钻孔桩指导书.doc

杭州湾大桥北接线第四合同杭浦线

钻

孔

桩

作

业

指

导

书

编 制：
审 核：
审 批：
受控印章：
受 控 号：
中铁四局集团有限公司
杭州湾大桥北接线第四合同项目经理部
二0 0三年九月
一、工程概况
本标段桥梁工程主要分布在I、J、K匝道的匝道桥及滨水大道中桥（K0+733.707），基础均为钻孔桩，其中I匝道4根φ1.5m；4根φ1.2m；4根φ1.0m；J匝道7根φ1.5m；7根φ1.2m；4根φ1.0m；K匝道6根φ1.5m；4根φ1.2m；4根φ1.0m；滨水大道中桥35根φ1.5m。其中滨水大道中桥21根钻孔桩位于珠江河道中，其余均位于陆地上。钻孔桩均为端承桩，端承桩以桩基入微风化岩≧1米、Ra=12Mpa为准，桩身为C25水下混凝土。
二、钻孔桩流程及施工工艺
1、钻孔桩施工工艺流程框图

场地平整、钻孔平台设置

钻机拼装

钻机就位

桩位放样

泥浆制备

钻孔作业

检测、记录

净化泥浆拌制

清孔

沉渣、孔深、孔径检测

钢筋笼制作

工程师检查

安装钢筋笼

工程师检查

水下砼制备

水下砼灌注

第二次沉渣检查

成桩

砼试件制作

桩检测

2、钻孔桩施工工艺
1）钻孔施工前准备
陆地钻孔桩施工场地平整、压实、铺垫枕木作操作平台。水中钻孔桩在水中先施工双层围堰，筑岛围堰面积应考虑钻孔方法、机具大小及墩柱盖梁施工的要求，围堰顶面应高于最高施工水位0.5~1.0m。
护筒内径宜比桩径大200~400mm,采用3mm钢板制作，护筒中心竖直线与桩中心线重合。平面允许误差50mm，竖直线倾斜不小于1%，护筒高度高出地面0.3m,或水面1.0~2.0m,护筒埋设深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般埋深2~4米。
钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查，如泥浆制备是否充足以及水电管是否正常。
泥浆 性能指标
钻孔方法
地层情况
相对密度
粘度pa.s
含砂率%
胶体率%
冲击钻
易坍
1.20~1.40
22~30
≦4
≧95

2）钻孔作业
钻孔时，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆。 钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移和沉陷，否则应及时处理。 钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班注意事项。
应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正，应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入表中，并与地质剖面图核对。 当钻孔距设计标高10米时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料，判定是否进入持力层。当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，满足下表要求时，方可进行清孔、灌注混凝土。

钻孔质量标准
项目
允许偏差
孔的中心位置（mm）
群桩：100，单排：50
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度
钻孔小于1%
孔深
摩擦桩：不小于设计规定
支承桩：比设计深度超深不小于50mm
沉淀厚度（mm）
摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对直径≦1.5m的桩≦300mm.。对桩径﹥1.5m或桩长﹥40m或土质较差的桩，≦500mm。
端承桩：不大于设计规定50mm
清孔后泥浆指标
相对密度：1.03~1.10。粘度：17~20pa.s
含砂率：﹤2%。胶体率：﹥98%

3）清孔
在终孔和清孔后，应进行孔径、孔形和倾斜度检查，采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为4~6倍外径的钢筋检孔器，吊入钻孔内检测。
当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免间隔时间过长，沉渣沉淀，造成清孔困难。
采用换浆法，钻孔达到设计标高后，将钻头提起20~30cm，低速旋转，然后注入净化泥浆（相对密度1.0~1.2,粘度17~20s,含砂率≦4%），置换孔内含渣的泥浆，但严禁加深孔底深度的方式代替清孔。
当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于规定值时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行混凝土灌注。
在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土前，应再次检查孔内泥浆性能、指标和孔底沉渣厚度，如超过规定应进行二次清孔，符合要求后方可灌注砼。
4）钢筋笼的制作和安装 　
钢筋笼的制作是在制作场内采用加筋成型法，为不防碍螺旋筋绑扎，把加劲筋设在主筋内侧，制作时按图纸设计尺寸，放样制作主筋、加劲筋和箍筋，并标出主筋在加劲筋圈上的位置，焊接时使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊，主筋焊好全部加劲筋后，将骨架搁于支架上，按设计位置布置好螺旋筋，并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。声测管位置一定要准确，垂直、均匀布置在四周。
分节制作时，先根据材料的长度制作长段，最后根据孔深、桩长制作零段，预留驳接长度，接头应错开，应在骨架外侧设置保护层厚度的垫块，其间距竖向为2米，横向四周不得少于4处，骨架顶端设置吊环，在加劲筋内设十字或三角形内撑。
钢筋笼安装用吊机，在整个过程中，为保证钢筋笼质量要求，必须注意在吊装过程中钢筋笼不得变形。在安装钢筋笼时，采用两点起吊，钢筋笼竖直后，检查垂直度，骨架下放时，严禁摆动，碰撞孔壁，边下放，边拆内撑，第一节骨架下放到最后一加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋笼支撑在孔口的工字钢上，再吊起第二节骨架，轴线对齐焊接，接头接好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架，如此循环，使骨架下放到设计标高，定位于孔中心上，并牢固定位放置防浮钢管支撑，并与钢护筒连接。经监理工程师检查合格后，即可进行水下砼的灌注。
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,骨架外径±10mm,骨架倾斜度±0.5%,骨架保护层厚度±20mm,骨架中心平面位置20mm,骨架顶端高程±20mm,骨架底面高程±50mm。
５）水下混凝土的灌注
水下混凝土灌注采用导管法灌注，导管直径选用250mm。水下混凝土各拌和料要求如下：
（1）采用火山灰水泥、粉煤灰水泥，水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥强度等级不宜低于42.5Mpa。
（2）粗骨料宜选用卵石，如采用碎石须增加含砂率，其粒径最大不超过35mm,细骨料宜采用级配良好的中砂。
（3）砼配合比的含砂率宜采用0.4~0.5,水灰比宜采用0.5~0.6,坍落度为18~22cm,混凝土标号不低于设计的1.2倍。每立方米砼水泥用量不少于350Kg.
灌注水下砼的技术要求如下：
（1）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，导管下口离孔底25~40cm为准。
（2）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符和要求时，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
（3）首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。
（4）在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区应保持孔内水头。
（5）在灌注过程中，导管埋设深度宜控制在2~6m。
（6）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土的位置，及时的调整导管埋深。
（7）为防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低砼的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提开导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
（8）灌注的桩顶标高应比设计高出1.0m，以保证混凝土强度，多余部分在接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
（9）水下砼灌注完，并在强度达到2.5Mpa后方可拆除护筒。
三、 钻孔桩人员、机械、材料鉴定
1、 钻孔桩管理生产人员组织框架结构图

项目经理

项目副经理
项目总工

工程部
物机部
质安部
钻孔作业队
钻孔班
钢筋班
砼班

2、 人员的鉴定

序号
工种名称
人员配置
各工种职责
1
钢筋工
12
①持证上岗。
②负责对合格钢筋的分类堆码标识。
③负责结构钢筋的制作与绑扎、安装。
2
焊工
4
①持证上岗。
②负责结构各部分钢筋的焊接、安装。
③制作检验试件
3
混凝土工

10
①负责商品砼的运输到位。
②负责砼的灌注，导管的拆卸、清理。
③负责桩头的凿除。
4
钻孔桩机机长
８
①全面负责该桩的钻孔。
②负责该桩的钻进记录、并由质检、监理工程师确认。
③钻孔泥浆的制作与运输。
3、施工过程监控
　　１）钻孔
项目经理部应对施工人员、操作环境、工程质量、安全工作、施工进度等是否符合规定要求进行监控，及时处理发现的问题，对发现不符合的，按《不符合事故、事件控制程序》中规定的处理，对影响环境因素、职业健康、安全因素的，项目经理部相关部门应做好识别，建立清单，分析并列出重大环境因素及重大危险因素清单，及时上报处理。
钻机开钻前，应检查各种机具、设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，以及水电管路是否畅通。 开始钻进时控制进尺速度及钻压，采用“低压慢进”措施，待钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进。 钻孔作业必须连续进行，不得中断，因故必须停钻时，孔口必须加盖防护，并把钻头提出孔口，防止埋钻。在钻孔过程中必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。 钻进时随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度，且高出地下水位1m，防止坍孔、缩孔等质量事故。当钻孔距设计标高1m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料，判断是否进入要求的持力层。当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔型进行检查，确认满足设计要求后，及时清孔并灌注混凝土。
　２）钢筋
本工程所有钢筋均根据业主提供的施工图及现行的规范、规程要求，在加工厂集中定型加工后送至现场。 钢筋进场必须根据施工进度计划，做到分期分别堆放，并做好钢筋的维护工作，避免锈蚀和油污，确保钢筋保持清洁。钢筋的数量、规格、接头位置、搭接长度、间距必须符合设计和有关标准规定。 钢筋成品和半成品进场必须附有出厂合格证及物质试验报告，进场后必须挂牌，按规格分别堆放，进口钢筋除合格证和复试报告外，还须进行可焊性试验，合格后方准使用。 对钢筋要重点验收，控制钢筋的品种、规格、数量、绑扎牢固、搭接长度等（逐根验收）并认真填写隐蔽工程验收单报请工程师验收，做到万无一失。
3）混凝土
本工程所有混凝土均采用商品砼，通过市场调查选择质量有保证的搅拌站作为供应商。
①拌和前测定砂、石含水率，将理论配合比换算成施工配合比，并按施工配合比准确计量，其允许偏差水泥、水、外加剂、外掺料为±1%；砂、石为±2%。
②混凝土搅拌时间按其技术要求确定，且每盘拌和时间不少于1min。
③为加强对混凝土生产过程的控制，向搅拌站派驻内部质量检查员，监督检查各种原材料质量情况、计量情况、搅拌时间等，并与施工现场及时联络，通报混凝土运输车离开搅拌站的时间等情况。
④商品混凝土采用搅拌车运输，输送泵输送。在运输混凝土时，要避开车流高峰期，在细致调查的基础上，定出短距、省时的运输路线，并制定应急措施，确保混凝土从运出到浇筑时间间隔不超过90min。
⑤混凝土灌注前，应严格检查钻孔桩的孔径、孔深、孔形、沉淀泥浆比重、含砂率和各种施工准备如吊机、道路等，合格后方可向搅拌站要混凝土，让搅拌站送混凝土，同时，应预先定好混凝土，明确数量、时间、标号和坍落度等，与搅拌站保持联系，防止混凝土到现场等待时间过长或无混凝土发出。
⑥商品混凝土到达现场后核对报料单，并在现场检查坍落度、温度，坍落度允许值±1~2cm，对超过允许值者立即退回并通知搅拌站调整，严禁在现场任意加水；混凝土入模温度不宜超过30℃，如高于此温度须进行降温处理。
⑦从搅拌车卸出的混凝土不得发生离析现象，否则需重新搅拌合格后方可卸料；输送泵车保持良好状态。
四、安全保证措施
1、组织保证措施
建立以组织保证、工作保证、制度保证的安全生产保证体系，对本工程实施开工前、施工过程和收尾阶段进行全程安全检查并使之处于受控状态。
1）建立健全安全管理组织，成立以项目经理为安全第一责任人，生产副经理、总工程师为安全生产直接责任人的安全生产管理领导小组。项目部设专职安全工程师，各作业队设安全员，各作业点设安全监督岗。
2）在项目部成立以项目经理、生产副经理、总工程师为首的安全领导小组，组织领导安全施工管理工作，定期进行安全检查、召开安全分析会议，分析安全保证计划的执行情况，及时发现问题，研究改进措施，积极推动项目部全面安全管理工作的深入开展。
3)完善各项安全生产管理制度，针对各部位、各工序、各工种的各自特点制定相应的安全管理制度，如安全教育制度、安全检查制度、事故分析报告制度、安全奖惩制度等，并由各级安全组织督促检查，加以落实。营造“安全生产，人人有责”的良好氛围。

4)坚持每周不少于两小时的安全教育，由安质部长或安全工程师针对当前施工项目，结合相关现行规范、规程，上好安全技术课。
5)对特殊工种必须持证上岗操作。
6)进入施工现场必须佩戴安全帽等安全防护用品。
7)起重作业严格执行“九不吊、七禁止”制度。
8)配备经省、部级颁发安全员证书的专职安全。
2、安全技术措施
1)工程技术部门向施工人员详细交底挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施，做好充分的思想准备和备有充足的应急处理材料、机械。
2)在施工现场主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口布设足够数量的警示牌、防护栏杆、标牌等，夜间设红灯警示，保证施工安全。
3)详细编制各工种作业技术标准和安全操作细则。杜绝违章行为，消除事故隐患，切实保障施工安全和重要设备不受损坏。
4)严格技术管理，在技术交底的同时，进行安全措施交底。坚持工序技术交底制，并在施工中督促检查，使安全工作落到实处。
5)施工机械在投入使用前按规定的安全技术标准进行检测、试运行和验收，确认能安全运行的方可投入使用，使用期间悬挂“安全操作规程牌”，由专人持操作证使用，并定期维修。
6)钢丝绳、吊具应经常检查。
3、安全用电
1)施工现场临时用电要有施工组织设计或方案，应按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的要求进行设计、验收和检查。临时用电要有安全技术交底及验收表，要有变更记录，健全安全用电管理制度和安全技术档案。
2)临时用电应落实三项技术措施：第一、防止误触带电体的措施；第二、防止漏电措施；第三、实行安全电压措施。
3)严格用电管理，现场临时电线路按规范要求布设，必须由持证的专职电工上岗操作，采用三相五线制供电系统，各类电器设备均安设安全保险装置，严格执行一机一闸一保护。
4)闸刀、开关等应设防雨保护，防止漏电。
五、环保措施
1、水土保护措施
1）弃淤泥的土场坡脚采用挡墙防护，坡面喷播植草。
2）清理和疏通施工区域内原有的排水系统，保证施工路段两侧排水畅通。
3）暴雨前，做好防排水工作。
4)钻孔桩施工时，泥浆采用集中沉淀、封闭泥罐车运弃。
5）施工结束时，及时对施工占用的场地恢复、平整。
2、振动与噪音控制措施
1)工程施工产生的噪音是不可避免的，但并不是不可防治的，我项目部将严格执行《中华人民共和国环境噪音污染防治条例》等法规。
2)所有的大型机械均按要求采取隔音或消声处理，将施工中产生的振动与噪音减小到最小的程度，以利于地方居民的工作和休息。
3)尽量选择机械性能好、振动与噪音小的施工机械，同时设棚布及其它声源屏障，降低振动与噪音污染。
4)发电机、空气压缩机等噪音、振动源设备远离民居设置，在使用过程中，严格采取有效的隔音措施，并将噪音源作单独隔离围蔽。在条件允许情况下，尽量使用网络电力。
5)严格执行广州市夜间施工规定，尽量减少夜间施工，如为赶进度或其他原因需要安排夜间施工的，必须先到城建大队办理“夜间施工许可证”后方可进行，并采取措施尽量减少噪音，夜间严禁使用高噪音、振动大的设备。
3、空气污染控制措施
1)施工中建筑垃圾、弃碴及时运走，禁止长时间堆积。
2)运输车辆进出前先冲洗干净，减少车轮、底盘携带泥土散落在路面，给当地行人及过路车辆造成麻烦。
3)施工过程中，严禁将废弃的建筑材料作为燃料燃烧，工地食堂使用液化气等清洁燃料，不得使用燃油炊具，以保持当地空气洁净。
4)及时对运输路段进行洒水，减少运输过程中尘土飞扬。
5)对易于引起灰尘的细料或松散料应予遮盖或适当洒水润湿。运输时应用帆布覆盖或散装物料车。
6)尽量使用电动机械或电动工具，少用内燃机械。
7)施工内燃机械须遵守国家要求进行年审，废气检测合格后方可投入使用，不允许使用超标车辆，以最大限度减少废气排放。
8)合理配置施工机械，避免施工机械过于集中而造成局部的环境污染严重。
4、水质污染控制措施
1)在工地设置污水沉淀池，生活污水、生产污水经沉淀处理后集中排放到附近市政污水管网，严禁将含有污染物质或可见悬浮物的水直接排入市政管网。
2)施工场地设临时排水沟，将排污系统处理图纸上报工程师，同时征得环保部门的同意，严禁施工污水污染环境。
3)施工期间，施工物料如沥青、水泥、油料、化学品等应堆放管理严格，防止物料随雨水流入下水管道，造成污染。
4)对生活垃圾、施工垃圾、维修垃圾要进行分类回收，及时集中处理。