冲击成孔岩溶桩基施工作业指导书

'新建怀化至邵阳至衡阳铁路桥梁工程编号:HSHQZ-001冲击成孔岩溶桩基施工作业指导书单位：屮铁一局怀邵衡项目部（HSHZQ-6标）编制：审核：批准： 2015年4月15日发布2015年4月15日实施 1•适用范围12•作业准备13•技术要求14•施工程序与工艺流程15•施工要求26•劳动组织97•材料要求10&设备机具配置109•质量控制及检验1010•安全及环保要求12 冲击成孔岩溶桩基作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于新建怀邵衡铁路桥梁工程冲击成孔岩溶桩基施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在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。指导施工安全保证措施，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。2.2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、技术人员进场生活和办公需要。3.技术要求桩基础钢筋在钢筋场内加工，运至现场吊装。混凝土全部在搅拌站集中拌制。施工前按照设计配合比进行试验，确定现场的施工配合比。混凝土的配合比应保证混凝土的抗压强度能达到设计要求。4.施工程序与工艺流程4」施工程序岩溶地区桩基础施工程序为：施工准备一＞桩位放样—护筒埋设一＞冲击钻钻进T岩溶处理（如有需要）—检孔—清孔—钢筋笼加工吊装—二次清孔-水下混凝土灌注，龄期足够后进行桩基检测。4.2X艺流程 5•施工要求5.1施工准备5.1.1作业面展开钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定，能 承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。5.1.2泥浆制备选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于1.2,砂黏土不大于1.3,坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4o粘度：一般地层16〜22s,松散易坍地层19〜28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%oPH值：大于6.5。5.1.3安装钻机安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mmo5.2施工工艺521桩位放样在施工现场附近引平面控制点和标高控制点，并报监理审批。使用经过校核且在有效期范围内的全站仪和水准仪进行测量工作，做好测量记录。5.2.2埋设钢护筒护筒内径比桩径大40cm,护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于2m,砂类土不小于3mo当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1米。钻孔时孔内水位高出护筒底面0・5m或地下水位以上1.5-2.0mo 523钻孔开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。524检孔钻孔完成后，用电子孔斜仪或检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。525清孔清孔的目的是使孔底沉磴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔采用循环换浆法或抽浆法进行清孔。5.2.6钢筋笼制作、安装钢筋原材料、加工、连接、和安装的检验必须符合要求。钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验。 钢筋的加工应符合设计要求。当设计未提出要求时，应符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》中的有关规定。纵向受力钢筋的连接方式必须符合设计要求。钢筋接头的技术要求和外观质量应符合标准要求。钢筋保护层垫块位置和数量应符合设计要求。当设计无具体要求时，构件侧面和底面的垫块数量不应少于4个/mS钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。配置在“同一截面""内受力钢筋接头的截面面积，占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。当设计未提出要求时，应符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》中的有关规定。钢筋笼在钢筋加工场地内分节制作，笼体焊接牢固，并按设计要求每隔2米沿钻孔竖向焊接一道钢筋保护支架，每道沿圆周对称的设置4个，以保证钢筋的保护层厚度，并按设计要求安装和固定声测管。钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等髙的木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点髙度相等；采用人工抬运时，应多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力尽量均匀。安装钢筋笼由吊车吊装，采用两点起吊，以防止骨架在起吊过程中变形。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼直径大于1200mm,长度大于6m时，应采取措施对起吊点予以加强。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻 碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用挤压套筒连接或单面焊。连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其它所有的接头，接头位置必须按50%接头数量错开至少20d连接。接头焊接好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在8h内浇注混凝土，防止坍孔。声测管的布置及数量必须满足设计要求，与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭（下口封闭、上端加盖），管内无异物，水下混凝土施工时在管内灌满水，严禁漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接（采用套管丝扣连接），连接处应光滑过渡，声测管长度需满足设计要求。527二次清孔钢筋笼安装完成后，应进行二次清孔，分别对沉渣厚度和泥浆性能指标进行检测，合格后才能进行下道工序。清孔应符合以下标准：沉渣厚度符合设计要求，当设计无要求时：柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于15cm；泥浆比重不大于1.1,；泥浆含砂率不大于2%；泥浆黏度为17〜20s;孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒。5.2.8混凝土灌注1)导管技术要求灌注水下混凝土采用钢导管灌注，采用导管内径为25-30cmo导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于 导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.5倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力(kPa)；rc为混凝土拌和物的重度(24kN/m3)；he为导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3)；Hw为井孔内水或泥浆的深度(m)o1)安装导管导管采用(p25-30钢管，每节2〜3m,配2〜3节1〜1.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm,试压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度按孔深和工作平台髙度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有250〜400mm的空间。2)首批封底混凝土 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，并能把导管下口埋入混凝土不小于lm并且不大于3m。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。4）水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止工具掉入孔中。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管4〜8次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，节间的橡皮垫，而使导管漏水。不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和lm以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m〜5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长 度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大•如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应根据设计要求超灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。6•劳动组织6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。6.2施工人员应结合现场施工条件、机械设备、人员组合和工期要求进行合理配置。每个作业工点人员配备表负责人1人技术主管1人专兼职安全员1-2人工班长1-4人 技术、质检、测量及试验人员4-10人操作工人、普工20-60人其中负责人、工班长、技术人员和专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。7.材料要求原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：混凝土原材料必须符合规范要求，按规定批次进行送检。配合比必须经过试验确定，并报审通过后才能使用。钢筋原材料必须符合规范要求，按规定批次进行送检。钢筋保护层垫块材质应符合设计要求。设计无具体要求时，垫块的抗压强度不应低于结构本体混凝土的设计强度，且每半年需出具第三方检测报告。当混凝土原材料发生变化时，必须按要求重新做配合比试验。5•设备机具配置桩基础施工机械设备配置分为三大部分，即混凝土拌合站、钢筋加工厂和桩基础施工工点的各个施工单元。主要施工机械设备配置表钢筋加工厂混凝土拌合站桩基施工工点弯曲机5台混凝土搅拌设备2套冲孔桩机（10-25台）电焊机2台洗石机1台挖掘机（2-5台）切断机3台装载机2台洒水车1台调直机2台洒水车1台泥浆泵（12-27台）液压弯箍机1台混凝土罐车4-8台6•质量控制及检验9」质量控制9.1.1桩基础施工工程质量控制点主要为五个方面：1）混凝土原材料 2）混凝土配合比3）钢筋原材料4）钢筋焊接质量5）混凝土灌注前沉渣厚度和泥浆指标的控制9.1.2所有原材料应按验收标准规定的检测规程进行检测，合格后才能使用。9.1.3设计混凝土配合比应根据砂石料的含水率进行调整，确定施工配合比。混凝土的配合比应保证混凝土的56d强度满足设计要求。9.1.4钢筋焊接应按照设计要求或规范标准进行焊接，保证焊接长度和质量。9.1.5混凝土灌注前必须对沉渣厚度和泥浆指标检测，合格后才能进行混凝土灌注施工。9.2质量检验921混凝土原材料质量检验应符合设计要求。检验方法：按《铁路混凝土工程施工质量验收标准》所规定的检测方法进行检验。9.2.2钢筋原材料9.2.3钢筋焊接质量检验应符合规范要求。检验方法：按《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）、《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2014）和《金属材料拉伸试验第一部分：室温试验方法》（GB/T22&1-2010）所规定的试验方法检验。9.2.4桩基础检测：按照设计要求的桩基础检测方法（超声波或小应变）和频次对已完成施工的桩基的桩长和完整性进行检测。5•安全及环保要求10」安全要求 1）认真查清邻近建（构）筑物情况，采取有效的防震安全措施，以避免钻孔时震坏邻近建（构）筑物，造成裂缝、倾斜，甚至倒塌事故。2）钻机机械操作时应安放平稳，防止钻孔时突然倾倒，造成人员伤亡和设备损坏。3）采用泥浆护壁成孔，应根据设备情况、地质条件和孔内情况变化，认真控制泥浆密度、孔内水头高度、护筒埋设深度、钻机垂直度、钻进和提钻速度等，以防塌孔，造成机具塌陷。4）钻孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前，应用盖板封严，以免掉土或发生人身安全事故。5）所有成孔设备，电路要架空设置，不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线。电闸箱和电动机要有接地装置，加盖防雨罩；电路接头要安全可靠，开关要有保险装置。6）恶劣气候应停止钻孔作业，休息或作业结束时，应切断操作箱上的总开关，并将电源最近的配电盘上的开关切断。7）混凝土灌注时，装、拆导管人员必须戴安全帽，并注意防止扳手、螺丝等掉入桩孔内；拆卸导管时，其上空不得进行其他作业，导管提升后继续浇注混凝土前，必须检查其是否垫稳或挂牢。10.2环保要求10.2.1桩基工程施工时应尽量减少泥浆的使用，泥浆的排放应设沉淀池，经沉淀后排放的污水应符合当地环保的标准。10.2.2桩基工程施工时应选用符合噪声排放标准要求的设备，作业时应避开休息时间以减少对周围社区和单位的噪声影响；应尽量选用振动小的设备，以减少对周围建筑物的干扰和影响。10.2.3桩基工程所用机械设备应选用节能型的，以节约油料消耗，尾气排放要符合标准。避免废油溢漏，对废油及油沫布油手套按规定处 理。合理选用配套设备，节约电能消耗。10.2.4桩基工程施工设计要合理，尽量减少使用钢材、水泥数量，节约钢材消耗。10.2.5水泥、砂石、泥浆和建筑垃圾等材料运输时应按要求进行覆盖，避免产生扬尘；翻斗车卸料避免产生粉尘；装车严禁太满、超载，避免遗洒、损坏及污染路面等现象发生。10.2.6作业现场路面干燥时应采取洒水措施、装卸时应轻放或喷水、现场水泥、砂石临时堆放时应进行覆盖，避免产生粉尘及扬尘。10.2.7混凝土搅拌机械及机具清洗时应节约用水，现场应设置沉淀池，污水须经沉淀达标后，方可排入市政管网。10.2.8施工时应尽量减少混凝土的遗洒、浪费，对落地混凝土应及时回收利用；对建筑垃圾处理应按要求，运至指定地点，不得随意抛弃或填埋。'