旋挖鉆作業(yè)指導書

新建鐵路西安至寶雞客運專線旋挖鉆孔樁工程施工作業(yè)指導書2新建鐵路西安至寶雞客運專線旋挖鉆孔樁工程施工作業(yè)指導書新建鐵路西安至寶雞客運專線

旋挖鉆孔樁工程施工作業(yè)指導書

中鐵一局西寶客專指揮部二0一一年十二月·西安

目錄1適用范圍 22設計概況及編制依據(jù) 22.1設計概況 22.2編制依據(jù) 23驗收標準 24作業(yè)準備 25技術要求 36施工程序與工藝流程 47施工要求 58勞動組織 119材料要求 1110主要機具設備 1311質量控制及檢驗 1312安全及環(huán)水保要求 14新建鐵路西安至寶雞客運專線旋挖鉆孔樁工程施工作業(yè)指導書1適用范圍適用于西寶鐵路客運專線黏質黃土、粉質黏土、粉砂、細砂、中砂、粗砂、礫砂、粉土、砂性土、填土、硬土、砂卵、礫石層、軟～中硬基巖等地層旋挖鉆施工作業(yè)。2設計概況及編制依據(jù)2.1設計概況新建西安至寶雞鐵路客運專線起點為鄭西客專咸陽西站出站端，終點為寶雞南站（新建）出站端。主要涉及地層為第四系全新統(tǒng)沖積黏質黃土、粉質黏土、粉土、粉砂、細砂、中砂、粗砂、礫砂、細（粗）圓礫土等。環(huán)境作用等級分為L1、I1、T1、H1。根據(jù)此地質情況采用圓錐底式鉆斗（適用于砂、粉砂、粘土層），短螺旋鉆、抓巖式及多刃切削式鉆斗（適用于卵石、固結砂礫層）這幾種比較適合。2.2編制依據(jù)2.2.1《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》（TB10424—2010）2.2.2《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB10601-2009）2.2.3《鐵路工程基樁無損檢測規(guī)程》（TB10218—99）2.2.4《高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》（TB10752-2010）2.2.5《高速鐵路橋涵工程施工技術指南》鐵建【2010】241號。3驗收標準樁的無損檢測由業(yè)主單位通過招標確定第三方檢測單位進行檢測。表3-1鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法序號項目允許偏差檢驗方法1護筒頂面位置50mm測量檢查傾斜度1%2孔位中心50mm3傾斜度1%測量或超聲波檢查表3-2鉆孔樁鋼筋骨架允許偏差和檢驗方法序號項目允許偏差檢驗方法1鋼筋骨架在承臺底以下長度±100mm尺量檢查2鋼筋骨架直徑±20mm3主鋼筋間距±0.5d尺量檢查不小于5處4加強筋間距±20mm5箍筋間距或螺旋筋間距±20mm6趕緊骨架垂直度1%吊線尺量檢查7鋼筋保護層厚度不小于設計值檢查墊塊4作業(yè)準備4.1施工設計圖紙及有關資料到位后，組織技術人員進行圖紙復核，澄清圖紙中的技術問題。4.2組織施工人員學習、培訓相關技術標準和設計圖紙等文件，對現(xiàn)場施工人員進行交底培訓、考核，合格后持證上崗。4.3對特種施工人員進行安全教育及操作培訓，并持證上崗。4.4導線加密、測量放樣，并得到監(jiān)理驗收合格。4.5導管密水性試驗，并得到監(jiān)理驗收合格。4.6使用的各種檢測儀器、設備必須在校驗期內，并校檢測繩長度。4.7各種標準制度完善齊全，各項責任落實到位，分工明確，施工方案等需批復的文件已全部批復通過。4.8施工現(xiàn)場“四通一平”（水通、電通、路通、電訊通及場地平整）準備完成。4.9旋挖鉆機試運行、泥漿泵、導管、電焊機、氧氣瓶、乙炔瓶、挖掘機、泥漿攪拌機、自卸車等滿足施工要求。5技術要求5.1放樣的樁位必須有護樁保護、孔位偏差小于等于50mm。5.2鉆孔泥漿指標。表5.2鉆孔泥漿指標要求鉆孔方法地層情況泥漿性能指標備注相對密度粘度Pa.s靜切力Pa含砂率%膠體率%失水率ml/30min酸堿度PH旋挖鉆機粘土1.10～1.2018～243～5≤4≥95≤208～115.3成孔后采用校檢過的測繩測量其深度，不小于設計孔深。5.4孔徑、孔的傾斜度采用6米長同孔徑的探孔器進行檢測，孔徑應大于設計樁徑，傾斜度下于1%。5.5清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm。5.6清孔后泥漿指標應符合相對密度:1.03～1.10粘度:17～20Pa.s含砂率:<4%膠體率:>95%。5.7鋼筋籠制作與安裝應符合設計要求。5.7砼灌注導管懸空控制在25-40cm最好，導管埋深控制在2.0-6.0米之間5.8灌注結束后，剩余的導管應緩慢拔除，以免樁頭加泥。5.9鋼筋籠安裝好，聲測管灌滿清水檢查聲測管是否漏水，蓋好蓋子，避免混凝土堵塞聲測管。5.10混凝土灌注過程中計算好導管埋深，避免拔錯導管造成斷樁，混凝土應當滿足各項設計以及規(guī)范要求。6施工程序與工藝流程6.1施工程序場地平整→測量定樁位→埋設護筒→鉆機就位鉆孔→清孔→檢孔→鋼筋籠骨架的制作安裝(聲測管)→安裝導管→二次清孔→水下混凝土灌注→灌注結束。6.2旋挖鉆機成孔工藝流程圖場地平整測量定樁位測量定樁位埋設護筒鉆機就位鉆孔第一次清孔檢孔下鋼筋籠安裝導管第二次清孔測沉渣安放隔水球澆筑砼泥漿補充泥漿處理制作鋼筋籠配制砼圖6.2旋挖鉆鉆孔樁施工工藝7施工要求7.1場地平整清除雜物，更換軟土，夯填密實。鉆機座不宜直接置于不堅實的填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機具、材料運送提供便利。鉆孔場地在陡坡時，應挖成平坡。如有困難，可用排架或枕木搭設工作平臺。7.2定樁位結合現(xiàn)場基準點、水準點，用全站儀準確的定測出每根樁的樁位。測量班放出樁位后，要采取措施保護好樁位。護樁用木樁釘釘，土質較軟地段要水泥包樁，護樁埋深要夠。每次鉆機就位好開鉆前和鋼筋籠吊放前，需要進行復測。7.3埋設護筒旋挖鉆的護筒采用壁厚8mm鋼護筒，由單節(jié)長度4m的護筒組成，護筒間由平頭螺栓連接，應堅固不漏水。護筒內徑大于鉆頭直徑20cm。護筒頂面高出施工水位2m，護筒泥漿溢出口底邊高出地下水位1.5m以上，還應高出施工地面0.3~0.5m。護筒的埋置深度不小于2米。護筒頂面中心與設計樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%圖7.3-1埋設護筒圖7.3-2注漿7.4鉆機就位及鉆孔7.4.1鉆機就位前，應對鉆孔各項準備工作進行檢查，7.4.2鉆孔前，按施工設計所提供的地質、水文資料繪制地質剖面圖，掛在鉆臺上。針對不同地質層選用不同的鉆頭、鉆進壓力、鉆進速度及適當?shù)哪酀{比重。7.4.37.4.4鉆孔過程中應觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況,7.4.5圖7.4.5-1旋挖鉆機鉆進圖7.4.5-2旋挖鉆機鉆進7.4.6通過主桅桿四邊形調整系統(tǒng)、行走系統(tǒng)對中孔位中心，并鎖定，在鉆進時，鉆機旋轉到孔位時自動鎖定，可保證孔位的準確性。在操作時必須嚴格控制并隨時檢查，這是確保孔位正確和不出現(xiàn)斜孔的主要措施。7.4.7旋挖鉆機采用全電腦控制系統(tǒng)，在操作室即可監(jiān)控主桅桿、鉆桿垂直度和進尺深度。鉆孔時鉆機可自行至樁位處，把鉆機的鉆頭對準樁位，并調整鉆機底盤水平。7.4.8轉速、進尺對成孔的影響普通鉆斗(包括無底板和有底板鉆斗)在鉆進時必須嚴格控制進尺，防止孔內事故發(fā)生。鉆進時，鉆齒切削巖土進入鉆斗內，通過伸縮式鉆桿和主卷揚機提升鉆斗到孔外，鉆桿反轉卸土，返回孔內，進行下一個循環(huán)。若進尺太大，則進入鉆斗的巖土將通過鉆斗上部充填到鉆斗四周，泥漿將不能進入鉆斗下部，在提鉆時鉆斗下部形成真空，不能提鉆，造成孔內卡鉆事故。根據(jù)地質狀況和鉆機性能，旋挖鉆機在各類土層中的轉速、進尺如下：土層鉆進時：轉速45～55轉/min，進尺一般控制在40～50cm，采用慢速進尺、常修孔。細砂層鉆進時：為防止對細砂過分擾動，轉速控制在40轉/min以內的中等轉速，鉆桿適當帶緊，采取輕壓有控制地向下鉆進，進尺一般控制在60cm左右，但必須采用雙底板撈砂鉆斗。注意：出渣時，提斗速度不易過快，鉆斗滿載時升降速度控制在0.8m/s以下，空斗升降速度控制在1.0m/s以下。7.4.9粗砂層鉆進時：可較細砂層的鉆速適當加快，采取輕壓滿鉆，通過較高的轉速，從而提高鉆速度。旋挖鉆機機組一般配備筒式普通鉆頭、筒式撈砂鉆頭、長螺旋鉆頭、短螺旋鉆頭、開巖鉆頭、螺旋磨巖鉆頭等多種型號，在施工中應根據(jù)具體的地質情況更換合適的鉆頭。根據(jù)本橋橋址處地質情況，宜采用單錐單螺旋鉆頭或雙錐雙螺旋鉆頭。7.5清孔鉆孔至設計高程，經(jīng)對孔位、孔徑、孔深和孔形等進行檢查確認合格后，應立即進行清孔。旋轉鉆機采用換漿法清孔。清孔應達到以下標準：1澆筑水下混凝土前，清孔后孔底沉渣厚度不大于10cm，嚴禁用加深鉆孔深度的方法代替清孔。2孔內排出或抽出的泥漿手摸無2~3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17~20S。3自檢合格以書面形式盡快通知旁站監(jiān)理工程師驗收。并準備驗收記錄，未經(jīng)監(jiān)理工程師驗收批準的樁孔不得灌注混凝土。7.6檢孔鉆孔灌注樁成孔后，要對樁孔進行檢查驗收，檢測內容包括：1樁基的平面位置、孔徑不應小于設計孔徑；2孔深不小于設計規(guī)定；3傾斜度小于1%。4孔深、孔底沉渣采用標準測錘檢測，孔徑、孔形采用自制檢孔器檢測。檢孔器用Ф28和Ф16鋼筋制成，檢孔器外徑等于鋼筋籠外徑+100㎜，檢孔器長度是檢孔器外徑的4～6倍，檢孔器頂面幾何中心焊起吊圈。檢測時，將檢孔器吊起，使籠的中心、井孔的中心、吊繩保持一致，慢慢放入孔內，上下暢通無阻標明孔徑大于設計樁徑；若中途遇阻則有可能在遇阻部位有縮徑或彎孔現(xiàn)象，應采取措施予以消除。檢孔器還可測孔位、樁孔傾斜度，將檢孔器放入孔內，調整起吊滑輪，使吊繩保持豎直，此時吊繩位置即為樁孔中心位置，將起吊滑輪固定測出滑輪至井口距離，測出檢孔器下放時各個位置的水平偏移，就可推算出個測點偏移樁中心距離及傾斜度。7.7鋼筋籠骨架的制作安裝7.7.17.7.2鋼筋籠在鋼筋加工場集中制作，每節(jié)長度不大于18m。對于長度大于18m的鋼筋籠分節(jié)時，應考慮主筋接頭按規(guī)范要求錯開。兩節(jié)鋼筋籠對接的一端宜預留1-7.7.3樁基鋼筋籠加工時主筋接頭采用閃光對焊，安裝時搭接單面焊，每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，單面焊時，焊縫長度大于10d，雙面焊時，焊縫要大于5d7.7.4加強筋彎制成型后點焊待加強筋和主筋連接成一個整體后再施焊，加強筋點焊后必須用扳手消除彈性變形，焊工必須持證上崗。加強箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護層用設計的“直徑為15cm混凝土滾輪”來保證，按豎向每隔2m設一道，每一道沿圓周布置47.7.5鋼筋籠制作完成后，7.7.6樁基鋼筋籠焊接完成后，連接好聲測管，在最上一節(jié)骨架上焊接吊筋，吊筋的長度根據(jù)樁頂高程到孔口的位置確定。吊筋應牢固固定在孔口的吊杠上，防止鋼筋籠上浮或下沉，更要嚴防掉籠。吊杠可用型鋼或鋼管制作，其剛度必須能夠承受全部鋼筋籠的重量，并能抵抗施工過程中偶然的旋挖7.8導管安裝7.8.1水下混凝土的鋼導管應內壁光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密，導管直徑為30cm。導管管節(jié)為2.65m，最下端設3.8-4m的長節(jié)，另備0.5m、1m、7.8.2導管組裝后軸線偏差，不超過鉆孔深的0.5%并不大于10cm，試壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。導管長度按孔深和工作平臺高度決定。導管安裝后，其底部距孔底有250～400mm7.9二次清孔及水下混凝土灌注7.9.1二次清孔澆筑水下混凝土前應檢查沉渣厚度，沉渣厚度應不大于10cm7.9.1-1吊裝鋼筋籠7.9.1-2安裝導管7.9.2首批封底混凝土下落時要有一定的旋挖能量，能把泥漿從導管中排出，并能把導管下口埋入混凝土不小于1m深。足夠的旋挖能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環(huán)節(jié)。封底混凝土所需方量按下式確定：V—首批封底混凝土所需數(shù)量，m3；d—混凝土導管內徑，m；h1—導管內與樁孔內混凝土高度差，其值由樁孔內泥漿壓力決定，不計混凝土落導管內的旋挖力和混凝土在導管、樁孔內流動阻力,h1=hwγw/γc,m；hw—樁孔內混凝土面以上泥漿深度，m；γw—泥漿容重，kN/m3；γc—混凝土拌和物容重，24kN/m3；D—樁孔直徑，m；Hc—樁孔內混凝土的高度，由導管初次被混凝土埋置深度決定和導管距孔底高度決定，導管初次埋深要求大于1m,導管距孔底一般0.4m。7.9.3打開漏斗閥門，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探測孔內砼面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發(fā)現(xiàn)導管內大量進水，表明出現(xiàn)灌注事故。必須立即停止灌注進行處理。圖7.9.3-1二次清孔圖7.9.3-2灌注水下混凝土7.9.4混凝土采用罐車運輸?shù)浆F(xiàn)場，實驗員與監(jiān)理共同檢測砼,坍落度控制在180-220mm、含氣量控制在4%-5.5%,、溫度不低于5℃不大于30℃，檢測合格后配合導管灌注，灌注開始后，應緊湊連續(xù)地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內含有水泥而變稠凝結，致使測探不準確；應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除；導管的埋置深度應控制在2～導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導管法蘭卡掛鋼筋骨架，可轉動導管，使其脫開鋼筋骨架后，再移到鉆孔中心。拆除導管動作要快，時間一般不得超過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。在灌注過程中，當導管內混凝土不滿，含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導管，以免在導管內形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導管漏水。當混凝土面升到鋼筋骨架下端時，為防鋼筋骨架被混凝土頂托上升，可采取以下措施：盡量縮短混凝土總的灌注時間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時混凝土的流動性過小。當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，應使導管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處，并慢慢灌注混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的旋挖力；當孔內混凝土進入鋼筋骨架4m～5m以后，適當提升導管，減小導管埋置長度，以增加骨架在導管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力?；炷凉嘧⒌浇咏O計標高時，要計算還需要的混凝土數(shù)量（計算時應將導管內混凝數(shù)量估計在內），通知拌和站按需要數(shù)拌制，以免造成浪費。8勞動組織表8鉆孔樁施工單個工作面人員配置序號工種名稱人數(shù)職責分工備注1架子隊隊長1統(tǒng)一管理協(xié)調鉆孔樁施工管理2橋梁工程師1負責旋挖鉆施工技術3技術員2負責旋挖鉆施工技術4測量專業(yè)工程師2負責樁位施工的放樣、復核、成品自檢5質檢工程師1檢查鉆孔樁施工質量工作6資料員1負責鉆孔樁內業(yè)資料的整理與歸檔7試驗檢測工程師1負責鉆孔樁物資、混凝土的配合比的檢測工作8材料員1負責鉆孔樁所需材料的采購、收料檢驗等工作9領工員2負責鉆孔樁現(xiàn)場施工的協(xié)調工作10安全員1負責鉆孔樁施工現(xiàn)場安全作業(yè)11工班長1負責鉆孔樁施工現(xiàn)場作業(yè)施工人員的相互協(xié)調12調度1負責鉆孔樁施工現(xiàn)場的砼、車輛的相互協(xié)調13混凝土澆筑工4負責水下砼的澆筑指揮1人、放料1人、灌注2人14電工1負責施工現(xiàn)場用電維護與檢修15普工2負責清理現(xiàn)場及模板合計21人9材料要求9.1泥漿材料的要求9.1.1黏土：粒徑小于0.005mm顆粒含量大于50%，塑形指數(shù)大于25%~30%，含砂量小于6%，SiO2和Al2O3之比為3~4以上，富含Na+、K+等親水陽離子，水溶液呈堿性，Ca2+小于70mg/L，氯化物小于300mg/L。9.1.29.1.39.1.4外加劑：表9.1.4常用外加劑種類使用目的常用物質分散劑防水泥、鹽分對泥漿的污染Na6P6O18污染后泥漿的再生Na6P3O10，Na2CO2增強防坍作用，提高泥水分離性NaHCO3木質素，腐殖酸增黏劑防孔壁坍塌，提高鉆孔效率，對受水泥、鹽分污染的泥漿有保護膨潤土的凝膠作用CMC(鈉羧甲基纖維素)加重劑增加泥漿比重，提高孔壁穩(wěn)定性重晶石、鐵砂、銅礦石、方鉛礦粉末防漏劑防止泥漿漏人土中鋸末，稻草，水泥，核桃皮粉末鹽水泥漿劑在鹽水中濕脹并提高黏度防腐劑防止CMC等有機外加劑在夏季變質硫化鈉9.2砼材料的要求9.2.1水泥：樁基采用42.5#普通硅酸鹽水泥，對同廠家、同批號、同品種、同強度等級、同出廠日期的水泥進行強度、細度、安定性和凝結時間試驗，水泥的初凝時間不宜小于2h。使用原則：先到的水泥先用；按出廠時間先后順序。工地上修建水泥倉庫，倉庫修在地勢較高處，周圍設排水溝，并下墊枕木隔潮。不宜露天堆放，臨時堆放時應上有蓋下有墊。覆蓋物防水，支墊高度不小于30cm9.2.29.2.3石子：采用兩種連續(xù)級配碎石，粒徑5～16、16～319.2.4外加劑：品種和規(guī)格均符合設計規(guī)定，并有出廠合格證及試驗報告9.2.5混凝土：配合比根據(jù)原材料性能、混凝土的技術條件和設計要求進行設計。配合比統(tǒng)一采用試驗室下發(fā)的配合比經(jīng)過現(xiàn)場換算的施工配合比。混凝土由攪拌站集中統(tǒng)一供應9.2.69.3鋼材要求品種和規(guī)格均符合設計規(guī)定，并有出廠合格證及試驗報告。10主要機具設備表10鉆孔樁施工單個工作面施工機械配備序號設備名稱規(guī)格、型號單位機械性能數(shù)量1鋼筋切割機Y8HUL-2臺良好12鋼筋彎曲機YGOL-4臺良好13電焊機BX1-400A臺良好24發(fā)電機75KW臺良好15混凝土運輸車8m3輛良好56鋼筋籠運輸車5t輛良好27旋挖鉆180臺良好18吊車25t臺良好19裝載機50臺良好110挖掘機220臺良好111水準儀臺良好112121314151617鉆頭1.25m\1.00m個良好213攪漿機臺良好114泥漿泵臺良好215氧氣瓶個良好116乙炔瓶個良好117檢孔器個良好118空壓機臺良好119泥漿三件套組良好120測繩100m組良好5機械設備必須經(jīng)過檢驗合格，自動計量設備，設備必須進行標定，通過業(yè)主、監(jiān)理單位驗收。11質量控制及檢驗11.1質量控制11.1.1導管使用前進行試拼和水密、承壓和接頭抗拉試驗，按自下而上順序編號和標示尺度，循環(huán)使用導管4～8次后應重新進行水密性試驗11.1