沖擊鉆孔灌注樁施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1、沖擊鉆孔灌注樁施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1.目的：指導(dǎo)沖擊鉆機(jī)作業(yè)人員進(jìn)行鉆孔作業(yè)。2.適應(yīng)范圍：適用于地質(zhì)為粘性土、砂類(lèi)土、礫石、卵石、漂石、較軟巖石，孔徑在80200cm之間的實(shí)心錐沖擊鉆作業(yè)。3.沖擊鉆孔作業(yè)、鋼筋籠加工、吊裝及導(dǎo)管安裝及二次清孔等3.1施工機(jī)具及人員配置3.1.1需要配置如下人員：電工、混凝土工、鋼筋工、木工、電焊工、吊車(chē)司機(jī)、混凝土攪拌站司機(jī)、混凝土運(yùn)輸車(chē)司機(jī)、裝載機(jī)司機(jī)、普工3.1.2需要配置如下機(jī)械：混凝土攪拌站、沖擊鉆機(jī)（含泥漿制備設(shè)備）、混凝土運(yùn)輸罐車(chē)、鋼筋對(duì)焊機(jī)、鋼筋交流電焊機(jī)、鋼筋切割機(jī)、鋼筋彎曲機(jī)、鋼筋調(diào)直設(shè)備、汽車(chē)起重機(jī)、輪式裝載機(jī)、發(fā)電機(jī)（備用）、變壓器、水泵、

2、木工加工機(jī)械3.1.3各類(lèi)工具明細(xì)表測(cè)繩、50m鋼卷尺、5m鋼卷尺、全站儀、水準(zhǔn)儀。3.2鉆孔前準(zhǔn)備工作3.2.1場(chǎng)地準(zhǔn)備：鉆孔場(chǎng)地應(yīng)清除雜物、換除軟土、平整壓實(shí)。場(chǎng)地位于淺水、陡坡、淤泥中時(shí)，可采用筑島、枕木或型鋼等搭設(shè)工作平臺(tái)；當(dāng)位于深水時(shí)，可插打臨時(shí)樁搭設(shè)固定工作平臺(tái)。工作平臺(tái)必須堅(jiān)固穩(wěn)定，能承受施工作業(yè)時(shí)所有靜、活荷載，同時(shí)還應(yīng)考慮施工設(shè)備能安全進(jìn)、出場(chǎng)；對(duì)于有淺埋巖溶地層或存在地面塌陷隱患的樁孔，要先進(jìn)行溶洞加固后方可進(jìn)行鉆孔作業(yè)（具體見(jiàn)穿越溶洞鉆孔作業(yè)指導(dǎo)書(shū)）。3.2.2泥漿制備及泥漿池開(kāi)挖選擇和備足良好的造漿粘土或膨潤(rùn)土，泥漿比重可根據(jù)鉆進(jìn)不同地層及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。新制泥漿性能指標(biāo)應(yīng)

3、滿(mǎn)足以下要求：巖石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，堅(jiān)硬大漂石、卵石夾粗砂不宜大于1.4。各工區(qū)可根據(jù)各自管段實(shí)際地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整粘度：一般地層1622s，松散易坍地層1928s。含砂率：新制泥漿不大于4%。膠體率：不小于95%。PH值：大于6.5。正常施工階段泥漿循環(huán)分離系統(tǒng)每2個(gè)墩（臺(tái)）設(shè)置一個(gè)，遇特殊地段或大干時(shí)期泥漿每個(gè)墩（臺(tái)）設(shè)置一個(gè)。泥漿采用造漿粘土。每個(gè)泥漿制備及循環(huán)分離系統(tǒng)由泥漿攪拌機(jī)、泥漿池兩個(gè)、沉淀池一個(gè)組成。泥漿池四周及導(dǎo)流槽溝槽宜固化處理，且高出原地面20cm，避免地表水進(jìn)入泥漿池及泥漿溢出。泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置見(jiàn)下圖所泥漿池的深度可根據(jù)實(shí)際樁基混凝土方量確定，造漿量一

4、般為23倍的樁的混凝土體積。3.2.3導(dǎo)管的選擇導(dǎo)管直徑的選擇導(dǎo)管直徑表導(dǎo)管直（mm）通過(guò)砼數(shù)量（m3/h）樁徑（m）200100.61.2250171.02.2300251.53.035035>3.0導(dǎo)管壁厚的選擇導(dǎo)管壁厚表導(dǎo)管長(zhǎng)度(m)導(dǎo)管壁厚(mm)導(dǎo)管直徑200mm250mm導(dǎo)管直徑300mm350mm鋼板卷制無(wú)縫鋼管鋼板卷制無(wú)縫鋼管<303841030504951150100510612導(dǎo)管制作應(yīng)力求堅(jiān)固，內(nèi)壁應(yīng)光滑、順直、光潔和無(wú)局部凹凸。各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)大小一致，偏差不大于±2mm。導(dǎo)管上下法蘭應(yīng)與導(dǎo)管軸線(xiàn)垂直。為保持法蘭位置正確和防止焊接時(shí)變形，焊制可在特制

5、的胎具上進(jìn)行。3.2.4安裝護(hù)筒及鉆機(jī)就位護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大約2030cm，護(hù)筒埋置深度符合下列規(guī)定：黏性土不小于1m，砂類(lèi)土不小于2m。當(dāng)表層土松軟時(shí)將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中至少0.5m。岸灘上埋設(shè)護(hù)筒，在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)；護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。水中筑島，護(hù)筒宜埋入河床面以下1米。鉆孔時(shí)孔內(nèi)水位高出護(hù)筒底面0.5m或地下水位以上1.52.0m，護(hù)筒頂面高出原地面約30cm。安裝鉆機(jī)時(shí)要求底部應(yīng)墊平，保持穩(wěn)定，不得產(chǎn)生位移和沉陷，頂端用纜風(fēng)繩對(duì)稱(chēng)拉緊，鉆頭在護(hù)筒中心偏差不得大于50mm。3.2.5漏斗和儲(chǔ)料斗的選擇導(dǎo)管頂部應(yīng)設(shè)置漏斗，其上設(shè)溜槽

6、、儲(chǔ)料斗和工作平臺(tái)。儲(chǔ)料斗和漏斗高度除應(yīng)滿(mǎn)足導(dǎo)管拆卸等操作需要外，并應(yīng)在灌注到最后階段時(shí)，不致影響導(dǎo)管內(nèi)砼柱的灌注高度。在鉆孔樁樁頂?shù)陀阢@孔中水面時(shí)，漏斗底口應(yīng)比水面至少高出4m6m。在樁頂高于鉆孔中水面時(shí)，漏斗底口應(yīng)比樁頂至少高出4m6m。當(dāng)計(jì)算值大于上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)采用計(jì)算值。漏斗需要高度可參照下式計(jì)算：hc(Po+w×Hw)/c式中：hc 漏斗底口至預(yù)計(jì)灌注的樁頂以上所需高度，m。Hw 井孔內(nèi)砼面至鉆孔時(shí)水面高差，水或泥漿深度當(dāng)預(yù)計(jì)樁頂高出水面時(shí)，此項(xiàng)不計(jì)入，m。c 砼拌和物容量，用（24kN/m3），kN/m3。w 鉆孔內(nèi)水或泥漿容重，kN/m3Po 使導(dǎo)管內(nèi)砼下落至導(dǎo)管外的砼

7、頂升時(shí)所需的超壓力，鉆孔灌注樁采用100kPa200kPa，樁徑1m左右時(shí)取低限；等于或大于4m時(shí)取高限，1m4m之間取插入值。漏斗一般用5mm6mm厚的鋼板制成類(lèi)似于圓錐形或棱錐形。在距漏斗上口約15cm處的外面兩側(cè)，對(duì)稱(chēng)的各焊吊環(huán)一個(gè)。圓錐形漏斗上口直徑一般為800mm1000mm，高為900mm1200mm。棱錐形漏斗一般為1000mm×1000mm×900mm。插入導(dǎo)管的一段長(zhǎng)度，不論圓錐或棱錐均為150mm。上述漏斗的容量約為0.5m30.7m3。為了增加圓錐漏斗的剛度,可沿漏斗上口周邊外側(cè)焊直徑14mm16mm的鋼筋。棱錐形漏斗則沿斗口周邊外側(cè)焊30mm

8、5;30mm角鋼加強(qiáng)。在漏斗下孔口以下兩節(jié)導(dǎo)管間安設(shè)閥門(mén)。儲(chǔ)料斗的作用是儲(chǔ)放灌注首批砼必需的儲(chǔ)量，和將遠(yuǎn)運(yùn)來(lái)的可能離析了的砼倒入其中，再拌勻后經(jīng)溜槽送入漏斗。漏斗和儲(chǔ)料的容量（即首批砼儲(chǔ)備量）應(yīng)使首批灌注下去的砼能滿(mǎn)足導(dǎo)管初次埋置深度的需要。鉆孔灌注樁漏斗和儲(chǔ)料斗最小容量可參照下圖和下式計(jì)算：Vd2/4×h1+D2/4×Hc式中：V 首批砼所需數(shù)量，m3。h1 井孔砼面高度達(dá)到Hc時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)砼柱平衡導(dǎo)管外水（或泥漿）壓所需要的高度，即h1Hww /c，m。3.2.6首批封底混凝土的計(jì)算計(jì)算和控制首批封底混凝土數(shù)量，下落時(shí)有一定的沖擊能量，能把泥漿從導(dǎo)管中排出，并能把導(dǎo)管下口

9、埋入混凝土不小于1m深。足夠的沖擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開(kāi)，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環(huán)節(jié)。 首批灌注砼的數(shù)量公式（例樁徑D=1.25）：VD2/4(H1+H2)+d2/4h1；h1=Hwrw/rC；導(dǎo)管底口與孔底的距離為25-40cm，H1表示砼樁底到導(dǎo)管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（導(dǎo)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(dǎo)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*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1=3.14*(1.25/2)2*(0.5+1

10、)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17=2.23m3對(duì)孔底沉淀層厚度應(yīng)再次測(cè)定。如厚度符合設(shè)計(jì)要求,然后立即灌注首批砼。3.3沖擊鉆孔施工 要求采用整套沖擊鉆機(jī)設(shè)備，避免使用雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)組成的簡(jiǎn)易鉆具。為防止沖擊振動(dòng)導(dǎo)致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆灌砼強(qiáng)度,應(yīng)侍鄰孔砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后方可開(kāi)鉆。開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制，在護(hù)筒刃腳處，應(yīng)短沖程鉆進(jìn)，使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。待鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆頭全高加正常沖程后可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。如護(hù)筒外側(cè)土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時(shí)，可提起鉆錐，向孔中到入粘土，再放下鉆錐沖擊，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙，穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進(jìn)。在砂類(lèi)土或軟土層鉆進(jìn)時(shí)，易坍孔

11、。宜選用平底鉆錐、控制進(jìn)尺、低沖程、稠泥漿鉆進(jìn)。泥漿補(bǔ)充與凈化：開(kāi)始前應(yīng)調(diào)制足夠數(shù)量的泥漿，鉆進(jìn)過(guò)程中，如泥漿有損耗、漏失，應(yīng)予補(bǔ)充。并應(yīng)按泥漿檢查規(guī)定，按時(shí)檢查泥漿指標(biāo)，遇土層變化應(yīng)增加檢查次數(shù)，并適當(dāng)調(diào)整泥漿指標(biāo)。每鉆進(jìn)2m或地層變化處，應(yīng)在泥漿槽中撈取鉆渣樣品，查明土類(lèi)并記錄，及時(shí)排除鉆渣并置換泥漿，使鉆錐經(jīng)常鉆進(jìn)新鮮地層。同時(shí)注意土層的變化，在巖、土層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明土層并記入記錄表中以便與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。3.4終孔檢查及初次清孔檢查鉆孔完成后，用電子孔斜儀或檢孔器進(jìn)行檢孔?？讖?、孔垂直度、孔深檢查合格后，再拆卸鉆機(jī)進(jìn)行清孔工作，否則重新進(jìn)行掃孔。清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相

12、對(duì)密度、泥漿中含鉆渣量等指標(biāo)符合規(guī)范要求，鉆孔達(dá)到要求深度后采用灌注樁孔徑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后立即進(jìn)行清孔。導(dǎo)管水密性試驗(yàn)導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，嚴(yán)禁用壓氣試壓。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.5倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注砼時(shí)最大內(nèi)壓力p的1.5倍。p=rc×hc-rw×Hw式中：p為導(dǎo)管可能受到的最大內(nèi)壓力（kPa）；rc為砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc為導(dǎo)管內(nèi)砼柱最大高度（m），以導(dǎo)管全長(zhǎng)或預(yù)計(jì)的最大高度計(jì)；rw為井孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/m3）；Hw為井孔內(nèi)水或泥漿的深度（m）。3.5鋼筋籠加工、吊裝及

13、導(dǎo)管安裝、二次清孔鋼筋籠加工、吊裝鋼筋籠宜分節(jié)在專(zhuān)用胎具上加工成型，基本節(jié)長(zhǎng)9m或12m，最后一節(jié)為調(diào)整節(jié)。鋼筋籠十字加勁撐按照?qǐng)D紙嚴(yán)格設(shè)置，以防鋼筋骨架在運(yùn)輸和就位時(shí)變形。鋼筋籠主筋經(jīng)調(diào)直后嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的焊接方式進(jìn)行接長(zhǎng)，且搭接長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。鋼筋籠加工流程為：先調(diào)好鋼筋加工滾動(dòng)軸承及加工圓盤(pán)的位置，然后按設(shè)計(jì)擺放好加強(qiáng)筋，鋼筋主筋按加工圓盤(pán)圓孔就位，再焊接加強(qiáng)筋和箍筋,焊接完成后將加工圓盤(pán)從導(dǎo)軌拉出，行走裝置宜采用30mm圓鋼外套外徑150mm的軸承，用6槽鋼作導(dǎo)軌。鋼筋籠運(yùn)輸時(shí)配備專(zhuān)用托架，平板車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在孔口利用16t汽車(chē)吊吊放。下放時(shí)檢查鋼筋籠垂直度，確保上、下節(jié)鋼筋籠

14、對(duì)接時(shí)中心線(xiàn)保持一致。鋼筋籠保護(hù)層設(shè)置方式查閱相應(yīng)圖紙，一般每隔2m設(shè)置一組定位混凝土輪形墊塊（標(biāo)號(hào)不低于樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度），每組四塊均勻布置，以保證保護(hù)層厚度導(dǎo)管配置及安裝導(dǎo)管宜采用25-30無(wú)縫鋼管，每節(jié)24m,配12節(jié)0.51.5m的短管及1節(jié)4m的長(zhǎng)管。鋼導(dǎo)管內(nèi)壁光滑、圓順，內(nèi)徑一致，接口嚴(yán)密。導(dǎo)管直徑與樁徑及混凝土澆筑速度相適應(yīng)。使用前進(jìn)行試拼和水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，按自下而上順序編號(hào)和標(biāo)示尺度。導(dǎo)管組裝后軸線(xiàn)偏差，不超過(guò)鉆孔深的0.5%并不大于10cm，試壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。導(dǎo)管長(zhǎng)度按孔深和工作平臺(tái)高度決定。漏斗底距鉆孔上口，大于一節(jié)中間導(dǎo)管長(zhǎng)度。導(dǎo)管接頭法蘭盤(pán)加錐形活套

15、，底節(jié)導(dǎo)管下端不得有法蘭盤(pán)。采用螺旋絲扣型接頭，設(shè)防松裝置。導(dǎo)管安裝后，其底部距孔底有 250 400mm 的空間。二次清孔澆筑水下混凝土前應(yīng)檢查沉渣厚度及泥漿指標(biāo)，沉渣厚度及泥漿指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)：柱樁不大于5cm；摩擦樁不大于20cm。泥漿指標(biāo)如下：泥漿比重不大于1.1。粘度：1720s。含砂率：不大于2%。膠體率：不小于95%。PH值：大于6.5。如沉渣厚度及泥漿指標(biāo)超出設(shè)計(jì)或上述要求時(shí)，則利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。直到孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無(wú)23mm顆粒，泥漿比重1.1，含砂率2%，粘度1720s；澆筑水下混凝土前摩擦樁20cm。嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔作業(yè)。4.

16、沖擊鉆孔樁的灌注首批封底混凝土的灌注首先關(guān)閉閥門(mén)后向漏斗上料，將罐車(chē)駛?cè)脒m當(dāng)位置后向儲(chǔ)料斗注入混凝土，當(dāng)注入到儲(chǔ)料斗中的砼滿(mǎn)足首批灌注需要的混凝土數(shù)量后立即開(kāi)啟閥門(mén)，使砼即迅速下落到孔底，并同時(shí)加大油門(mén)往料斗中注入混凝土，直到順利封底，并使導(dǎo)管埋入深度達(dá)到1m以上。正常灌注階段完成首批封底混凝土后，采用砼輸送車(chē)直接澆筑砼，以加快水下砼的澆筑速度。澆筑過(guò)程中經(jīng)常量測(cè)孔內(nèi)混凝土面的上升高度，并適時(shí)緩慢平穩(wěn)提升，逐級(jí)快速拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管的埋置深度應(yīng)控制在24m，并在每次起升導(dǎo)管前，探測(cè)一次孔內(nèi)混凝土面標(biāo)高、確定提升高度。導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線(xiàn)豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管法蘭卡掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，

17、使其脫開(kāi)鋼筋骨架后，再移到鉆孔中心。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)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(jié)要立即清洗干凈，堆放整齊。循環(huán)使用導(dǎo)管48次后應(yīng)重新進(jìn)行水密性試驗(yàn)?；炷翝仓_(kāi)始后，應(yīng)快速連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。最后拔管時(shí)注意提拔及反插，保證樁芯混凝土密實(shí)度?；炷翝仓?biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出1m以上，多余部分在承臺(tái)施工前鑿除，確保樁頭無(wú)松散層。在混凝土灌注將近結(jié)束時(shí)應(yīng)核對(duì)混凝土灌入數(shù)量，以確定所測(cè)混凝土灌注高度是否正確?；炷凉嘧⑶皽囟瓤刂圃?30度，現(xiàn)場(chǎng)配備專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)人員，檢測(cè)頻率每小時(shí)不小于3次，骨料采用搭設(shè)雨棚，水池進(jìn)行加蓋等措施。5.灌注砼測(cè)深方法

18、灌注水下砼時(shí)，應(yīng)經(jīng)常探測(cè)孔內(nèi)混凝土面至孔口的深度，以控制導(dǎo)管埋深。如探測(cè)不準(zhǔn)確，將造成埋深過(guò)淺，導(dǎo)管提漏，埋管過(guò)深拔不出或短樁事故。因此，在鉆孔灌注樁中是一項(xiàng)非常重要的工作，一定要由具有高度責(zé)任心的人來(lái)操作。目前測(cè)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(nèi)，使之通過(guò)泥漿沉淀層而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根據(jù)測(cè)繩所示錘的沉入深度作為砼灌注深度。本方法完全憑探測(cè)者手中所提測(cè)錘在接觸頂面以前與接觸頂面以后不同重量的感覺(jué)而判別。測(cè)錘不能太輕，而測(cè)繩又不能太重，否則，探測(cè)者手感會(huì)不明顯，在測(cè)深樁，測(cè)錘快接近樁頂面時(shí)，由于沉淀增加和泥漿變稠的原因，就容易發(fā)生誤測(cè)。探測(cè)時(shí)必須要仔細(xì)，并以灌注砼的數(shù)量校對(duì)以防誤測(cè)。6.鉆孔及灌注過(guò)程中泥漿的處理鉆孔樁施工中，產(chǎn)生大量廢棄的泥漿，為了保護(hù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，這些廢棄的泥漿，經(jīng)泥漿分離器處理后，運(yùn)往指定的廢棄泥漿的堆放場(chǎng)地，并做妥善處理。7.鉆孔時(shí)的注意事項(xiàng)沖擊鉆起吊應(yīng)平穩(wěn)，防止沖撞護(hù)筒和孔壁。進(jìn)出孔口時(shí)，嚴(yán)禁孔口附近站人，防止發(fā)生鉆錐撞擊人身事故。因故停鉆時(shí)，孔口應(yīng)加蓋保護(hù)，嚴(yán)禁鉆錐留在孔內(nèi)，以防埋鉆?，F(xiàn)場(chǎng)鉆孔操作人員，要仔細(xì)檢測(cè)泥漿比重及粘度，尤其是含砂率的檢測(cè)，不同地層必須按要求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。各工序之間銜接緊密，