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1、 京滬高速鐵路JHTJ-3標段沖擊鉆施工作業指導書批 準 審 核 編 制 XX集團京滬高速鐵路土建工程三標段項目經理部 沖擊鉆施工作業指導書1、編制依據：客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南京滬高速鐵路橋梁樁基實施細則施工圖設計文件2、目的明確橋梁樁基沖擊鉆施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規范樁基作業施工。3、適用范圍適用于京滬高速鐵路土建三標段內所有卵石、堅硬漂石、巖層及各種復雜地質的橋梁樁基施工。4、施工方法及工藝要求要求采用整套沖擊鉆機設備，避免使用雙筒卷揚機組成的簡易鉆具。為防止沖擊振動導致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆灌砼強度,應侍2、鄰孔砼抗壓強度達到2.5MA后方可開鉆。4.1施工準備 鉆孔場地應清除雜物、換除軟土、夯打密實作業場地。場地位于淺水、陡坡、淤泥中時，可采用筑島、或用枕木或型鋼等搭設工作平臺；當位于深水時，可插打臨時樁搭設固定工作平臺。工作平臺必須堅固穩定，能承受施工作業時所有靜、活荷載，同時還應考慮施工設備能安全進、出場。4.2測量放樣 根據設計單位移交的測量控制點，布設施工測量控制網，依據施工測量控制網進行施工放樣。首先放出墩位中心線，再放各樁位中心線，并設置護樁（護樁應設置在穩定的基礎上）并將放樣結果報監理工程師核查，經監理同意后進行下一步施工。4.3埋設鋼護筒護筒內徑比樁徑應大2040 cm，護筒埋置3、深度符合下列規定：黏性土不小于1m，砂類土不小于2m。當表層土松軟時將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。岸灘上埋設護筒，在護筒四周回填黏土并分層夯實；護筒頂面中心與設計樁位偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。水中筑島，護筒宜埋入河床面以下1米。鉆孔時孔內水位高出護筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。4.4開挖泥漿池，選擇和備足良好的造漿粘土或膨潤土，造漿量為2倍的樁的混凝土體積，泥漿比重可根據鉆進不同地層及時進行調整。泥漿性能指標如下：泥漿比重：砂黏土不宜大于1.3，大漂石、卵石層不宜大于1.4，巖石不宜大于1.2.粘度：一般地層1622s，松散易坍地層1928s。含砂率：新4、制泥漿不大于4%。膠體率：不小于95%。PH值：應大于6.5.4.4鉆孔4.4.1安裝鉆機安裝鉆機時要求底部應墊平，保持穩定，不得產生位移和沉陷，鉆架垂直及機身水平，鉆架上的起吊滑輪組與轉盤中心應在同一鉛錘線上，鉆頭、鉆桿中心與護筒中心偏差不得大于5cm,鉆機就位測量護筒頂、平臺標高，用于鉆孔過程中進行孔深測量參考。鉆進開始鉆孔時應采用小沖程開孔，待鉆進深度超過鉆頭全高加正常沖程后方可進行正常沖擊鉆孔，沖程應根據土層情況分別規定：一般在通過堅硬密實卵石層或基巖漂石之類的土層中宜采用大沖程，在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層中時宜采用中沖程，在通過高液限粘土，含礫低液限粘土時，宜采用中沖程，在宜坍5、塌或流砂地段宜采用小沖程，并應提高泥漿的粘度和相對密度。鉆進過程中，應勤松繩和適量松繩，不得打空錘，勤取碴，使鉆頭經常沖擊新鮮地層。每次松繩量應按地質情況、鉆頭形式、鉆頭重量決定。鉆進過程中，應始終保持孔內水位高出地下水位（或施工水位）1.5m2.0m，并低于護筒頂面0.3m以防溢出，取碴時應及時補漿。護筒底腳以下2m4m范圍內土層比較松散時，應認真施工。一般細粒土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復沖砸，使孔壁堅實不坍不漏。在砂及卵石類土等松散層鉆進時，可按11投入粘土塊和小片石（粒徑不大于15cm），用鉆頭以小沖程反復沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重復回填反復沖擊23次。若遇有流砂現象6、時，宜加大粘土減少片石比例，按上述方法進行處理，力求孔壁堅固穩定。在通過漂石和巖層，如表面不平整，應先投入粘土、小片石、卵石，將表面墊平，再用鉆頭進行沖擊鉆進，防止發生斜孔、坍孔等事故。泥漿補充與凈化：開始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。并應按泥漿檢查規定，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，查明土類并記錄，及時排除鉆渣并置換泥漿，使鉆錐經常鉆進新鮮地層。同時注意土層的變化，在巖、土層變化處均應撈取渣樣，判明土層并記入記錄表中以便與地質剖面圖核對。檢孔鉆孔完成后，用檢孔器進行檢孔。孔7、徑、孔垂直度、孔深檢查合格后，再拆卸鉆機進行清孔工作，否則重新進行掃孔。清孔清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量等指標符合規范要求，鉆孔達到要求深度后采用灌注樁孔徑監測系統進行檢查，各項指標符合要求后立即進行清孔。5.1、鋼筋籠制作、安裝5.1.1、對于較短的樁基，鋼筋籠宜制作成整體，一次吊裝就位。對于孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現場焊接的，鋼筋籠分段長度不宜少于18米，以減少現場焊接工作量。現場焊接須采用單面幫條焊接。制作時，按設計尺寸做好加強箍筋，標出主筋的位置。把主筋擺放在平整的工作平臺上，并標出加強筋的位置。焊接時，使加強筋上任一主筋的標記對準主筋中部的加強筋標記，扶正加8、強筋，并用木制直角板校正加強筋與主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊好全部加強筋后，用機具或人轉動骨架，將其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架閣于支架上，套入盤筋，按設計位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點焊牢固。5.1.3鋼筋骨架保護層的設置方法：鋼筋籠主筋接頭采用雙面搭接焊，每一截面上接頭數量不超過50%，加強箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護層厚度可用焊接鋼筋“耳朵”或轉動混凝土墊塊，見下圖。設置密度按豎向每隔2m設一道，每一道沿圓周布置8個。4.5159109105.1.4、骨架的運輸無論采取何種方法運輸骨架，都不得使骨架變形，當骨架長度在9、6m以內時可用兩部平板車直接運輸。當長度超過6米時，應在平板車上加托架。如用鋼管焊成一個或幾個托架用翻斗車牽引，可運輸各種長度的鋼筋籠，或用炮架車采用翻斗車牽引或人工推，也可運輸一般長度的鋼筋籠。5.1.5、骨架的起吊和就位鋼筋籠制作完成后， 骨架安裝采用汽車吊，為了保證骨架起吊時不變形，對于長骨架，起吊前應在加強骨架內焊接三角支撐，以加強其剛度。采用兩點吊裝時，第一吊點設在骨架的下部，第二點設在骨架長度的中點到上三分點之間。對于長骨架，起吊前應在骨架內部臨時綁扎兩根杉木桿以加強其剛度。起吊時，先提第一點，使骨架稍提起，再與第二吊同時起吊。待骨架離開地面后，第一吊點停吊，繼續提升第二吊點。隨著10、第二吊點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應整直。當骨架進入孔口后，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。然后，由下而上地逐個解去綁扎杉木桿的綁扎點及鋼筋十字支撐。當骨架下降到第二吊點附近的加強箍接近孔口，可用木棍或型鋼（視骨架輕重而定）等穿過加強箍筋的下方，將骨架臨時支承于孔口，孔口臨時支撐應滿足強度要求。將吊鉤移到骨架上端，取出臨時支承，將骨架徐徐下降，骨架降至設計標高為止。將骨架臨時支撐于護筒口，再起吊第二節骨架，使上下兩節骨架位于同直線上進行焊接，全部接頭焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。并在孔口牢固定位，以免在11、灌注混凝土過程中發生浮籠現象。骨架最上端定位，必須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度，并反復核對無誤后再焊接定位。在鋼筋籠上拉上十字線，找出鋼筋籠中心，根據護樁找出樁位中心，鋼筋籠定位時使鋼筋籠中心與樁位中心重合。然后在定位鋼筋骨架頂端的頂吊圈下面插入兩根平行的工字鋼或槽鋼，在護筒兩側放兩根平行的枕木（高出護筒5cm左右），并將整個定位骨架支托于枕木上。鋼筋骨架的制作和吊裝的允許偏差為：主筋間距10mm；箍筋間距20mm；骨架外徑10mm；骨架傾斜度0.5；骨架保護層厚度20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架頂端高程20mm；骨架底面高程50mm。鉆孔樁鋼筋骨架允許偏差序號項 目允許偏差（m12、m）1鋼筋骨架在承臺底以下長度1002鋼筋骨架直徑203主鋼筋間距0.5d4加強筋間距205箍筋間距或螺旋筋間距206鋼筋骨架垂直度骨架長度1%7、砼灌注導管技術要求灌注水下砼采用鋼導管灌注，采用導管內徑為25-30cm。導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用壓氣試壓。進行水密試驗的水壓不應小于孔內水深1.5倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注砼時最大內壓力Pmax(即導管總重加管內堵滿混凝土重量之和)。安裝導管導管采用25-30鋼管，每節24m,中間節用2m,底節可為4 m配12節11.5m的短管。鋼導管內壁光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管直徑與樁徑及混凝土澆筑速度相適應13、。使用前進行試拼和水密、承壓和接頭抗拉試驗，按自下而上順序編號和標示尺度。導管組裝后軸線偏差，不超過鉆孔深的0.5%并不大于10cm，水密試驗時水壓力不小于井孔內水深的1.5倍。導管長度按孔深和工作平臺高度決定。漏斗底距鉆孔上口，大于一節中間導管長度。導管接頭法蘭盤加錐形活套，底節導管下端不得有法蘭盤。采用螺旋絲扣型接頭，設防松裝置。導管安裝后，其底部距孔底有 250 400mm 的空間。7.2二次清孔澆筑水下混凝土前應檢查沉渣厚度，沉渣厚度應滿足設計要求；當設計無要求時：柱樁不大于5cm；摩擦樁不大于20cm。如沉渣厚度超出規范要求，則利用導管進行二次清孔。7.3 首批封底混凝土計算和控制首14、批封底混凝土數量，下落時有一定的沖擊能量，能把泥漿從導管中排出，并能把導管下口埋入混凝土不小于1m不不宜于大于3m深。足夠的沖擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環節。首批灌注砼的數量公式（例樁徑D=1.25）：VD2/4(H1+H2)+d2/4h1；h1=Hwrw/rC；導管底口與孔底的距離為25-40cm，H1表示砼樁底到導管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（導管底口到砼面的高度）為1m，h1表示泥漿底部到砼面的高度，保證導管埋入砼中的深度不小于1m。h1= Hwrw/rC=11*68/24=31.17mVr1.25=3.14*(1.25/2)2*（15、H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1 =3.14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17 =2.23m3對孔底沉淀層厚度應再次測定。如厚度符合設計要求,然后立即灌注首批砼。箭球、撥栓或開閥打開漏斗閥門，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探測孔內砼面高度，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。7.4水下混凝土澆灌樁基混凝土采用罐車運輸配合導管灌注，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，應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內含有水泥而變稠凝結，致使測探不準16、確；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；導管的埋置深度應控制在24m。同時應經常測探孔內混凝土面的位置，即時調整導管埋深。導管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，再移到鉆孔中心。拆除導管動作要快，時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中。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，不可整斗地灌入漏斗和導管，以免在導管內形成高壓氣囊，擠出管節間的橡皮墊，而使導管漏水。當混凝土面升到17、鋼筋骨架下端時，為防鋼筋骨架被混凝土頂托上升，可采取以下措施：盡量縮短混凝土總的灌注時間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時混凝土的流動性過小。當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，應使導管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處，并慢慢灌注混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力；當孔內混凝土進入鋼筋骨架4m5m以后，適當提升導管，減小導管埋置長度，以增加骨架在導管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近設計標高時，要計算還需要的混凝土數量（計算時應將導管內及混凝土輸送泵內的混凝土數量估計在內），通知拌和站按需要數拌制，以免造成浪費。在灌注將近結束時,由于導管內混凝土18、柱高減小,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。因為高性能混凝土粉煤灰摻量較大，粉煤灰可能上浮堆積在樁頭，加灌高度應考慮此因素。為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌100cm以上，以便灌注結束后將此段混凝土清除。在灌注混凝土時，每根樁應至少留取2組試件，對于樁長較長、樁徑較大、澆筑時間很長時，根據規范要求增加。如換工作時，每工作班都應制取試件。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19、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，在灌注前應進行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測；在各灌注時間、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，應指定專人進行記錄。7.5灌注砼測深方法灌注水下砼時，應經常探測孔內混凝土面至孔口的深度，以控制導管埋深。如探測不準確，將造成埋深過淺，導管提漏，埋管過深拔不出或短樁事故。因此，在鉆孔灌注樁中是一項非常重要的工作，一定要由具有高度責任心的人來操作。目前測深多用重錘法，重錘的形狀是錐形，底面直徑不小于10cm，重量不小于5kg。用繩系錘吊入孔內，使之通過泥漿沉淀層而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根據測繩所示錘的沉入深度20、作為砼灌注深度。本方法完全憑探測者手中所提測錘在接觸頂面以前與接觸頂面以后不同重量的感覺而判別。測錘不能太輕，而測繩又不能太重，否則，探測者手感會不明顯，在測深樁，測錘快接近樁頂面時，由于沉淀增加和泥漿變稠的原因，就容易發生誤測。探測時必須要仔細，并以灌注砼的數量校對以防誤測。7.6泥漿清理鉆孔樁施工中，產生大量廢棄的泥漿，為了保護當地的環境，這些廢棄的泥漿，經泥漿分離器處理后，運往指定的廢棄泥漿的堆放場地，并做妥善處理。7.7質量檢驗 對于樁長大于50米的鉆孔樁，按設計要求在鋼筋籠安裝時預埋聲測管，成樁后采用聲波透射法進行檢測。對于樁長少于50米的鉆孔樁全部采用小應變檢測。對質量有問題的樁，鉆取樁身混凝土鑒定檢驗。 表1 鉆孔樁鉆孔允許偏差序號項 目允許偏差（mm）1孔徑不小于設計孔徑2孔深摩擦樁不小于設計孔深柱樁不小于設計孔深，并進入設計土層3孔位中心偏心群樁1004傾斜度1% 孔深5澆筑混凝土前樁底沉渣厚度摩擦樁200柱樁50