某铁路段扩能改造工程钻孔灌注桩技术交底

技术交底广西沿海铁路制定部门：工程技术部编号工程项目广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程设计单位中铁二院工程集团有限责任公司施工单位中铁二局钦北铁路工程指挥部分部工程名称钻孔灌注桩监理单位北京铁城建设监理有限责任公司钦北监理站交底内容：一、目的明确旋挖钻钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。二、编制依据《水头镇跨涑水和特大桥》（大西原运施桥－42-DEFG）；《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）；《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)；《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)；《客运专线铁高性能混凝土暂行技术条件》(科技基[2005]101号)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)；《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)；《铁路工程基桩无损检测规程》(TB10218-1999)；《钢筋焊接及验收规程》(GB3077-99)；《施工图设计文件》；《钻孔灌注桩技术交底》（中铁二局）三、钻孔方式本工区全部采用旋挖钻孔方式，钻机采用GPS-15\20、。四、施工方法及工艺要求4.1钻孔灌注桩工程概况⑴地下水的类型及赋存条件桥址处均属于黄土平原区，为第四系全新统人工堆积层杂填土，第四系全新统冲积层，第四系上更新统风积层、第四系上更新统冲积层；第四系中更新统洪积层地下水为第四系孔隙潜水。勘测期间地下水位埋深20.0～67.4米，细砂层中，可作供水水源。⑵地下水、土腐蚀性评价本区段DK620+320～DK622+350地下水具氯盐侵蚀及硫酸性盐侵蚀。环境作用等级为H1L1T1类，桩基础按H1L1类环境设计采用C40防腐混凝土,T1采用C30混凝土。⑶工程范围及数量全段从280#墩到547#墩共计268个墩位，包括钻孔灌注桩共计2576根，均为摩擦桩，桩径分为1.0m、1.25m、1.5M三种。其中桩径100cm为2132根，桩径125cm为412根，桩径150cm为32根；各墩位桩基础数量及布置有8～16根不等。具体桩基数量统计如下表：钻孔灌注桩数量表表1桩径φ1.0mφ1.25mφ1.5m合计数量（根）2132412322576⑷工艺流程钻孔灌注桩施工区域均为旱地施工区域，钻孔灌注桩施工工艺流程图见图4.1平整场地桩位放样护筒埋设护筒制作检测桩位及护筒标高钻机就位开始造浆优质膨润土和粘土钻进泥浆循环、检查泥浆指标检查孔径及垂直度终孔前检查孔底标高、孔径及垂直度，填记录表填写钻孔记录表清孔换浆检查泥浆各项指标下放钢筋笼填记录表钢筋笼制作、检查、填记录表下放导管导管水密试验灌注砼、填记录表检查沉淀厚度，二次清孔砼输送砼拌和、填记录表材质检验试件制作试件检测基桩砼质量检测破桩头图4.1-1旱地钻孔灌注桩施工工艺流程图4.2准备工作(1)旱地施工作业区域施工准备①场地平整：钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。②泥浆池设置：泥浆池包括沉淀池和循环池，开挖尺寸统一为6×6m，开挖深度原则上不应超过地下水位线，开挖余方宜堆在坑口，人工配合修筑呈梯形，高度不大于1米，顶宽为1米，泥浆池内侧敷设塑料膜，防止污染地下水，坑口外侧采用红白相间（20cm）脚手架钢管安设1.2m高围栏，围栏立柱间距不大于2.0m，横栏2道间距0.6m，内侧满挂米目网，便道一侧悬挂标准（止步、坠落、深池）警示标志。A、泥浆指标根据该桥位处的地质情况，泥浆性能指标按一般地层要求配制，相对密度1.05～1.15、粘度16～22s、胶体率≥95%、含砂率≤4%、酸碱度PH≥6.5。钻孔过程中应始终使护筒内泥浆水头高度保持在1.5～2.0m。B、泥浆的配制钻孔施工的成败关键是泥浆的配制，泥浆性能对成孔至关重要。施工中要经常测定泥浆各项指标并及时调整泥浆性能达到标准要求，确保其良好的护壁性能，以保证桩基施工顺利进行。钻孔泥浆使用原地井水，经过取样试验，该区域的井水均可以用作钻孔施工用水。根据地质情况，控制泥浆比重在1.10～1.15左右，根据实际情况可予以适当调整。C、旋挖钻孔泥浆循环系统布置泥浆循环系统由循环池、泥浆泵、沉淀池、进出泥浆槽等组成，沉淀池和泥浆池，用沟槽连接。钻孔时用空压机将孔内泥浆携带钻渣吸出并排入沉淀池沉淀，及时将钻渣清理，净化后的泥浆流至储浆池再经沟槽或泥浆泵再循环入孔内。以此循环自始至终，直到钻孔完毕。循环系统示意图见图4-1所示：5、钻机2、储浆池1、土台4、工作平台3、沉淀池图4-1旋挖钻孔泥浆池布置示意图③泥浆排放为保护环境不受污染，泥浆池要合理设置，泥浆池尽量集中设置，避免四处漫溢，泥浆沉渣必须运到指定的合适位置排弃，保证施工现场环境不受污染。在陆地上指定废弃位置开挖一大型钻渣排放池，配置2台泥浆输送车，将泥浆运送至泥浆排放池。4.3钻机布设及就位钻机正确就位，钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心（钻杆中心）和设计桩中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不大于2cm。钻机调整就位后，需牢固固定钻机以避免在钻孔过程中因钻机的振动而影响钻杆垂直度和平面位置，从而造成成孔位置、孔形、倾斜度不满足设计要求。同时在成孔过程中现场技术人员必须经常检查钻杆的垂直度和平面位置是否发生变化，钻机有无沉降现象，不符合要求及时进行调整，并对底部采取垫枕木等加固措施，避免钻机在成孔过程发生位移和沉陷以及倾斜，确保基桩成孔质量。4.4钻进本工区钻孔为群桩钻孔时施工，采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。施工顺序如图4-2所示：钻孔前，应绘制钻孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当钻进压力、钻进速度和泥浆性能指标。当钻机就位并复检后，进行钻机调试并制作一定数量的合格泥浆，启动泥浆泵转盘，待泥浆形成循环后方可开始进尺。钻孔时应做好记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班施工应注意事项；随时捞取渣样，与地质剖面图详细核对，检查土层是否有变化，当实际地质情况与设计提供的地质报告相差较大时要由质检员及时报监理工程师，同时进行分组取样，并做好记录。钻进过程中技术人员每天及时填写钻孔施工记录并交由现场监理工程师签认。当钻进深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查，满足设计要求后，填写终孔检查证，经监理工程师签认后方可进行清孔和灌注水下混凝土的准备工作。⑴钻孔施工要求①钻孔作业应分班连续进行，不得中断，遇有问题，应立即处理；②经常对钻孔泥浆进行检测和试验，检查泥浆的各项性能指标，如不符合要求，应随时改正；③钻进过程中随时注意地层变化，在地层变化处应捞取渣样，判断地质类别，记入记录表中，并与地质报告相对照，钻渣样应编号保存，以便分析；④必须及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项；⑤钻孔作业应连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，以防埋钻，孔口应加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于5cm。⑵钻孔垂直度和孔底沉淀的控制①钻孔垂直度控制钻孔垂直度不好，很容易导致下钢筋笼、导管及量测混凝土面困难，故对钻孔垂直度要严格控制，经常检查钻机，看钻机底盘是否平稳，平面位置有没有发生变化，机具设备有无松动，从而确保基桩最终的成孔质量。②孔底沉渣控制在钻孔深度范围内，有少量可造浆地层，地层自然造浆能力较差，终孔后细砂、粉细砂快速沉淀，给清孔带来困难，为减少孔底沉淀，拟采取以下措施：A、采用大功率泥浆泵供应泥浆，增大泵量，提高泥浆循环速度，增强泥浆携带钻渣的能力。B、用优质黏土提高泥浆粘度，以减慢砂粒沉淀速度。C、及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池中的沉渣，补充优质泥浆。D、终孔：当钻进至设计标高时由钻机技术人员对成孔深度进行复核，确认到位后通知质检人员进行检查，由质检人员负责通知监理工程师，经监理工程师检查合格后才可终孔。E、清孔：清孔采用泥浆分离器，分两次进行。一次清孔，当钻进深度距孔底标高3～5m时，泥浆泵开始排除循环泥浆，同时补充泥浆，当孔底达到设计标高后，钻头在孔底转动或在3米范围内上下移动，泥浆继续循环直至其泥浆指标满足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不大于20cm。然后用超声波检孔，检查合格后，即可吊放钢筋笼和下混凝土灌注导管，然后由导管与泥浆分离器通过泥浆管联结进行二次清孔。清孔时注意事项：1、清孔后，检查孔口、孔中、孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量要求。2、沉淀厚度必须满足施工规范及设计要求。3、严禁用超深成孔的方法代替清孔。4.5钢筋笼制作与安装钢筋笼分节在钢筋加工区内制作，制作完成后由项目部质检人员进行自检，然后通知监理工程师进行验收，合格后利用平板车将钢筋笼运至施工现场待用。在用平板车进行钢筋笼转运时，在平板车上必须设置固定钢筋笼用的型钢支架。（1）钢筋笼制作及检测管安装技术员和钢筋工班长根据设计钢筋笼长度、规格进行钢筋配料，每节钢筋笼的下料均需写出具体的配料单。两节钢筋对接时必须保证接头质量（能满足规范要求的焊接长度）。钢筋笼整体制作，长度根据实际桩长制作，为了避免钢筋笼在吊装过程中产生变形，采取在钢筋笼上设置十字撑以加强整体刚度。钢筋笼制作时，钢筋笼的接头要错开布置，配置在搭接长度区段内的受力钢筋，其接头截面面积占总面积的百分率控制在50%以内(搭接长度区段为35倍的主筋直径，且不小于50cm)，严格按照设计图纸和技术规范要求执行。声测管按设计图纸进行布置，检测管上口利用φ8的圆钢制作的套圈临时固定在钢筋笼上口第一道加劲箍上，下口焊接固定在钢筋笼上，其余用自制的U形卡进行固定。同时，声侧管上、下口应先用钢板焊接密封避免下放后进浆（超声波检测时将上口打开即可）。钢筋笼制作完毕，质检员自检合格后填表并及时通知现场监理工程师进行验收，检查合格并签认后方可使用。（2）钢筋笼的下放成孔检验孔深、孔径符合要求后，及时进行钢筋笼的下放工作。钢筋笼的转运及入孔起吊采用多点起吊的办法（钢筋笼入孔起吊采用四个吊点，并对称布置），以防止钢筋笼产生变形。钢筋笼下放前应严格按照设计图纸在钢筋笼设置定位钢筋，每隔2米设一组，每组4根均匀设于桩基加强筋上。在钢筋笼接长、下放施工过程中，钢筋骨架要保持垂直、居中，每节接长要顺直，接头焊接牢固可靠，同一断面接头数量不超过总根数的二分之一。同时严防钢筋骨架下放过程中与孔壁擦撞，以免破坏孔壁。当钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置和底面高程偏差不大于设计及施工技术规范要求。4.6水下混凝土浇注（1）灌注前准备工作该项工作主要包括各种机械设备的检查（如拌和设备，罐车、吊机、输送泵等），以及浇筑混凝土使用的支架、储料斗、导管等的检查。同时，还要检查材料的储备情况。水下混凝土浇筑导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，本工区采用Φ294快速螺旋接头型导管。导管管节长度，中间节为2m等长，底节可为4～6m，漏斗下宜用1m长导管。导管使用前进行试拼和试压。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm；导管长度应按孔深和工作平台高度决定。在浇筑混凝土前，应进行升降试验。导管吊装升降设备能力，应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并应有一定的安全储备。每次使用导管前都必须检查导管接头的牢固性，确保在混凝土浇筑过程中安全可靠。下导管时，现场技术员必须在现场旁站并指导工人安装，记录下放导管节数、导管组合和总长度(包括每节导管长度、具体安放位置)。吊装工要正确指挥吊机起放导管，操作工人在导管就位后上好夹板及卡子，导管下放到位后可将导管直接放至孔底，进行第二次清孔。在安装料斗前，料斗内的残留水泥浆、砼结块要清理干净。每次灌注砼前，料斗要进行湿润。清孔完成后及时安装料斗，做好砼灌注准备，等监理检查认可后即可进