冲击钻灌注桩作业指导书
1、 适用范围
适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。 2、 作业准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。 3、 技术要求
《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752-2010） 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设［2010］241号 《施工图设计文件》 4、 施工程序与工艺流程
清孔 钻机就位 施工准备 埋设钻孔护筒 搭设作业平台 钻孔 成空检测
桩基检测 安放钢筋笼 安装导管 浇筑水下混凝土 拔出导管、护筒 1
5、 施工要求 1、埋设钢护筒
钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒，护筒直径应大于钻头直径40cm，护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。水中筑岛上，护筒宜埋入河床面以下1米，水中平台上可按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。 钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。
2、在砂类土、碎（卵）石类土或黏性土夹层中钻孔时，应制备泥浆护壁，在黏性土中钻孔当塑形指数大于15，浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁，冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下：
泥浆比重：
钻机入孔泥浆比重为1.1-1.3，岩石层不大于1.2，砂黏土层不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂层不宜大于1.4。
黏度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。 含砂率：新制泥浆不大于4%。 胶体率：不小于95%。 PH值：应大于6.5。
泥浆原料宜选用优质黏土，有条件时应优先采用膨胀土造浆。为提高泥浆黏度和胶体率，可在泥浆中掺入烧碱或碳酸钠等添加剂，起掺和量应经过试验确定。造浆后应试验全部性能指标，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率。 3、安装钻机
安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
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4、钻进
开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。
开孔的孔位必须准确，孔位偏差不得大于5cm，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
钻孔时，孔内水位宜高于护筒底角0.5m以上或地下水位以上1.5-2.0m，在冲击钻进中取渣时和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持水头高度和泥浆比重及黏度。
钻进过程中，钻头起、落速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，钻渣不得堆积在钻孔周围。
钻孔作业应连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，其他钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。
在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。
泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。
每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。 5、检孔
钻孔完成后，用电子孔斜仪或检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。护壁好孔位允许最大偏差参见表1 6、清孔
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清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。
清空应符合下列规定：
1 严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
2 无论采用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆保持孔内水位。
3 清孔应符合下列标准：
① 孔内排除或抽出的泥浆手摸无2-3mm的颗粒 ② 泥浆比重不大于1.1. ③ 含砂率小于2%。 ④ 黏度为17～20s。
⑤ 浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应符合设计要求。设计无要求时，柱桩应不大于50mm，摩擦桩不大于200mm。
⑥ 柱桩在浇筑水下混凝土前如用射水或射风进行辅助清孔，可冲射钻孔孔底3-5分钟，将孔底沉淀物翻动上浮，然后立即浇筑水下混凝土。射水（风）压力应比孔底压力大0.05MPa。 7、钢筋笼制作、安装
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，应符合相关技术标准的有关规定(详见钢筋加工作业指导书)，钢筋笼主筋和加强箍筋必须全部焊接。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，必须在清孔前进行吊放。吊装时，应严防孔壁坍塌，钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，地面高程偏差不大于10cm，在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆，钢筋笼外侧应对称设置控制保护层厚度用的垫块。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4-6个。钢筋骨架安装允许偏差参照表2. 8、砼灌注
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7.1.1导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注，导管内壁应光滑，内径一致，接口严密，采用导管内径为20-30cm。中间节点长度宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw
式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）； rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；
hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计； rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）； Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。 8.1安装导管
导管采用φ20-30钢管，每节2m,配1～2节1～1.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。
导管安装后，其底部距孔底有 250 ～ 400mm 的空间。 8.2二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于20cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。 8.3 首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m并不宜大于3m。足够的冲击能
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量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。 8.3.1首批灌注砼的数量公式（例桩径D=1.25）：
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。
h1= Hwrw/rC=11*68/24=31.17m
Vr1.25=3.14*(1.25/2)2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1 =3.14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17 =2.23m3
对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。 8.3.2箭球、拨栓或开阀
打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。 8.4水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，
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不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。
有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。
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6、 劳动组织
钻孔2人，刚进绑扎2人，混凝土浇筑2人 7、 材料要求
所选用钢筋必须符合有关规定，混凝土标号无误，模板强度达到要求。 8、 设备机具配置
钻机1台，吊车1台，电焊机1台，混凝土泵车1台 9、 质量控制及检验
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、 表1 钻孔桩钻孔允许偏差
序号 1 2 3 4 5 桩底沉渣厚度 柱桩 ≤50 11、 表2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号 1 2 3 4 5 6
10、安全环保要求
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项 目 孔径\\孔深 顶面位置 护筒 倾斜度 孔位中心偏心 倾斜度 浇筑混凝土前摩擦桩 群桩 允许偏差（mm） 不小于设计值 ≤50 ≤1% ≤50 ≤1% ≤100 项 目 钢筋骨架在承台底以下长度 钢筋骨架直径 主钢筋间距 加强筋间距 箍筋间距或螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差（mm） ±100 ±20 ±0.5d ±20 ±20 1% 1 安全保证措施
1）项目部、各工区设置安质部，并配专职安全工程师，各作业队设置设专职安全员。
2）施工队的负责人应教育、督促施工人员学习和贯彻安全规则。 3）在施工现场应有安全标志，危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”等标志，夜间设红灯示警。
4）施工用电线路和电气设备，应按有关规定架设和安装，所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标应达到规定值，凡有裸露带电部位的电气设备和易发生电击危险的区域，都应有符合要求的防护，如围栏、护网、箱、匣等屏护设施。
5）严禁将输电线路搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子、扒钉等金属上。 6）上下墩台的梯子应安装应稳固，防滑移装置应可靠，对各种机械的操作应严格按机械安全操作规程进行。
7）在任何情况下，严禁施工人员乘坐提升装置上下班。 8）在施工过程中，应加强高空作业的相关要求。 2 环保保证措施
环保工作的主要内容：重视环境工作、加强环保教育、贯彻环保法规、强化环保管理、美化施工现地、消除施工污染。
为了保护和改善施工现场的生活环境，防止由于施工造成的作业污染，保障施工现场在施工过程中有一个良好的生活环境是十分重要的。为了尽量减少对周边居民的干扰和切实做好建工现场的环境保护工作，我们主要采取以下措施：
施工现场周围的环境保护
在本工程的施工过程中将积极对现场周围的环境进行保护，在整个工程的施工过程要对现场的车辆进行冲洗，严防污染路面。施工时如果现场出现古树、文物等阻碍施工情况时，将立即停止施工并采取隔离措施，报有关单位处理完后再恢复施工。
②夜间施工的技术措施
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1)合理安排施工工序，将施工噪音较大的工序安排到白天时间进行，如混凝土的生产和浇筑、模板的支设、砂浆的生产等；在夜间尽量少安排施工作业，以减少噪音的产生。对混凝土的施工，尽量争取在早晨开始浇筑，当晚11时前施工完毕。并且夜间施工时尽量减少电动工具的使用。
2)注意夜间照明灯光的投射，在施工区内进行作业封闭，尽量降低光污染。 ③文明施工措施
1)根据场地实际情况合理地进行布置，设施设备按现场布置图规定设置堆放，并随施工不同阶段进行场地布置和调整。最大限度地减少耕地占用。
2）施工区内道路通畅、平坦、整洁，不乱堆乱放，无散落物；构造物周围四周保持清洁；场地平整不积水，无散落的杂物及散物；场地排水成系统，并畅通不堵。施工废料集中堆放，及时处理。
3）班组必须做好操作后场地清理，随作随清，物尽其用。在施工作业中，应有防止尘土飞扬、泥浆横流、混凝土洒漏、车辆沾带泥土运行等措施。有考核制度，定期检查评分考核，成绩上牌公布。
4）砂石分类堆放成方，砌体料类成垛，堆放整齐；钢材分类集中堆放整齐。预埋件等分门别类妥善保管。
5）施工钢模、机具、器材等集中堆放整齐。专用钢模成套放置，零用钢模及零配件、脚手扣件分类分规格，集中存放。
6）袋装、散装不混放，分清标号，堆放整齐。有制度、有规定、专人管理，限额发放，分类插标挂牌，记载齐全而正确，牌物账相符。库容整洁，无“上漏下渗”。
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