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1、鐵路橋涵工程旋挖鉆灌注樁施工作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月旋挖鉆灌注樁作業指導書一、編制目的 為了加快樁基礎施工速度，確保工程質量，特編制此實施作業指導。 二、編制依據1、鐵路橋涵工程施工質量驗收標準（TB 104152003）；2、客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南（TZ2032008）；3、鐵路工程地質勘查規范（TB 100122007）；4、鐵路工程基樁檢測技術規范（TB102182008）；5、鐵路工程施工安全技術規程（TB10401.12003）。三、適用范圍本作業指導書應用于xx鐵路x2、x標段的旋挖鉆灌注樁施工作業。四、施工準備1、鋼筋籠加工。2、場地為旱地時，應平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實。鉆機底座不宜直接置于不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷。3、樁位復核。4、現場施工人員配置。5、泥漿池的選址、砌筑及泥漿池內土工布材料的運輸和鋪設安裝。6、機具。在施工前應對機械的各個應用零件進行檢查，對磨損嚴重或失效的零件進行更換處理。五、施工方法與作業流程旋挖鉆機由動力頭、鉆桿、鉆頭等部件組成，是自備動力的附帶自行式鉆機。具有鉆進速度快、成孔質量高、環境污染小的特點，適用于各種土質地層、砂行土、砂卵礫石層和中等硬度以下的基巖的施工；施工前應根據不同的地質條件選用不同類型的鉆3、頭。動力頭是鉆機的主要動力驅動機構；鉆桿是在鉆孔作業中傳遞扭矩，控制鉆頭鉆進、提出鉆渣的工具；鉆頭一般為筒工鉆頭，直徑與設計孔徑一至，是鉆孔進尺的主要工具。1、護筒的制做和埋設采用鋼板卷制護筒。護筒埋設要視不同地層而定：有回填土形成的施工平臺，護筒埋設施工時，將護筒周圍0.51.0m的范圍內的土挖除，夯填粘性土至護筒底0.5m以下，下口應埋入砂粘土內1.01.5m處；其余墩位護筒長度不小于2.0m，上口高出孔口地面30cm。護筒埋設好以后，應檢查其位置，用紅油漆在頂口及內側標注樁位十字線點號。護筒平面中心偏差須不大于5cm，垂直度不超過1%。2、護壁泥漿及泥漿池成孔中，泥漿比重宜采用1.21.4、45之間，起到懸浮鉆碴、排碴作用。另外泥漿還可以潤滑，冷卻鉆頭，減少鉆頭阻力和鉆頭磨損。泥漿池和樁孔之間通過泥漿池及沉淀池使泥漿形成循環，泥漿池及沉淀池的位置、大小因地制宜，施工中盡量讓沉淀池的長度大一些（一般不應小于10米），且高出地面30cm為宜。鉆進過程中隨時撈取泥漿槽、池中的鉆碴。3、鉆孔一般要求：鉆機就位前，應對場地布置，鉆機位置的平整度和密實度等檢查和加固，配套設備水電的接通等全面檢查落實。鉆機安裝就位后，底座和頂部應平穩，保證在鉆進過程中不產生位移或沉陷。鉆機頂部的起吊滑輪緣和樁孔中心二者應在同一鉛垂線上，其偏差不得大于2cm。根據地質條件上部中粗砂層用旋挖鉆機鉆進，充分發揮其進5、尺速度快移動方便的優點；以下的較為堅硬的風化砂巖和強風化泥巖采用沖擊鉆鉆進，以便加快施工進度。施鉆前，應根據地質勘探資料繪制孔位地質剖面圖，以便鉆進時按不同的地層選用適當的沖程。施鉆過程中，必須及時填寫鉆進記錄，交接班時應交代鉆進情況及下一班應注意事項。鉆孔作業必須分班連續進行；應經常對鉆孔泥漿進行實驗，不符合要求時，隨時改正；應經常注意土層變化，在土層變化處應撈取碴樣，判明土層，確定標高，記入記錄表中，以便與地質剖面圖核對。在鉆進過程中，應留取碴樣袋，放入數據條（地質、標高、時間等）并拍照，同時通知監理工程師到場核實確認。4、清孔鉆孔達到設計標高，經終孔檢查符合要求（見鉆孔灌注樁成孔質量允許6、偏差表）后，立即進行清孔。清孔的方法應根據設計要求、鉆孔方法、機具設備和地質情況而定。清孔時應注意以下事項： 保持孔內水頭，防止坍孔； 清孔后，孔底、中、上部泥漿比重應控制在1.031.10之間，粘度1720s，含砂率4%，膠體率98%； 孔底沉淀厚度不得大于設計規定；不能用加深孔深的方法代替清孔。5、鋼筋籠加工與安裝、鋼筋骨架的加工制作按照鋼筋骨架的外徑尺寸制一塊樣板，將箍筋圍繞樣板彎制成箍筋圈。在箍筋圈上標出主筋位置同時在主筋上標出箍筋位置。然后再水平的工作平臺上，在主筋長度范圍內，放好全部箍筋圈，將兩根主筋伸進入箍筋圈內，按鋼筋上所標位置的記號互相對準，依次扶正箍筋并一一焊好，再將其余的7、主筋穿進箍筋圈內焊成骨架。主筋的焊接采用搭接或幫條焊。在加工鋼筋骨架時根據要求，按設計安裝聲測管，確保聲測焊接嚴密不漏水，位置準確，和鋼筋骨架焊接牢固。施工時聲測管要封口，檢樁時割開，以免灌入泥漿或混凝土影響檢樁。、鋼筋骨架的安裝鋼筋骨架長度在30米以內整體制做，長度超過30米分段制做，在吊裝和運輸能力許可的條件下盡量做長少分段減少現場焊接加快施工進度。分段制做部分入孔時用4臺大功率電焊機懸吊焊接，盡量縮短焊接時間。鋼筋骨架加工完成后用炮車運至樁位附近，用吊車在平臺在起吊入孔。起吊時，采用雙吊點，吊點位置要恰當，一般設在加強箍筋處（吊點處應加焊）。吊入鋼筋籠時，應對準孔位輕放、慢放。若遇阻礙，8、可徐徐起落，并正、反旋轉使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌。下放過程中注意拆除加強箍筋的支撐（注意不使支撐掉入孔內）并注意觀察孔內水位情況，如發生異樣，馬上停止，檢查是否坍孔。鋼筋籠入孔接長用單面搭接焊，并使用相應焊條。焊縫長度應為10d+20mm，同一主筋上下軸線要在同一直線上。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，并采取具體措施防止在灌注水下砼過程中上浮。入孔定位標高應準確，允許誤差為3cm，可在上口外圈焊定位筋支撐在護筒壁上。樁身砼灌注完畢、待樁上部砼初凝后，即解除鋼筋籠的固定措施，以便使鋼筋籠隨同混凝土收縮，避免粘接力的損失。6、水下混凝土的施工導管制作和試驗導管是灌注水下混凝土的重要工具，采用無縫鋼9、管制成。樁基礎水下混凝灌注所用導管采用內徑300mm，壁厚12mm的無縫鋼管制成。導管連接采用絲扣（或法蘭盤）連接。導管分節長度應便于拆裝和搬運，并小于導管提升設備的提升高度。中間一般長3m,下端節可加長至4m6m。漏斗下可配長約1m的上端節導管。以便調節漏斗的高度。導管制作應力求堅固，內壁應光滑、順直、光潔和無局部凹凸。各節導管內徑應大小一致。偏差不大于2mm。導管在使用前和使用一個時期后，除應對其規格、質量和拼接構造進行認真地檢查外，還應做拼接、過球、水密、承壓、接頭、抗拉等試驗。在平地或者平臺上，導管按所需長度組合完成后，從管的一端放入一個直徑290mm（比導管直徑小10mm）的木球或皮10、球，由一端拉向另一端，而后將木球旋轉90度后在做一次，如兩次都能通過，無卡球現象，即通球實驗合格。將做完通球實驗的導管擺正，導管兩端用法蘭盤封閉，其中一端的法蘭盤上焊有壓縮空氣輸入管，先向管內加入70%的滿水，然后通過壓力機，將管內壓力加到計算管壁應該承受的最大壓力（按1.37MPa控制），并保持一段時間，檢查導管管壁、接頭是否有變形、裂紋和漏水現象，如一切正常，則水密實驗合格，否則更換不合格的管節或膠墊重做實驗。漏斗、儲料斗a、漏斗。導管頂部應設置漏斗，儲料斗和漏斗高度應滿足導管拆卸等操作需要。b、儲料斗。漏斗和儲料斗的容量(即首批混凝土儲備量)應使首批灌注下去的混凝土能滿足導管初次埋置深度11、的要求。鉆孔灌注樁漏斗和儲料斗最小容量可參照下式計算。Vd2h1/4 D2Hc/4式中：V首批混凝土所需數量，m3； h1井孔混凝土面高度達到Hc時，導管內混凝土柱平衡導管外水(或泥漿)壓所需要的高度，即h1HWW/c （見圖5-2-2 導管法澆筑孔樁圖），m； Hc灌注首批混凝土時所需井孔內混凝土面至孔底的高度，Hc=h2h3，m； HW井孔內混凝土面以上水或泥漿深度，m； D 井孔直徑，m； d 導管直徑，m；W 鉆孔內水和泥漿容重, 取11KN/m3c 混凝土容重（用24KN/m3）, KN/m3h2導管初次埋深深度（h21.0m）,m；h3導管底端至鉆孔底間隙，約0.4m。 提升設備用12、汽車吊在作業平臺上輔助灌注水下混凝土，用于下鋼筋骨架、提升漏斗、拆除導管等作業。水下混凝土的灌注a、灌注混凝土表面和導管埋深控制測深：灌注混凝土時，應探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋導管深度和樁頂高度。如探測不準，將造成沉淀過厚、導管提漏、埋管過深，因而發生夾層斷樁、短樁或導管拔不出事故。采用測繩系重錘吊入孔中，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面以下10cm20cm）,根據測繩所示錘的沉入深度作為混凝土的灌注深度。本法完全憑探測者手中所提測錘在接觸混凝土頂面以前與接觸混凝土頂面以后不同重力的感覺而判斷。導管埋深控制 灌注混凝土時，導管埋入混凝土的13、深度一般易控制在2m6m范圍之內，當拌和物內摻有緩凝劑、灌注速度快、導管較堅固，并有足夠的起重能力時，可適當加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔細探測混凝土面深度。用測深錘測深時，需由2人用2個測錘測深并相互校對，防止誤測。b、水下混凝土的灌注灌注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，應特別注意。鉆孔應經成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作。灌注前，對孔底沉淀層厚度應再進行一次測定。如厚度超過規定，可用前述噴射法向孔底噴射3min5min，使沉渣懸浮，然后立即灌注首批水下混凝土。灌樁用混凝土采用拌和站集中拌和，采用混凝土罐車配合混凝土輸送泵進行水平運輸。剪球、拔拴或開閥，將首批混凝土灌入孔底14、后，立即測探孔內混凝土面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發現導管內大量進水，表明出現灌注事故，應按后述事故的處理方法進行處理。灌注開始后，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，要防止混凝土拌合物從漏斗頂逸出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內含有水泥而變稠凝結，致使側深不準。灌注過程中，應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除。倒灌提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導管法蘭卡掛鋼筋骨架，可轉動導管，使其脫開鋼筋骨架后，移到鉆孔中心。拆除導管速度要快，時間一般不宜超過15min，要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉15、入孔中，要注意安全。已拆下的管節要立即清洗干凈，堆放整齊。在灌注過程中，當導管內混凝土不滿，含有空氣時，后續混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和導管，以免在導管內形成高壓氣囊，基礎管節間的橡皮墊，而使導管漏水。為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度，以便灌注結束后將此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不宜小于0.5m，長樁不宜小于1.0m。混凝土灌注到接近設計標高時，工地值班人員要計算還需要的混凝土數量（計算時應將導管內的混凝土數量估計在內）通知拌和站按需要的數量拌制，以免造成浪費。為減少以后鑿除樁頭的工作量，可在灌注結束后，混凝土初凝前，挖除多余的一16、段樁頭，但應保留10cm20cm，以待隨后修鑿，接澆墩柱和承臺。在灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱高度減少，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如在這種情況下出現混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。在灌注混凝土時，試件取樣頻率應滿足要求。試件應施加標準養護，強度測試后應填試驗報告表。強度不合要求時，應及時提出報告，采取補救措施。有關混凝土灌注情況，各灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等，應制定專人進行記錄。 旋挖鉆灌注樁施17、工工藝框圖平整場地樁位放樣埋設護筒配置泥漿設泥漿泵鉆機就位鉆 進清 孔測量孔深、斜度、孔徑吊放鋼筋籠安裝導管第二次清孔灌注水下混凝土拔除護筒開挖泥漿池沉淀池導管試拼裝作密封檢查制作鋼筋籠運至孔位砼備料設立拌和站測量混凝土面高度輸送混凝土制備混凝土六、檢驗標準鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法序號項目規定值或允許偏差檢查方法和頻率1護筒預埋位置50mm測量檢查傾斜度1%2孔的中心群樁100mm單排樁50mm3傾斜度1%鉆（挖）孔樁鋼筋骨架的允許偏差和檢驗方法序 號項 目允 許 偏 差檢 驗 方 法1鋼筋骨架在承臺底以下長度100 mm尺量檢查2鋼筋骨架直徑20 mm3主鋼筋間距0.5d尺量檢查不少于518、處4加強筋間距20 mm5箍筋間距或螺旋筋間距20 mm6鋼筋骨架垂直度1%吊線尺量檢查注：d為鋼筋直徑，單位：mm鋼筋安裝和鋼筋保護層厚度的允許偏差和檢驗方法序 號項 目允 許 偏 差 （mm）檢 驗 方 法1焊接主筋的豎板位置鋼筋混凝土管柱5尺量檢查不少于5處預應力混凝土管柱22箍筋間距203鋼筋保護層厚度七、其他注意事項 1、灌注事故的預防及處理導管進水主要原因：混凝土的儲量不足，或雖然混凝土的儲量已夠，但導管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋沒導管底口，以至泥水從導管進入。導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。導管提升過猛，或測深出錯，導19、管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。預防和處理辦法：如果是上述第一種原因引起的，應立即將導管拔出，將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環鉆機的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓斗吸出。若是第二種或第三種引起的，應拔換原管重新下管，或用原導管插入續管，但灌注前均應將進入導管內的水和沉淀土用吸泥或吸水的方法吸出。卡管在灌注混凝土的過程中，混凝土在導管中下不去，稱為卡管。卡管有以下兩種情況：初灌時隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌和不均勻，以及運輸途中產生離析、導管接縫處漏水等使水泥混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導管堵塞。處理方法可用振20、搗器把導管中的混凝土下落。機械發生故障或其它原因是混凝土在導管內停留時間過久，或混凝土灌注的時間過長，最初灌注的混凝土已經，初凝的，增大了混凝土下落的阻力，混凝土堵在管里。預防措施是在灌注之前把機械維修一遍。同時采取措施加快混凝土的下落速度。埋管導管無法拔出稱為埋管，起原因是導管埋入混凝土過深，或導管內外混凝土已經初凝使導管與混凝土之間的摩擦力增大，猛拔導管會把導管拉斷。預防辦法：應嚴格控制導管的埋入深度，一般不超過68m，在導管上安裝附著振動器拔管前或停灌時間較長時，均應適當振動，使周圍的混凝土不至初凝。在首批混凝土中摻入緩凝劑。處理辦法：若事故已經發生，初時可用千斤頂試拔；若不行可用較小的21、導管伸入吸出混凝土表面的泥渣，派人下至混凝土面，在水下將導管齊混凝土切斷。鋼筋籠上升原因：除了由于全導管上拔、導管提升掛鉤所至外，主要是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導管底口距鋼筋籠底口3m到1m時混凝土灌注的速度過快，使混凝土下落沖出導管底口向上反沖，其頂推力大于鋼筋籠的重力導致。預防及措施：克服鋼筋籠上升，除了從改善混凝土流動性能、初凝時間及灌注工藝等方面著眼外，還應從鋼筋籠本身的結構及定位方式上加以考慮，具體措施為：1) 適當減少鋼筋籠下端的箍筋數量，可以減少混凝土向上的頂托力。2) 鋼筋籠上端焊固在護筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用。3) 在孔底設置直徑不小于主筋的加強筋并以適當數量的牽引筋牢固的焊接于鋼筋籠底部。樁身夾泥斷樁原因：大多是有以上各種事故引起的次生結果。措施：只能采取壓漿補強的方法。