某客货共线铁路桥梁钻孔桩桩基施工作

'1．适用范围适用于铁路桥梁范围内的钻孔桩施工。2．编制依据《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203—2008）《铁路桥梁钻孔桩施工技术指南》（TZ322—2010）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415—2003）《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210—2010）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）3．施工准备3.1技术准备a．内业技术准备开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。钻孔灌注桩开工前应根据招标文件及有关规范要求编报施工方案及开工报告。待开工报告得到监理工程师同意开工后才允许开工。b．外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，编制测量施工方案，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。14/14 3.2设备机具准备需配备以下施工设备及机具：主要施工机械设备配置表机械种类机械数量钻机1台吊车1台装载机1台洒水车1台挖掘机1台自卸汽车2～3台泥浆泵2套排水机具2套3.3施工准备3.3.1浅滩地和陆地钻孔桩施工施工前根据墩台位置及现场实际情况能使钻机移动方便，钻进时不偏沉，又利于材料运输堆放，利于混凝土灌注等因素，合理布置，平整场地。铲除表层松轻厚土，夯打密实。钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。钻孔场地在浅水中时，采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位1.0～2.0m。筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。3.3.2水域钻孔桩施工a栈桥施工完毕，插打钻孔平台定位桩，然后进行水上钻孔平台的拼装。b在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，插打水中墩钢护筒。4．施工程序与工艺流程4.1施工程序14/14 施工程序为：平整场地→测量放线→埋设护筒→钻孔→第一次清孔→钢筋骨架的制作和吊放→导管安装→第二次清孔→灌注水下混凝土。4.2工艺流程（见下页）5．施工工艺5.1测量放线钻孔施工前应根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，编制测量施工方案，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。施工测量必须有两人以上相互检查校对并作出测量和检查核对记录。5.2埋设护筒a浅滩及陆地护筒埋设护筒采用12㎜厚钢板制作，并在顶部焊加强筋和吊耳,内径比桩径大20～40cm.护筒的入土深度应根据文地质情况确定，陆地钢护筒的顶标高应高出地下水位1.5m，并高出地面0.5m。钢护筒的埋深不应小于1.0～2.0m。对砂土应将护筒周围1.5～1.0m范围内的砂土挖除，夯填粘土至护筒底口0.5m以下。护筒顶面偏差不小于5cm，竖向的倾斜度不得大于1％。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移14/14 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钻头调整中间检查终孔清孔测孔安放钢筋笼安放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、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆比重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、孔径钢筋笼制作钻孔桩施工工艺流程图桩基检测和下沉,并要及时处理。b水中护筒施工水中墩护筒施工流程：在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，测量放线定桩位→对接钢护筒→整体起吊钢护筒入水→调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定→安装震动打桩锤振动下沉→安装钻机开始水上钻孔桩施工。14/14 在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整，满足规范要求，保证钻孔桩施工顺利进行。护筒内径宜比桩直径大0.2～0.4m。钢护筒在加工厂分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用木楔在导向架与护筒之间调整偏差，护筒底口要求到达卵石层顶面。护筒顶口宜高出施工水位或地下水位2.0m。5.3钻机就位钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。安装时钻机底座应平稳，保证在钻孔过程中不发生位移和沉陷。钻机钻架中心与钻盘中心的连线应与钻盘垂直，并与钻孔中心的偏差不大于5cm。5.4泥浆制备泥浆采用优质黏土，有条件采用膨润土造浆。正循环钻机、冲击钻管型钻头钻孔，入孔泥浆比重为1.1～1.3；反循环钻机入孔泥浆比重为1.05～1.1；冲击钻使用实心钻头时，孔底泥浆比重不大于：黏土1.3，大漂石及卵石层1.4，岩石1.2。泥浆制备应注意粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内，PH值不大于6.5。补浆一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准，否则有可能造成塌孔，影响成孔质量。5.5成孔地质情况变化较大，结合工期安排和不同地质条件采取不同的成孔方式。a旋挖钻成孔●工艺特点14/14 该种成孔方式自动化程度高、成孔速度快、质量高，一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的作用下钻斗同时回转配合不同钻具成孔作业。根据不同的地质条件选用不同的钻杆、钻头及合理的斗齿刃角。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可以适应微风化岩层的施工。●成孔工艺钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min。b回旋钻成孔该种成孔方式适用于一般地质钻机在泥浆护壁条件下，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔、灌注混凝土成桩。可用于各种地质条件，各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低。但成孔速度慢，效率低，用水量用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、黏性土、砂土、软质岩等土层应用。14/14 钻机就位前，对钻孔各项工作再次进行检查，确保各项工作正常。钻机就位后，将钻杆中心准确对准孔位中心，保证底座和顶端平稳，钻进中不产生位移或沉陷。开始钻孔时应稍提钻具，以正循环方式在护筒内造浆（制浆前应先把粘土块打碎，使其在搅拌中易于成浆，提高泥浆质量），并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。若无法形成较理想的泥浆时，加入膨润土或优质粘土进行搅拌造浆，待泥浆性能符合要求后方可钻进。钻具下入孔内，钻头应距孔底钻渣面20～50cm，并开动砂石（泥浆）泵，使冲洗液循环2～3min，然后开动钻机。钻进过程采用反循环钻进，慢慢将钻头放至孔底。轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速，特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后，钻速适当减慢以防塌孔。正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。操作时应精力集中，掌握升降机钢丝绳的松紧度，减少钻杆水龙头晃动。在砂砾层钻进时，易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象，故操作时应特别注意，控制给进，加大泵量，降低转速。加接钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再加接钻杆。钻进过程中要及时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。另外须随时注意护筒口泥浆面高度，发现有漏浆情况出现时，须及时报告，查明原因，并及时补水入护筒。钻进中控制水头高度，并经常测定泥浆性能，保持一定的比重、粘度和含砂率，否则进行更换或补浆。根据铁路施工要求，泥浆比重一般不超过1.2，当沉淀池中的沉渣较多时，及时外运，以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。14/14 c冲击钻机钻孔冲击反循环破碎入岩工艺的破碎机理是利用冲击钻头对岩石进行较高频率的冲击，使岩石产生破碎，然后利用反循环排渣方式及时将破碎岩屑第一时间排出孔外。在冲击钻进过程中,关键是冲击和吸渣量是否匹配，也是确保孔壁稳定正常钻进最基本最重要条件。在钻进过程中吸渣工作应根据钻进地层和情况而定，不应过量汲渣以免造成孔壁失稳坍孔。发生埋钻事故。另外，在冲击过程中，必须经常检查钢丝绳的磨损情况以及转向装置的灵活性和连接的牢固性，以防磨断或因转向不灵而扭断钢丝绳，发生掉钻事故。　　  钻进时，采用小冲程开孔，进入正常钻进状态后，采用4～5m中大冲程，最大冲程不超过6m，钻进过程中及时排碴。每个孔绘制地质剖面图，并针对不同地质调整泥浆指标。钻孔中泥浆比重不宜大于：砂黏土为1.3，大漂石、卵石层为1.4。入孔泥浆粘度一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s。经常注意地层变化，在地层变化处捞取碴样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。5.6钢筋笼制安a制作钢筋笼制作在现场集中进行加工，按照图纸制作，对配筋的种类、规格、根数、间距不得任意变更。钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。钢筋笼每隔2米14/14 设一组混凝土垫块，每一组4个，保证钢筋笼与钻孔的同心度和砼保护层厚度。混凝土垫块采用圆形穿心垫块，强度等级与灌注桩相同。b安装在孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣等成孔质量检查合格，进行钢筋笼的吊放。搬运过程应平起、平放，防止弯曲、变形。孔口钢筋对接时（声测管），在自然状态下，上、下节笼子必须垂直，钢筋平行排列，必要时须用测锤量测，后用卡尺卡牢主筋，并先全部点焊固定，保证垂直度，然后再逐一满焊。焊缝长度、宽度、厚度及焊缝质量严格按规范及设计要求进行检查。钢筋笼下入孔内时，对准钻孔中心，扶正保持垂直，然后徐徐放入。避免钢筋笼碰撞孔壁，下至设计桩顶标高时，用吊筋将钢筋笼固定在孔口枕木上。吊筋采用2根Ф14钢筋。平面位置偏差不大于10cm，底面偏差不大于±10cm。5.7清孔钻孔达到设计深度后，采用灌注桩孔径检测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。旋转钻机清孔采用泥浆置换法。清孔应达到规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：摩擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，沉渣厚度不符合要求时应进行二次清孔，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。5.8安装导管14/14 导管内壁应光滑、圆顺、内径一致，接口严密，直径一般应在20～30cm。导管中部节段应等长，底部节段长度4m，与漏斗下连接部位应选用长度为100cm、50cm的导管。导管使用前，应进行试拼和试压，按自上而下顺序编号。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度应按孔深、工作平台的高度决定，导管距离孔底的深度控制在25～40cm。导管吊入孔内时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好，在施工过程中应经常对橡胶圈或胶皮垫进行检查，存在问题及时更换。5.9灌注水下混凝土水下混凝土搅拌前，要对进场的原材料进行报验和试验，合格后方可施工。混凝土搅拌完成出场前，由拌合站试验人员对混凝土的含气量、坍落度、扩展度和温度进行检测，合格后方可出场；混凝土运至施工现场后，由现场试验人员对到场的每车混凝土进行检测，合格后方可进行灌注，不合格的混凝土坚决清除出场，不得使用。水下混凝土的坍落度应控制在180～220mm，含气量3.0～5.0%。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，并把导管下口埋入混凝土中不小于1m。水下混凝土灌注应连续进行，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的灌注时间不应太长，宜在3小时内灌注完成。在整个灌注过程中，及时提升导管，控制导管埋深，导管在混凝土埋深控制在1～3m之间。灌注时水下混凝土的浇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。6．质量标准14/14 6.1主控项目6.1.1钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。6.1.2孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。6.1.3钢筋的原材料、加工、连接与安装的检验必须符合现行铁道部《铁路混凝土工程施工质量验收标准》第5.2.1条、第5.3.1条、第5.4.1条、第5.4.2条的规定。6.1.4砼的原材料、配合比设计、施工和水下砼的检验必须符合现行铁道部《铁路混凝土工程施工质量验收标准》中相关条文的要求。6.1.5砼的浇筑必须符合施工工艺设计要求。6.1.6桩的砼强度要求必须符合设计要求。水下砼标养试件强度必须符合设计强度等级的1.15倍。6.1.7桩身顶端浮浆应清理，直至露出新鲜砼面，桩顶高程和主筋伸入承台的长度必须符合设计要求。6.1.8钻孔桩桩身砼应匀质、完整，其检验必须符合下列规定6.1.9桩承载力试验必须符合设计要求。6.2一般项目6.2.1钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋深应符合施工工艺设计要求。6.2.2泥浆指标应根据钻孔机具、地质条件确定。对制备的泥浆应试验全部性能指标，钻进时应随时检查泥浆比重和含砂率。6.2.3浇筑水下混凝土前应清底，孔底沉渣允许厚度为：摩擦桩不应大于300mm，柱桩不应大于100mm。6.2.4钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法应符合下表的规定。钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法14/14 序号项目允许偏差检验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心50mm3倾斜度1%6.2.5钢筋原材料、加工和连接的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2010）第5.2.5条、第5.3.3条和第5.4.4条的规定。6.2.6钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合下表规定。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度±100mm尺量检查2钢筋骨架直径±20mm3主钢筋间距±0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距±20mm5箍筋间距或螺旋筋间距±20mm6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查6.2.7混凝土施工和水下混凝土的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）第6.4.2～6.4.16条规定。7．施工应注意的质量问题14/14 7.1护筒埋设：护筒既保护孔口壁，又是钻孔的导向，护筒的垂直度要保证。为防止跑浆，护筒周围土要夯实，最好粘土封口。在上层土质较差时，将护筒加长至4～6m，提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。7.2对导管的要求：导管在使用前必须作密封性检查，接头严密，不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土的埋管深度。7.3浇筑混凝土的要求：混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高0.5m～1.0m，最后机械破桩头处理。7.4控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低。8．安全及环保要求8.1安全要求8.1.1特殊工种人员应持证上岗。8.1.2钻机、钻具、起吊设备、卡具等均应符合施工要求，并有专人进行检查维修。8.1.3泥浆池周围设置安全防护栏杆，并作醒目警示。8.1.4钢筋笼、钻具、导管的起吊或中途打梢应配备专用工具、卡具，不得随意使用其它物件凑合。8.1.5凡不在施工的孔口，均张挂安全网或加盖脚手板，防止人员或物件掉入孔内。8.1.614/14 进入施工现场人员必须戴好安全帽，穿好防滑鞋，不准穿高跟皮鞋、拖鞋进入施工现场。8.1.7夜间施工应有足够的照明设施，所有电器设备应符合施工现场安全用电规定。8.1.8施工用电要由专业电工接、拆，一机一闸。8.1.9所有施工人员必须严格按照有关安全规章、规程、规定进行施工。8.2环保要求8.2.1严格遵守环境保护政策，按受政府有关环保机构工作人员的检查。8.2.2施工前对施工人员除进行技术交底外，还要对施工人员进行环境保护及文明施工要求交底。8.2.3施工场地应经常保持工地清洁，控制扬尘，杜绝漏洒材料。8.2.4钻孔桩钻碴采用罐车外运。8.2.5外运土均要按要求做防护，不得沿途漏、洒，造成路面污染。8.2.6施工和生活中产生的废弃物及时集中处理、运至指定地点弃置。8.2.7对施工及生活中产生的污水或废水，集中处理，排放到污水排放系统。14/14'