津秦客运专线铁路一标段桥涵工程 编号：JQ1B-013      水中墩回旋钻施工作业指导书 单 位：中铁二十二局集团 编 制： 审 核： 批 准：   2009年4月1日发布 2009年4月1日实施 津秦客运专线铁路桥梁工程 水中墩回旋钻施工作业指导书 1．适用范围 适用于津秦客运专线铁路宁车沽永定新河特大桥水中墩桩基回旋钻施工。 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。制定施工安全保证措施，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。搭建生活帐篷，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。 3．技术要求 3.1钻孔过程中配制好泥浆，泥浆比重适当，避免塌孔。 3.2钢筋笼安装正确，声测管灌满清水以检查声测管是否漏水，盖好盖子，避免混凝土堵塞声测管。 3.3混凝土灌注过程中计算好导管埋深，避免拔错导管造成断桩，混凝土应当满足各项设计以及规范要求。 4．施工程序与工艺流程 4.1施工程序 施工程序为：平整场地→测量放线→埋设护筒→钻孔→第一次清孔→钢筋骨架的制作和吊放→导管安装→第二次清孔→灌注水下混凝土 4.2 工艺流程 钢筋骨架制作 安装导管 钢筋骨架吊放 钢筋检验 钢筋骨架报验合格 第二次清孔 报监理单位确认 测量放线 埋设护筒   钻机钻孔   拉定位线   平整场地 灌注水下混凝土       钻孔   第一次清孔         Y N       5．施工要求 5.1施工准备 检测进场机具的性能，重点检查膨润土的质量。起吊设备的安全性能是否符合安全规范要求。校核测绳是否准确。 5.2施工工艺 平整场地 在桩基施工前，将施工场地用建筑垃圾等硬化，把桩基位置垫平，用装载机找平，使机械顺利进场，并保证在施工中钻机的稳定。 测量放线 依据设计提供的导线点标高，在本桥附近埋设加密桩，布置三角控制网，控制本桥施工，导线测量符合三角网精度要求；水准测量采用红黑尺，满足四等水准测量要求。 根据设置的三角网及桩位坐标图，用拓普康全站仪放出每个桩孔的中心位置，然后用钢尺复核各桩孔之间的平面距离。 埋设护筒 孔口护筒采用4㎜厚钢板制作，并在顶部焊加强筋和和吊耳,内径比桩径大20厘米，长度至少为400厘米，采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面也用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30厘米，护筒竖向的倾斜度不得大于1％。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,并要及时处理。 钻机就位 钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。钻机就位时用方木垫平，底座和顶端应平稳,不得产生位移或沉陷。钻头中心与钻孔中心位置偏差控制在2厘米范围内。 钻孔 开钻时先向孔内注入清水，并投入粘土，在井口造浆。开孔及整个钻进过程中,必须保证孔内水位的稳定,一般保持孔内水位高出地下水位（河中水位）1.5～2.0m,水位低时或掏渣后应及时补水。根据不同的地层情况采用不同的成孔速度,特别是初进尺要慢。钻至护筒底部以下1M后，则可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中应经常注意土层变化，每进尺2M或在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。操作人员认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。 ①钻孔过程中，孔内保持泥浆稠度适当，保持孔内有足够的水头高度，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。 ②钻孔过程中要防止扳手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内，损坏钻机钻头。钻进作业必须保持连续性，升降锥头时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。 ③钻孔作业的劳动组织：每台钻机每班配备操作人员3名，其中指挥1人，吊车司机1人，机电工兼记录员、清渣1人。 ④桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足设计要求后约请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。 第一次清孔 清孔的目的是使孔底的沉渣、泥浆浓度、泥浆中含碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注砼创造良好的条件。钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，采用换浆法清孔。 钢筋骨架的制作和吊放 ①钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，运至施工现场后吊入孔内，并在孔口进行焊接接长。焊接采用单面焊，焊缝长度应满足施工技术规范要求，并将接头错开50㎝以上。主筋接头采用双面焊,焊缝长度大于5d(d为钢筋直径)。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,按设计要求每隔2m用Ф25㎜钢筋设置一道加强箍。钢筋骨架的保护层，通过4.5㎝厚、直径12㎜钢筋来保证，按竖向每隔2米设一道，每一道沿圆周布置4个。 ②钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面的挂环挂在孔口并临时与护筒焊牢,牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁,如放入困难,应查明原因,不得强行插入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求,其误差:顶面高程±2㎝,底面高程±5㎝。 导管安装 导管用300毫米的钢管，壁厚3厘米,每节长2.0～5.0米，配1～2节长1.0～1.5米的短管，由管端粗丝扣，接头处用橡胶圈密封防水。导管在使用前应作水密、承压和接头抗拉试验，并保证不漏水。砼浇筑架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。导管在吊入孔内时,其位置应居中、轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架。 第二次清孔 在第一次清孔达到要求后，由于要安装钢筋笼及导管，至浇筑砼的时间较长，孔底又会产生沉渣，所以安装钢筋笼及导管就绪后，在利用导管进行二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。清孔标准是深度达到设计要求, 其它指标满足规范要求。认真做好灌注前的各项检查记录并经监理工程师确认后,立即浇筑水下砼。清孔符合下列规定：泥浆相对密度1.03～1.10，含砂率<2％，粘度17～20Pa·s，胶体率>98%。 灌注水下砼 灌注水下砼前应将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。水下砼水灰比0.5～0.6，水泥用量大于350kg/m3,含砂率为40％～50％，坍落度18～22厘米。并通过试验确定掺入适量缓凝剂,砼初凝时间不早于5小时。用吊车吊装砼或砼输送车直接倒入导管内进行灌注,砼接近桩顶时,改用吊斗倾倒以提高漏斗高度。 ①先灌入首批砼，首批砼数量经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排除，并能将导管下口埋入砼不小于1米深。剪球灌注开始后,随着浇筑连续进行，随拔管，中途停歇时间不得超过15分钟,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。灌注过程中设专人经常用测深锤探测孔内砼面的位置，及时调整导管埋深(导管在砼埋深以2～6米为宜，特殊情况下不能小于1米也不能大于6米),并填写水下砼浇筑记录。当砼面接近钢筋骨架底部时,为防止钢筋骨架上浮,采取以下措施: A.使导管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以减小砼的冲击力。 B.当孔内砼面进入钢筋骨架1～2m后,适当提升导管,减小导管埋置深度,增大钢筋骨架下部的的埋置深度。 ②水下砼灌注利用导管内的砼的超压力使砼的浇筑面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1米，在浇筑过程中，当导管内砼含有空气时，后续砼应通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将砼整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶的垫而使导管漏水，同时，对浇注过程中的一切故障记录备案。在浇筑将近结束时，在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释，排除孔外，保证泥浆全部排出。为确保桩顶质量,桩顶加灌0.5～1.0m高度。同时指定专人负责填写水下砼灌注记录。全部砼灌注完成后,拨除钢护筒,清理场地。 ③质量检验：采用小应变无损检验方法与钻芯取样法相结合进行检验。 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施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。 每个作业工地人员配备表 负 责 人 1人 技术主管 1人 专兼职安全员 1人 工 班 长 31人 技术、质检、测量及试验人员 16人 机械工、普工 19人 其中负责人、工班长、技术人员、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 水泥：宜采用325号～425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。 细骨料：级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然河砂。 粗骨料：级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。 外加剂：外加剂的量应当由试验确定。 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。 8．设备机具配置 单元回旋钻主要配备的的机械如下表所示。 主要施工机械设备配置表 机械名称 数量 回旋钻机 1台 装载机 11台 挖掘机 1台 吊车 11台 9．质量控制及检验 9.1质量控制 回旋钻的质量控制主要以以下2个表中的相关参数来控制。 表1 钻孔桩钻孔允许偏差 序号 项目 允许偏差 检查方法 1 护筒顶面位置 50mm 测量检查 2 护筒倾斜度 1% 3 孔位中心 50mm 4 桩倾斜度 1% 5 孔深 符合图纸要求 查灌注前记录 6 清孔后泥浆指标 泥浆比重 1.05~1.10 泥浆比重计 7 粘度 16~22S 泥浆粘度计 8 含砂率 不大于4% 泥浆含砂量计 表2 钢筋骨架加工允许偏差 序号 项 目 允许偏差 检验方法 1. 钢筋骨架在承台底以下长度 ±100mm 尺量检查 2. 钢筋骨架直径 ±20mm 3. 主钢筋间距 ±0.5d 尺量检查不少于5处 4. 加强筋间距 ±20mm 5. 箍筋间距或螺旋筋间距 ±20mm 6. 钢筋骨架垂直度 1% 吊线尺量检查 注：d为钢筋直径，单位为mm 9.2 质量检验 对于桩长大于50米的钻孔桩，按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管，成桩后采用声波透射法进行检测。对于桩长少于50米的钻孔桩全部采用小应变检测。对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验。 10．安全及环保要求 10.1安全要求安全注意事项 钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固，钻架应加设斜撑及揽风绳。 正、反循环钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥浆处的应架空搭设。挪移钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。 钻机停钻时，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。 对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。 10.2 环境保护措施 钻孔桩在施工过程中要严格控制泥浆排放，不要对周围环境造成影响；混凝土剩余料要