沖洗槽、沉淀池，備有沖洗設備，出門車輛必須經過沖洗，保證不帶泥上路。施工產生的建筑垃圾、生活垃圾及時清運，運輸易飛揚的建筑材料和建筑垃圾時應將車輛密封、遮蓋，不容許出現沿途拋灑、遺漏。在適當時灑水保持施工現場濕潤，防止建筑灰塵飛揚，使環境污染減少到最小程度。3、施工噪聲（1）工程施工期間，噪聲對環境的影響必須滿足國家有關法規要求。施工噪聲遵守“建筑施工場界噪聲限值”（GB12523-90）。（2）在制定施工方案和選擇施工設備時要充分予以考慮施工噪音對當地居民的影響，要選用性能優良、噪聲小的施工機械，必要時設蓬布及其它聲源屏障進行消聲處理。4、鉆孔樁施工防污染措施：鉆孔樁施工是橋梁施工防污染的重點，應采取一切可行措施防止在施工過程中可能對環境造成的污染。具體采取措施是：在兩橋墩之間挖泥漿池、沉淀池，并經常清理沉淀池泥漿，采用封閉運輸到棄土場進行處理，以保證環境不受污染。5、施工現場內保持排水管網通暢，防止泥漿、污水、廢水外流污染環境。6、禁止在施工現場燃燒焚燒有毒有害物質。7、在本工程施工中和完工后，對破壞的環境要及時整治和恢復。