1、大西鐵路客運專線10標段 旋挖鉆鉆孔灌注樁施工 作業指導書中國鐵建編制： 審核： 審定： 中鐵十九局集團公司大西鐵路客運專線指揮部二O一O年四月二十二日旋挖鉆鉆孔灌注樁作業指導書1適用范圍大西鐵路客運聲張站前10標橋梁部分樁基工程。1.1.1適用條件：各種粘性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、碎石土、中等硬度（基本承載力350Kpa）風化巖層。2作業準備2.1技術準備2.1.1在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟習規范和技術標準。2.1.2依據設計文件確定，可進行旋挖鉆孔的樁基，制定施工安全和質量保證措施，提出應急預案。對施工人員進行技術交

2、底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。2.1.3施工作業層中所涉及的各種技術數據收集。2.2 人員配置施工負責人、技術主管、安全員、旋挖鉆司機、電工、挖掘機司機、自卸車司機、起重機司機等2.3機械設備及工器具配備旋挖鉆機，自卸汽車，起重機，挖掘機，隔水栓，儲料斗，鋼筋加工及安裝設備，砼拌和站、砼運輸設備，水下砼灌注設備等。2.4材料樁身所用的材料應符合設計及施工質量驗收標準的要求。2.5測量、試驗2.5.1測量施工前采用GPS全球衛星定位系統完成設計院提供控制網的復測工作，并將成果上報至業主；對不通視的段落及現場需要進行控制網加密，完成施工控制網布測和復核工作。高程控制網復

3、測工作，成果上報批復；高程控制網布測和復核工作。根據布設的控制網用全站儀采用極坐標法，對全橋每個墩臺位中心及樁基進行定位放樣，并做好護樁。根據高程控制網確定各樁位開挖深度，并做好標記，在樁身砼灌注前，進行復核，復核時采用往返測量的方法。2.5.2試驗 指揮部設立中心試驗室，負責施工配合比及現場抽檢工作；各項目部設置工地試驗室，負責本工區管段內的試驗取樣、送樣工作。試驗數據要求及時準確，能反應本體工程的質量情況。2.6臨建修建生活房屋，配齊生活、辦公設施，滿足主要管理、技術人員進場生活、辦公需要。3.技術要求 3.1鉆頭的選擇 根據不同的土層選擇不同的鉆頭，并根據樁的數量確定需要購進的鉆頭。3.

4、2護筒 護筒采用812mm鋼板卷制，其直徑比設計樁徑大1020cm；長度根據地質情況而定， 3.3泥漿指標3.3.1鉆進泥漿相對密度：1.021.10，黏度：1822s，砂率4，泥皮厚度：2mm，PH值：大于6.5。3.3.2清孔 泥漿比重不大于1：1；黏度1720s；含砂率小于2%。3.4樁底沉渣厚度澆筑水下砼前，樁底沉渣允許厚度為：摩擦樁不大于100mm，柱樁不大于50mm。3.5 鉆孔允許偏差孔徑、孔深和孔型必須符合設計要求，孔位中心100mm；傾斜度1%。3.6鋼筋籠制作及安放鋼筋原材料、加工連接和安裝的檢驗應符合鐵道部現行鐵路砼工程施工質量驗收補充標準。3.7砼灌注樁身采用導管法水下

5、灌注。樁身砼標號為C30，砼坍落度為180200mm。砼原材料、配合比設計、施工和水下砼的檢驗必須符合鐵道部現行鐵路砼工程施工質量驗收補充標準。樁頂砼應高出設計樁頂標高1m。4.施工程序與工藝流程4.1施工程序施工程序為：施工準備鉆機就位設置護筒旋挖鉆進安裝鋼筋籠導管法灌注水下砼基樁檢測4.2旋挖鉆灌注樁工藝流程圖旋挖鉆灌注樁工藝流程圖詳見圖1。 圖1 旋挖鉆灌注樁工藝流程圖5.施工要求5.1施工準備5.1.1掌握場地的工程地質和水文地質資料；讀懂樁基設計圖紙和技術要求，編寫施工方案，進行技術交底、原材料送檢和砼配比申請。5.1.2合理布置施工現場，清理場地內影響施工的障礙物，低洼處用粘土回填

6、，達到“三通一平”，挖好穩定液攪拌池。5.1.3施測墩臺孔位及孔位控制中線，引好樁位控制線和水平高程的控制點，妥善保護好，施工中應經常復測。5.1.4對進場設備、機具進行安裝、調試檢查和試運轉，確保機械正常工作，配備足夠的備件。5.1.5原材料進場待用，根據設計要求加工鋼筋籠。5.1.6正式施工前試成孔，不少于兩個，以便了解場地地層情況并檢查所選擇的機具設備施工工藝是否適宜。5.1.7做好孔口防排水設施。5.1.8施工前，施工現場技術負責人和施工員應逐孔全面檢查施工準備，逐級進行技術交底和安全教育，要使安全、技術管理在思想、組織、措施都得到落實。5.2施工工藝5.2.1設置護筒根據樁位點設置護

7、筒，護筒的內徑應大于鉆頭直徑100mm，護筒位置應埋設正確穩定，護筒中心和樁位中心偏差不得大于50mm，傾斜度的偏差不大于1%。施工中，護筒的埋設采用旋挖鉆機靜壓法來完成。首先正確就位鉆機，使其機體垂直度、鉆桿垂直度和樁位鋼筋條三線合一，然后在鉆桿頂部帶好筒式鉆頭，再用吊車吊起護筒并正確就位，用旋挖鉆桿將其垂直壓入土體中。護筒埋設后再將樁位中心通過四個控制護樁引回，使護筒中心與樁位中心重合，并在護筒上用紅油漆標識護樁方向線位置。護筒的埋設深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。護筒應高出地面50cm，隨即注入穩定液，并應保證孔內穩定液面高于地下水位1m以上。5.2.2鉆頭的選用

8、、鉆機就位5.2.2.1鉆頭的選用5.2.2.1.1錐形：雙頭雙螺，適用于堅硬基巖。雙頭單螺，適用于風化基巖、卵石、含冰凍土等。5.2.2.1.2直螺旋鉆頭：a、斗齒直螺：雙頭雙螺，適用于砂土，膠結差的小直徑礫石層；雙頭單螺，適用于砂土、土層；單頭單螺，適用于膠結差的大直徑卵石，粘性土及硬膠泥。b、截齒直螺：有雙螺、三螺和四螺，適用于是硬基巖或卵礫石。 5.2.2.2鉆機就位：在鉆機就位前應施工場地平整處理，保證旋挖鉆機底座場地應平整、夯實，避免在鉆進過程中鉆機產生沉陷。5.2.2.2鉆機就位旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，并在操作室內有儀表準確顯示電子讀數，當鉆頭對準樁位中心十字線時，各項

9、數據即可鎖定，勿需再作調整。鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應對正準確，誤差控制在2cm內。鉆機就位應保持平穩，不發生傾斜、位移，鉆頭對準孔位開啟電機進行開孔。5.2.3泥漿調制及鉆進5.2.3.1泥漿調制因鉆機施工中泥漿可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、懸浮鉆渣等作用，為此泥漿是保證孔壁穩定的重要因素。由于地基巖土中又夾有粉砂土層、亞砂層，地面水位較高的特點，調制出良好泥漿的各項性能指標尤為重要。泥漿相對密度：1.021.10，粘度：1822s，砂率4，泥皮厚度：2mm，PH值：大于7。施工過程中隨時檢測清孔后灌注砼時泥漿的各項性能指標，確保泥漿對孔壁的撐護作用，避免發生施工事故。5.2.3.2鉆進5

10、.2.3.2.1旋挖鉆機采用筒式鉆斗。鉆機就位后，調整鉆桿垂直度，注入調制好的泥漿，然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩定性。通過鉆斗的旋 轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環直至成孔。5.2.3.2.2旋挖鉆機施工初期，提升料筒時，發現提升力顯著增大，有孔壁頸縮現象。經過詳細分析，由于筒式鉆斗完全無護壁作用，在提升鉆斗時，其下部產生較大負壓力作用，致使產生“吸鉆”現象，從而造成孔壁頸縮現象。因此，必須對筒式鉆斗進行改進。在筒壁上加焊

11、4塊雙曲面護壁鋼板（或增設導流槽），兩兩對稱 布置，為防止升降時碰懷孔壁，鉆頭旋轉時雙曲面護壁鋼板直徑小于孔徑2cm。由施工現場實踐得知，改善后的鉆斗在提升過程中液壓系統壓力顯著減小，鉆孔頸縮現象得到改善。5.2.3.2.3旋挖鉆機鉆進過程中應嚴格控制鉆進速度，避免鉆進尺度較大，造成埋鉆事故；若鉆機升降鉆斗時速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產生較大負壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現象。所以鉆斗提升時應嚴格控制其速度，經現場實踐得知，鉆斗升降速度保持在0.750.80m/s。當鉆斗粉砂層或亞砂土層時，其升降速度應更加緩慢。5.2.4成孔檢驗當鉆孔至設計深度后，用檢孔器進行檢

12、查，孔深、孔徑不小于設計要求。檢孔器可用鋼筋焊制而成，其直徑不小于設計樁徑，其長度為樁徑的46倍。5.2.5清孔5.2.5.1鉆進至設計孔深后，將鉆斗留在原處機械旋轉數圈，將孔底虛土盡量裝入斗內，起鉆后仍需對孔底虛土進行清理。一般用沉渣處理鉆斗（帶擋板的鉆斗）來排出沉渣，若沉淀時間較長，則應采用水泵進行濁水循環。5.2.5.2清孔應符合下列標準：孔內排出或抽出的泥漿手摸無23mm的顆粒；泥漿比重不大于1：1；含砂率小于2%；黏度1720s。5.2.6檢查沉渣厚度澆筑水下砼前允許沉渣厚度應符合設計要求，柱樁沉渣厚度不大于50mm；摩擦樁沉渣厚度不大于100mm；5.2.7鋼筋籠加工及安放5.2.

13、7.1鋼筋籠采用在加工廠統一加工，加工時根據骨架的自身剛度及吊機的起吊能力分成9m一節（12m以下鋼筋籠根據現場條件制成一節）。分節制作時均在型鋼焊制的骨架定位平臺上進行，以保證鋼筋籠的整體直度及主筋連接接長時的對位精度。耳筋沿籠體周圍6處。5.2.7.2為保證鋼筋原材存放和鋼筋籠成品質量，鋼筋加工場采取澆筑10cm厚C15砼硬化地表。5.2.7.3鋼筋籠采用自制的雙輪拖車運抵孔位，使用汽車吊機起吊入孔，主筋接長采用單面搭接焊。5.2.7.4鋼筋籠起吊時使用直徑15cm的杉木桿分段綁扎以提高整個鋼筋籠的剛度（木桿在入孔時依次拆除），防止鋼筋籠起吊時變形塌腰。5.2.7.5當設計要求進行超聲波檢

14、測時，則設置聲測管。每根樁檢測管需預埋3根無縫鋼管，內徑50mm，壁厚3.0mm。檢測管沿樁身箍筋內側等距離布設，并焊于加強骨架箍筋上，檢測管下端距樁底5cm，伸入承臺內0.5m。檢測管接頭及底部應密封良好，頂部采取焊接鋼板的方式進行封堵，防止砼漿液進入檢測管內。5.2.8安裝導管5.2.8.1導管的檢查：導管內壁應光滑，內徑一致，接口嚴密，導管一般由直徑為200300mm的鋼管制作，導管第一節底管長度應不小于4m。導管在使用前和使用一個時期后，除應對其規格、質量和拼接構造進行認真的檢查外，還需做拼接、過球、水密、承壓、接頭、抗拉等試驗。試驗室的水壓應不小于孔底靜水壓力的1.5倍；水密性試驗方

15、法是把拼裝好的導管先灌入70%的水，兩端封閉，一端焊輸縫管接頭，輸入計算的風壓力。導管需滾動數次，經過15min不漏水即為合格。5.2.8.2安裝導管鋼筋籠下放至設計深度后，立即下放砼輸送導管，避免導管與鋼筋籠碰撞，遇導管下放困難應及時查明原因。下放導管的長度由計算確定，導管連接處應連接牢固而上好密封圈，防止漏水。5.2.9二次清孔將頭部帶有1m長管子的氣管插入導管內，氣管底部與導管底部最小距離2m，壓縮空氣從氣管底部噴出，如能使導管底部在樁孔底部不停的移動，就能全部排出沉渣，對深度不足10m的樁孔，須用空吸泵清渣。灌注砼前的孔底沉渣厚度應滿足要求。5.2.10灌注水下砼砼采用拌和站統一拌制，

16、砼輸送車運至現場，輸送泵灌注砼。砼灌注采用提升導管法，導管用300mm無縫鋼管制作，每節長2.04.0m，配1、2節長0.51.5m短管，絲扣連接。使用前對導管進行水密、承壓和接頭抗拉試驗，保證導管不漏水。導管安裝后，其底部距孔底留3050的空間。砼澆筑支架用20型鋼制作，用于支撐懸吊導管，吊掛鋼筋籠，上部放置砼漏斗。漏斗容積（即首批砼方量）應滿足封底時導管埋深不得小于1m并不宜大于3m。導管頂部放置隔水皮球,封底后移走大漏斗，換上小漏斗，小漏斗旁設置儲料槽，泵送砼先進入儲料槽后通過滑槽入小漏斗。在澆注砼過程中，應測量孔內砼頂面位置，保持導管埋深在13m范圍。導管提升時利用吊機。灌注的水下砼坍

17、落度控制在1822cm，水下砼要連續灌注，不能停頓。每根樁宜8h內澆注完成。澆注完畢后，位于地面以下及樁頂以下的孔口護筒應在砼初凝前拔出。為防止鋼筋籠上浮，采取措施將鋼筋籠壓住（如在橫擔上加重、增加橫擔、將鋼筋籠上端與護筒焊接在一起等）。在澆灌砼時，隨時抽拔拆除導管，并認真填寫灌注記錄。灌注高度要超出樁頂1m以上，以確保樁頂質量。5.2.11樁的檢測待樁身砼強度達到設計強度的70%以后，人工鑿除樁頭。樁頭上部用風鎬鑿除，樁頭以上1020cm段用人工打釬鑿除，樁頭應無松散層。不能損傷樁頭砼質量。對樁進行低應變檢測，若設計要求則采用超聲波進行檢測。6.勞動組織6.1勞動力組織方式：采用架子隊組織模

18、式。6.2旋挖鉆樁作業班工地人員配備表施工人員根據旋挖鉆的施工特點，結合施工工期要求進行合理配置。每1臺旋挖鉆機組成一個作業班，包括現場負責人、主管技術人員、安全員、旋挖鉆操作手、挖掘機司機、自卸車司機、電焊工、砼工等。詳見表1旋挖樁灌注樁作業班工地人員配備表。7.材料要求根據設計圖紙采用C35或C40水下砼，鋼筋筋采用HPB235。7.1泥漿泥漿原料選用優質黏土，優先選用膨潤土造漿。7.2 鋼筋表1 旋挖樁灌注樁作業班工地人員配備表序號作業班人員配置職責1現場負責人1人負責作業班全面工作2技術主管1人負責技術及質量工作3安全員1人負責現場安全工作4旋挖鉆操作手3人負責旋挖鉆進工作并做好鉆孔記

19、錄5挖掘機司機1人負責裝鉆孔土石方及清理場地6自卸車司機1人負責運輸土石方工作7吊車司機1人負責吊裝鋼筋籠、導管吊拆以及拔出護筒等工作8電焊工3人負責對鋼筋籠接長的焊接工作9電工1人負責安全用電工作10砼工10人負責安裝、拆除導管及灌注水下砼工作小計23人7.2.1鋼筋品種應符合現行國家標準。7.2.2對運進的鋼筋進行檢驗，作為使用本批鋼筋的依據。7.2.3經檢驗合格的鋼筋在加工和安裝過程中出現異常現象（如脆斷、焊接性能不良或力學性能顯著不正常等）時，應作化學成分分析。7.2.4當對鋼筋質量或類別有疑問時，應根據實際情況進行抽樣鑒定，并不得用于主要承重結構的重要部位。7.2.5鋼筋的牌號、級別

20、、強度等級、直徑應符合設計要求。當需要代換時，應經設計單位同意，并符合下列規定：不同級別、強度等級、直徑代換，應按鋼筋受拉承載力設計值相等的原則進行。7.2.6鋼筋在運輸、貯存過程中，應防止銹蝕、污染和避免壓彎。裝卸鋼筋時不得從高處拋擲。鋼筋應按廠名、級別、規格分批空堆置在倉庫（棚）內，分類立標牌。7.3 砼7.3.1水泥：拌制砼用的水泥、根據砼結構或構件所處的環境條件和工程需要采用普通硅酸鹽水泥，水泥的混合材料礦粉和粉煤灰。運抵工地的水泥，按批對同廠家、同批號、同品種、同強度、同出廠日期的水泥進行強度、細度、安定性和凝結時間的試驗，當對水泥有疑問或水泥出廠日期逾3個月時，應進行復驗。7.3.

21、2細骨料：采用堅硬耐久、粒徑在5mm以下的天然中砂。7.3.3粗骨料：砼用的粗骨采用堅硬耐久的碎石，其最大粒徑不得大于板厚的1/2或結構最小尺寸的1/4，也不得大于鋼筋最小凈距的3/4，且不得大于100mm。并應經試驗合格后方可進場。7.3.4水：拌制、養護砼用的水宜采飲用水。8. 機械設備機具配置8.1機械設備：旋挖鉆機，自卸汽車，吊車，挖掘機，鋼筋加工及安裝設備，砼拌和、砼運輸設備，發電機、電焊機、鋼筋調直機、鋼筋切斷機、鋼筋彎曲機等。8.2主要工器具：枕木、測繩、錘砣、導管、隔水栓，儲料斗，防水照明燈，安全帽。9.質量控制及檢驗9.1質量控制9.1.1根據不同的地質條件選擇不同類型的鉆頭

22、。9.1.2鉆孔時，孔口護筒應高出地面50cm，并及時向孔內補充漿液，以保證足夠的泥漿壓力。9.1.3鉆孔作業過程中，應經常觀察鉆機所在地面變化情況，發現沉陷或變形現象，應及時停機處理。停機時間過長時，應將套管口保險鉤掛牢。9.1.4鉆進過程中及時濾渣，經常檢查泥漿各項指標。9.1.5柱樁沉渣厚度不大于50mm；摩擦樁沉渣厚度不大于100mm；9.1.6在下鋼筋籠之前，應對樁位進行復核，并用檢孔器進行檢查，確認無誤后方可下鋼筋籠。9.1.7導管在使用前應進行試拼試壓，不得漏水，導管組裝后軸線偏位不大于孔深的5%并不大于10cm。9.1.8灌注首批砼時，導管埋入砼內不得小于1m并不宜大于3m。灌

23、注過程中導管埋深宜為26m。9.2質量檢驗9.2.1鉆孔達到設計深度后必須核實地質情況，并請監理單位檢查，設計單位現場確認。9.2.2孔徑、孔深和孔型必須符合設計要求。9.2.3鉆孔樁護筒應堅實不漏水，護筒埋深應符合施工工藝設計要求。9.2.4泥漿指標應根據鉆孔機具、地質條件確定。對制備的泥漿應試驗全部性能指標，鉆進時應隨時檢查泥漿比重和含砂率。9.2.5澆筑水下砼前應清底，孔底沉渣應清除干凈。摩擦樁沉渣允許厚度100mm, 柱樁沉渣允許厚度50mm。9.2.6鉆孔施工控制見表2鉆孔允許偏差和檢驗方法。表2 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%

24、2孔位中心50mm3傾斜度0.5%9.2.7鋼筋鋼筋原材料、加工、連接和安裝的檢驗應符合鐵道部現行鐵路砼工程施工質量驗收補充標準，具體見表3鉆（挖）孔樁鋼筋骨架的允許偏差和檢驗方法表3 鉆（挖）孔樁鋼筋骨架的允許偏差和檢驗方法序號項目允許偏差檢驗方法1鋼筋骨架在承臺以下長度100mm尺量檢查2鋼筋骨架直徑20mm3主筋間距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鋼筋骨架垂直度1%吊線尺量檢查9.2.8砼砼原材料、配合比設計、施工和水下砼的檢驗必須符合鐵道部現行鐵路砼工程施工質量驗收補充標準樁身砼強度等級必須符合設計要求。水下砼標準養護試件強度必須符合設計強度等級的1.15倍。10.安全及環保要求10.1安全要求10.1.1施工人員必須帶戴安全帽,穿絕緣膠鞋,孔內有人時,孔上必須有人監督防護;井孔周邊作業人、監護人員，必須戴安全帽，嚴禁穿拖鞋、赤腳、酒后上崗作業。10.1.2施工現場電源線路，必須按“三相五線”制，TV-S系統要求布置，并按“三級配電”“二級漏電分級”分段保護。10.1.3各孔井用電必須分閘，嚴禁一閘多孔和一閘多用。必須一機一閘一漏一箱進行敷設。10.1.4孔上電線、電纜必須架空。10.1.5電箱一律采用鐵質電箱，電箱應有嚴密的防雨措施，安裝位置合適，安裝牢固