桥梁灌注桩基施工标准化实施细则

'桥梁灌注桩基施工标准化实施细则一、施工前准备工作1、控制网复测，施工前应完成测量放样工作,并经监理工程师检验合格。2、做好配合比等试验工作（配合比必须经总监办批复，外加剂必须采用本项目规定的品牌）。3、准备好护筒，长度满足施工规范要求。4、导管试拼并编号，做水密承压试验。5、进行钢筋机械连接工艺试验（必须经总监办中心实验室平行检测），以及首节钢筋笼制作，复核加强箍直径。6、灌注桩应由专业队伍进行施工，人员、设备满足施工需要（现场配备备用发电机）；按照设计资料提供的地质剖面图,选用适当的成孔方式以及钻机和钻头。7、应熟悉和分析施工现场的地质、水文相关资料、施工现场环境,排查施工区域内的地下管线、地下构筑物、危险建筑等的分布情况。8、钻孔桩开钻前应对施工现场进行整平,放出首批桩位，对现场进行平整时,宜以施工中用到的最大机械为参考,应满足钻机就位、吊放钢筋笼以及混凝土运输的要求。对钻机坐落处进行平整和加固,并应对主要机具的安装、配套设备的就位及水电供应等各项准备工作进行检查。施工地点应比四周原地面稍高,便于排浆和保持现场清洁。9、泥浆制备材料(如膨润土等)已进场,钻孔前应完成泥浆循环系统的设置,拌制的泥浆应经检验且符合规范的要求。如有条件宜配备泥浆处理器。10、旋挖钻机宜用于平地、地基强度较高位置的钻孔，且施工地点附近应没有高压线；当用于支架平台上钻孔时，应对支架平台进行专门设计。11、浅水区域的灌注桩在征得河道、水务等部门的同意后,可采用筑岛法施工。较深水域的灌注桩施工应搭设操作平台,平台宜采用钢管桩搭设, 横梁可采用型钢或桁架等。钢管桩可采用锤击、振动等方式沉入,并应保证其承载力和稳定性；横梁可采用焊接或栓接等方式与桩连接。平台应高于施工期间最高水位1m左右,并应保证其具有足够的强度、刚度和稳定性。对汛期水流冲击力较大的河段,应采取措施增强平台的抗冲击力,如打斜桩、增大桩的直径或加强横向联结支撑等。12、对于溶洞地区,应详细掌握溶洞出现的桩号、范围的大小,针对每个桩位地质资料,结合设计提出施工方案；钻机支撑点应远离桩位,且钻机应用“八”字缆风绳拴拉；应配备处理施工故障的备用机具设备,并应根据溶洞发育情况,备足袋装黏土、片石、袋装水泥等应急材料；在合适位置设置大泥浆池备足泥浆和泥浆泵,确保溶洞钻穿时迅速补浆,防止塌孔。13、对工程地质、水文地质或技术条件特殊复杂的钻孔灌注桩,宜在施工前进行工艺试桩,获得相应的工艺参数后再正式施工。二、施工流程施工流程见图施工准备↓测量、复核桩位埋设护筒、钻机就位↓黏土造浆↓做好钻孔记录钻进成孔检测孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度、泥浆等指标↓清孔吊放钢筋笼钢筋笼加工制作、检查、运输↓检测导管等设备拼装导管和混凝土料斗↓检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度 不符合要求符合要求罐车运输砼或泵送砼灌注混凝土二次清孔←试件制作拆除导管↓↓钻机移位三、灌注桩施工1、护筒设置(1)施工场地或工作平台的选择和设置,应充分考虑施工期间当地的水文情况。陆上或浅水区筑岛处的护筒,其内径应大于桩径至少200mm,护筒的埋置深度宜为2～4m,在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经过计算确定。(2)陆上钻孔桩可直接放出桩中心,依据桩中心在四周施放护桩后再埋设护筒；需搭设水上平台的钻孔桩应先对护筒导向架进行精确放样。(3)钢护筒在普通作业场合及中小孔径的条件下,宜采用厚度不小于6mm厚的钢板卷制；在深水、复杂地质及大孔径等条件下,应采用厚度不小于10mm的钢板卷制。必要时,可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋,增加其刚度。(4)对于大型溶洞、半填充的溶洞、溶洞上方覆盖层为淤泥或较厚的粉细砂层,为防止泥浆流失,造成孔壁坍塌,采取护筒跟进的方法。钢护筒就位后,应采用灌混凝土、碎石、块状黏土,注浆等方法,封堵护筒脚、护筒之间、护筒与孔壁之间的空隙。2、钻机就位，做好护桩，钻孔过程中要定期复核桩位（每台班不少于2次），防止偏位。3、泥浆的循环和净化处理(1)对深水桩的泥浆循环和净化,宜在岸上设泥浆池,制造或沉淀净化泥浆,必要时应配备泥浆船,用于储存、循环、沉淀泥浆。(2)对旱地桩的泥浆循环和净化,其制浆池和沉淀池的大小宜视桩径、桩长及钻机型号而定,且应有一定富余。(3)泥浆池要按标准化要求设置围蔽，循环池和沉淀池必须分开。施工过程中应及时清理泥浆池中的沉淀。 4、钻机种类及适用范围,见表一成孔方式(钻机种类)及适用范围表一序号钻孔机具适用范围土层孔径（cm）孔深(m)泥浆作用1反循环回转钻机细粒土、砂类土、卵石粒径小于钻杆内径2/3，含量少于20%的卵石土、软岩80～250泵吸＜40气举150护壁2冲击实心锥各类土层80～200100护壁3旋挖钻机淤泥、细粒土、砂类土80～20030～80护壁5、成孔施工应符合下列规定:(1)反循环回旋钻①接长钻杆时,法兰接头之间应垫3～5mm厚的橡胶圈,拧紧螺栓,防止漏气、漏水；钻头距孔底约200～300mm,注入泥浆,启动钻机时,应慢速开始钻进。②在硬土层中钻进时,宜采用低挡转速,自由进尺；在高液限黏土、含砂低液限黏土中钻进时,宜采用中挡转速,自由进尺；在砂类土或含少量卵石中钻进时,宜采用中、低挡转速,并控制进尺；在进入岩层后,必要时应根据地质情况增加配重,增强钻头的稳定和钻进速度。③长桩施工时,应根据不同土层、不同的钻孔深度采用不同的钻压、转速、配重、进尺速度及泥浆指标。(2)冲击钻①开钻时应先在孔内灌注泥浆,如孔内有水,可直接投入黏土,以小冲程反复冲击造浆。②开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m,并应低于护筒顶面0.3m,掏渣后应及时补浆。③钻孔中按要求留取渣样，间隔不大于2m，岩层发生变化时必须留样（现场必须有留样盒及留样袋）。④冲击钻钻头直径应不小于设计桩径,宜采用重锤低击的施工工艺，并定期检查冲锤直径，保证桩径。 在淤泥层和黏土层冲击时,应采用中冲程(1.0～2.0m)冲击；在砂层冲击时,应添加小片石和黏土采用小冲程(0.5～1.0m)反复冲击,以加强护壁；在漂石和硬岩层时应更换重锤中冲程(1.0～2.0m)冲击,如表面不平整,应先投入黏土、小片石将表面垫平,再冲击钻进,防止斜孔、坍孔；在石质地层中冲击时,如果从孔口浮出的石子钻渣粒径在5～8mm,表明泥浆浓度合适,如果浮出的钻渣粒径小又少,表明泥浆浓度不够,应从制浆池抽取合格泥浆进入循环。⑤冲击钻进时,操作手应随进尺快慢及时放主钢丝绳,严禁打空锤。一般情况下在松软土层每次可松绳50～80mm,在密实坚硬土层每次可松绳30～50mm。施工中宜在钢丝绳上作长度标志,准确控制钻头的冲程。⑥施工溶岩桩时,当钻机钻至洞顶0.5～1.0m时,应加大泥浆相对密度及稠度,并缩小冲程,逐渐将洞顶击穿,以防止卡钻。在击穿洞顶之前,应有专人观测护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆下降,应迅速补浆。⑦对于大型溶洞或多层溶洞,为防止其与相邻孔串孔或成孔后孔型有葫芦状,宜灌注低强度等级混凝土进行充填或注浆（水泥浆、水泥砂浆、加速凝剂水泥浆）预处理，冲击成孔应在预处理达到一定强度后（一般需10天左右）进行。⑧冲击成孔时，为防止冲击振动使临邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固，应待邻孔砼灌注完毕，并达到2.5MPa抗压强度后，才能开钻，以免影响领桩混凝土质量。(3)旋挖钻①开钻前应先造浆，控制泥浆性能指标，钻孔时应向孔内注入泥浆。在开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m。在不同土层钻进时泥浆相对密度应相应调整。②若施工地质条件稳定，可采用干挖法进行钻孔。③钻孔作业时应先慢后快，开始每次进尺宜为400～500mm，确认地下是否有不利地层，进尺5m后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在700～900mm。 ④对不同的地质情况，宜采用不同钻进速度和钻压，在黏土层、砂层等一些松软地层应采用低压快速钻进，在卵石土、风化岩等坚硬地层应采用高压慢速钻进，钻进时应经常检查机具，防止钻具损坏发生掉钻事故。⑤应适当控制回转斗的提升速度，提升过慢影响工效，提升过快泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。(4)做好钻孔记录（钻孔记录必须放置现场备查）。6、成孔过程及终孔后的检验应符合下列规定：(1)钻孔灌注桩在成孔过程中和终孔后,应对钻孔进行阶段性的成孔质量检验,且宜采用专用仪器检测。钢筋检孔器仅可用于对中、小桥梁工程桩孔的检测,检孔器外径等于桩孔直径、长度宜为孔径的4～6倍。(2)严格按设计终孔，地质情况和设计有出入时必须及时上报，待业主、总监办、设计单位答复后才能终孔。(3)对冲击钻成孔桩基在确定终孔标高后，最后50cm必须低冲程进尺，以保证桩底基岩的完整性。(4)孔深、孔形、孔径等经检验合格后进入清孔阶段。7、清孔施工应符合下列规定:(1)成孔检査合格后应进行清孔,并应清除护筒上的泥皮；钢筋笼下好、灌注混凝土前,应再次检查沉淀层厚度、泥浆指标,如超过规定值应进行二次清孔,符合要求后应立即灌注混凝土。(2)冲击钻机成孔宜采用换浆法清孔,反循环钻机成孔宜采用抽渣法清孔,不论采用何种方式清孔都应及时向孔内注人相对密度合适、含砂率低、稠度较好的泥浆,不得采用加大孔深的办法替代清孔。8、钢筋骨架的加工及就位应符合下列规定:(1)建议每个分部必须建立钢筋机械接头加工人员动态台帐，并上报总监办，总监办中心试验室进行动态管理。(2)钢筋下料必须采用整捆金属带锯床进行切割，钢筋端面宜平整，并与钢筋轴线垂直。(3)滚丝 丝头有效螺纹长度应满足设计要求。丝头加工时应使用水性润滑液，不得使用油性润滑液。(4)丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护冒或拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。(5)半丝长度必须精确控制，误差不得大于1p。(6)在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损。钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧。(7)钢筋骨架应在钢筋加工场制作,制作好的钢筋骨架应平整垫放。钢筋骨架宜采用自动滚焊机加工。(8)钢筋骨架应每隔2.0～4.0m设置临时十字加劲撑,以防变形;加强箍筋应设在主筋的内侧,螺旋箍筋应在主筋的外侧,其间距必须按设计布设，并应与主筋绑扎或点焊。(9)桩基保护层定位砼滚轮按设计数量进行设置，强度不低于桩身砼强度；砼滚轮安装后必须保证能转动，破损的不得使用。(10)每节骨架均应有半成品标志牌,标明品名、钢筋产地、规格型号、检验状态、使用部位、报告编号。(11)钢筋骨架宜采用扁担梁辅助起吊,第一节钢筋骨架吊起放入孔内过程时,拆除第一节钢筋骨架临时十字加劲撑,在钻机上用型钢穿过加劲箍筋挂住钢筋骨架,并应保证型钢水平和钢筋骨架垂直。吊放第二节钢筋骨架与第一节对准后应对主钢筋进行机械连接或焊接连接,施工完螺旋筋后再下放钢筋骨架,如此依次进行。下放钢筋骨架时,应缓慢均匀,并应根据下放深度,随时调整钢筋骨架入孔的垂直度,应避免其倾斜及摆动。(12)每吊放一节钢筋骨架应拍照存档,作为资料保存和桩基计量依据。钢筋接头拍照应符合以下相关要求：①接头处悬挂标示牌，标示内容包括标段、桥名、桩位、第几个接头、质检员及旁站监理姓名、施工日期、施工时间等。②每个接头不少于2张照片，1张为上好连接套筒后检查主筋间距，1张为绑好螺旋筋。③拍照时照相机必须设置为显示拍照时间。④合格牌尺寸宜为500mm×500mm,合格牌内容见下表。 钻孔灌注桩钢筋骨架隐蔽检查合格牌桥名×××大(中、小)桥桩位编号第××跨左(右)-××本节钢筋骨架长×××m钢筋骨架节数第×××节/共×××节日期、时间××××年××月××日××时××分质检员签字×××旁站监理签字×××(13)声测管必须按正三角形或正方形布置，施工中严格控制在钢筋笼内的相应位置，各条声测管与主筋必须用U型钢筋固定，下完一节钢筋笼后必须及时灌水，钢筋笼底部声测管不得过分弯曲，确保整体对接后的顺直度。(14)声测管堵塞后由承包人自费钻孔代替声测管。(15)最顶上一节钢筋笼骨架顶面宜增设一道加强箍筋,防止安装过程钢筋骨架顶面出现较大变形,保证钢筋骨架的定位准确。吊挂钢筋骨架的吊环应采用未经冷拉的热轧光圆钢筋制作。钢筋骨架下放到位后,应对其顶端定位并固定,防止灌注混凝土时钢筋骨架偏移、上浮。9、灌注桩混凝土的灌注施工应符合下列规定:(1)灌注水下混凝土时,导管的直径宜按桩长、桩径和每小时灌注的混凝土数量确定,或按表三选用；导管的壁厚应满足强度和刚度的要求,确保混凝土安全灌注。严禁采用外法兰盘接长导管,防止导管与钢筋骨架之间挂带。导管直径表表三导管直径(mm)通过混凝土数量(m3/h)桩径(m)200100.6～1.2250171.0～2.2300251.5～3.035035＞3.0(2)导管在使用前和使用一段时期后,应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查，并做拼接、过球、水密承压、接头抗拉等试验,经常更换密封圈。 (3)灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2～6m。对于溶岩桩,水下混凝土灌注前应考虑扩孔及填充溶洞的需要,多准备混凝土,并适当加大溶洞导管埋深(6～8m为宜),以避免溶洞护壁塌陷,桩孔内混凝土充填溶洞,引起混凝土面急剧下降而导致导管口露出混凝土面产生断桩事故。(4)水下混凝土的强度、和易性、坍落度等应符合设计和规范的要求。拌和站应有足够的生产能力,灌注时间不得长于首批混凝土的初凝时间；对灌注时间较长的桩,应对混凝土的初凝时间进行特别设计。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度当桩径D<1.5m时宜为180～220mm；桩径D≥1.5m时宜为160～200mm。(5)灌注前应检査拌和站、料场、灌注现场的准备情况,确定各项准备工作就绪后方可进行。(6)首批混凝土灌入孔底后,应立即测探孔内混凝土面高度,导管离孔底的高度应为20～40cm左右,导管埋置深度不应小于1m；如发现导管内进水,表明出现灌注事故,应立即进行处理。(7)对岩溶特别发育的部位,应采取措施防止因混凝土压力增大而出现坍孔,同时应适当控制混凝土灌注速度。(8)在安放导管过程中应注意其垂直度,钢筋骨架内径与导管外壁之间的最小间距应大于粗集料最大粒径的两倍,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1.0m左右时,应降低混凝土的灌注速度,防止钢筋骨架上浮；当混凝土上升到骨架底口4m以上时,应提升导管,使其底口高于钢筋骨架底部2.0m以上,即可恢复正常灌注速度。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,不得中途停顿。(9)应加强对灌注过程中混凝土高度和混凝土灌注量的测量和记录工作,可按每灌注8m3测一次(约一罐车混凝土),对灌注施工进行控制。在进行水下混凝土灌注时,严禁将泵车泵管直接伸人导管内进行灌注,必须经过料斗进行灌注(若将泵管直接伸入导管进行灌注,易产生混凝土离析,同时在导管内易产生高压空气囊,形成堵管)。(10 )在混凝土灌注将近结束时,应采取措施(如设置浇筑架)保证料斗内的混凝土与设计桩顶有足够高差,增加桩顶混凝土的顶升能力,最终混凝土灌注的顶面高程应比设计高1.0m以上,当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况时,应根据首件工程总结适当提高超灌高度。在拔出最后一段导管时,拔管速度应慢,边拔边抖,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。四、质量控制1、开工前应认真研究地质钻探资料,分析地质情况,对可能出现的流沙、管涌、涌水等不良地质等情况,应制订针对性的措施。2、护壁方案应符合桩孔的地质情况。3、所有桩基均应进行无破损检测,并按一定比例进行钻芯检验。4、摩擦桩建议尽早进行桩基承载力试验，以对设计参数进行修正，避免大面积桩基承载力不够。5、机械凿桩头必须保留20cm以上人工凿除，凿桩头时主筋弯曲不得大于15度。6、桩头凿好后必须通知测量监理工程师对桩基偏位进行检测，检测合格后才能进行下一道工序。五、成品保护1、对位于软土地基路段的桩基,在软基处理施工时应留出桩位,暂不进行灌注桩的施工,待路基施工完成后方可进行灌注桩的施工,且灌注桩施工完成后施工单位和监理工程师应(特别是下道工序开始前)加强桩位的复测检查。2、中心距离5m以内的钻孔桩,应待相邻桩混凝土灌注完成24h,且桩顶混凝土达到2.5MPa后再行钻进,避免影响已成桩的质量。3、深水或地质条件较差的相邻桩孔,不得同时钻进。六、安全施工1、基础施工前应调查地面、地下建筑物（构筑物）及各种管线，确定其位置并设置明显标志，必要时应拆、移或采取相应保护措施，并应保证施工作业不危及各种设施及地下管线。 2、桩基机械作业区域应平整坚实，水上作业平台搭设应牢固，设备应安装稳固。施工前应划定作业区并设立警示标志，非作业人员未经批准不得入内。操作人员登高检查或维修设备时应配齐安全防护设施。3、钻机运行中作业人员必须位于安全位置，严禁靠近或触摸钻杆，钻具悬空时下方严禁站人，施工过程中严禁人员进入孔内范围作业。发生塌孔和护筒周围冒浆等事故时应立即停钻，钻机有倒塌危险时必须立即将人员撤至安全位置，经技术处理并确认安全后方可重新作业。4、所有制浆池、储浆池和沉淀池周围应设立安全防护栏杆和安全标志，弃渣、泥浆应及时外运，泥浆池废弃后应及时回填处理，恢复地表原样。七、环境保护1、钻孔泥浆的原材料宜选用性能合格的黏土或其它符合环保要求的材料，水上钻孔施工应配备专用的泥浆船或泥浆输送管泵，应采取有效措施防止泥浆外溢污染环境。2、钻孔过程中的泥浆及钻渣的处理应符合设计图纸及环保的相关规定，外运到指定弃土区域存放，不得随意排放，并取得监理人的认可。泥浆及钻渣不得污染或堵塞当地农田、水系及地下水。'