1、适用范围
本作业指导书适用于山西中南通道ZNTJ-1标段钻孔灌注桩基础施工。
2、作业准备 2.1内业技术准备
开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉相关规范和技术标准，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，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
收集施工中所涉及的各种外部技术数据，修建生活房屋及施工道路、水、电等临时设施，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员生活、办公需要。
3、技术要求
3.1钻孔桩施工采用冲击钻机成孔。
3.2混凝土采用高性能混凝土，施工前做好原材料检验、配合比审批工作。混凝土采取拌合站集中拌合，混凝土罐车运输至施工现场，导管法灌注水下混凝土。
3.3对进场钻机进行统一编号，施工前做好设备检修工作。 4、施工工序与工艺流程 4.1施工工序
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 根据结构特点，以框架每联、桥梁墩台每墩台作为一个独立的作业区。
施工工序为：施工准备→测量放样→护筒埋设、泥浆制备→钻机就位→成孔→验孔→清孔→验孔→钢筋笼制安→导管安装→二次清孔→混凝土灌注→护筒拆除→桩头凿除。 4.2工艺流程 拔除护筒 量测混凝土顶面标高 加工、试拼装检验导管 安放导管及储料斗 钢筋笼加工 验 孔 加工钻头 钻机就位 制作护筒 平整场地 桩位放样 埋设护筒 钻 孔 成 孔 清 孔 安放钢筋笼 填表格、监理工程师签字认可 二次清孔 灌注混凝土 制作混凝土试件 凿桩头 中铁十二局集团山西中南部通道ZNTJ-1标项目经理部 山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书
5、施工要求 5.1施工准备
钻孔灌注桩施工工艺框图
施工前须认真核对地质情况，发现与设计提供的地质资料不符的，及时按照相关程序上报。施工前对施工场地进行整平，对软弱地层采用砖渣换填，以便钻机移位及混凝土运输。对场地进行合理规划，对泥浆池、清水池进行统一规划，确保施工现场“三通一平”，即：路通、水通、电通、场地平整。根据结构特点及场地布臵，每联配臵4台钻机，从线路右侧至左侧逐排施工。每联设臵2个泥浆池，2个清水池。
5.2施工工艺 5.2.1测量放样
计算每个桩位坐标，复核无误后，用极坐标法准确测设出桩位，并加设十字护桩，随时检测桩的中心位臵，确保桩位准确。护筒就位后，将桩中心和标高控制点引至护筒顶口，并在钻孔桩进入不同地层时，对桩中心及标高进行一次复核，进入泥岩后增加检测频率。
5.2.2护筒埋设
⑴护筒的作用：固定桩位，引导钻孔方向，避免地面水流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆水位高出地下水位或施工水位一定高度，形成静水压力，防止孔壁坍塌。同时，钢护筒质地坚固，可重复使用，节省材料。
⑵护筒顶端高度：护筒超出地面20-30cm，防止地面杂物落入孔
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 内。
⑶护筒的埋设：根据地层分布情况，护筒埋臵深度一般不小于2米，中心偏位不大于5cm。
5.2.3泥浆制备
⑴根据设计文件，本合同段地质层分别为低液限粘土、细砂、粗砂等不良钻孔地层且设计孔径大、孔深深，为保证成孔顺利，必须采用膨润土掺入一定量的纤维改善泥浆的性能，并在钻孔过程中根据孔内情况随时调整泥浆比重、稠度等，以阻隔孔内渗流，保护孔壁免于坍塌。
⑵钻孔时，采用自流回灌式泥浆循环系统。由泥浆池、沉淀池、循环槽组成，泥浆池总容积根据现场实际情况决定，如沉碴过多，在钻孔过程中用挖掘机或抽砂泵清除。
⑶注意做好泥浆池防渗、防溢及防泥浆回流，造成环境污染。 5.2.4钻孔
首先在护筒底口以下一米范围内抛填大量的粘土护层反复冲挤最少三次，直至孔内水头高于外部水位。
冲击钻机施工中，针对地质岩层情况控制钻进速度，钻机钻头的提升高度及频率有所不同。在泥质砂岩及砂质泥岩，锤头提升一般为2.0～3.0m，频率7～8次/min。在钻进时随时观察泥浆浓度，投放卵石及粘土调整浓度。
钻孔注意事项
为防止出现坍孔、孔形扭歪、偏孔、埋钻、卡钻等事故，钻孔过
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 程中要注意以下几点：
⑴钻进前每个孔位绘制钻孔地质剖面图，挂在钻台上，针对不同地质层选用不同的钻进速度及适当的泥浆，并与设计地质进行复核。
⑵在钻进过程中，根据土质情况控制钻孔速度，调整泥浆浓度。若发现进尺过快，则说明该段内土质松软，孔壁冲剂不密，要填卵石土再次冲击挤密。
⑶钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修，底座和顶端保持平衡，不产生位移和沉陷。施工过程中随时检查孔径、垂直度、泥浆比重等，始终保持孔内水位高于地下水位2.0m左右。泥浆比重视地质情况控制，如遇易坍地层，泥浆比重可适当提高。钻机在施工过程中，要及时保养维修，检查钻头钻杆及冲击钻机钢丝绳等。钻头及时修补以保证孔径。钢丝绳与钻头的联结处必须牢固，再在钻头拴一保险绳，以便掉钻后打捞，每个工班必须全面对钻机情况进行检查，并填表记录。
⑷钻孔过程中要加强对桩位、成孔情况的检查工作。终孔时必须对桩位、孔深、孔形、孔底土质检查，合格后立即清孔，吊放钢筋笼灌注水下混凝土。钻进过程中每个一工班必须检查钻机的钻杆螺栓和冲击钻头的钢丝绳，发现问题及时处理。
⑸当钻孔深度达到设计要求时，要对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，填写终孔检查证，并经监理工程师认可，方可进行清孔和灌注水下混凝土的准备工作。
⑹钻进作业中，注意钻渣的捞取，根据岩层的变化，调整钻进速度，判明岩质，及时详细填写钻孔施工记录，交接班时给带班人员交
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 代钻进情况及下一班的注意事项。遇到不一致时，及时报告监理工程师，留取碴样并编号保存。
⑺钻孔作业应连续进行，不中断。因特殊情况必须停钻时，孔口加防护罩盖，且钻头不留在孔内，以防埋钻。在钻孔过程中如发现孔位倾斜时，在倾斜处反复扫孔，直至准确达到孔位垂直度。
⑻钻孔过程中随机检查泥浆的主要指标，以便于及时进行调整。 ⑼开始钻进时，进尺适当较小，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。进入正常状态后，可逐渐提高进尺速度。
⑽当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径用探孔器进行检查，探孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度为孔径的4～6倍。每钻进4～6m时检孔一次，孔的中心位臵偏差不大于50mm，实际孔深大于设计孔深，钻孔直径不小于桩的设计直径，倾斜度不大于孔深的1/100，确认满足设计要求后，填写终孔检查证，并报请监理工程师验收，同时进行清孔和灌注水下混凝土的准备工作。
5.2.5清孔
⑴钻孔达到要求深度后，且成孔质量符合设计及规范要求并经监理工程师批准后，立即进行清孔。清孔时，孔内水位保持在地下水位和河流水位以上2.0m，以防止钻孔塌陷。
⑵清孔时，将孔底沉碴等沉淀物清除，清孔标准按图纸和监理工程师要求和清孔后沉碴厚度符合规定值进行。
⑶检测孔深时采用量测钻杆和钻头（仅只有效部分）的方法，但必须采用测绳下端系测锤方法校核。
⑷清孔时采用换浆法施工，以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内悬浮的钻碴和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆的相对密度达
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 到1.03～1.10，粘度17～20pa〃s，含砂率＜2%，胶体率＞98%为止。且孔底最终沉渣厚度不得大于10cm。
⑸在吊入钢筋骨架，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。
5.2.6检孔
检孔采用检孔器，保证钻孔桩直径及垂直度、桩底沉碴厚度符合要求。
5.2.7钢筋骨架的制作和安装
⑴钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
钢筋平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。 ⑵预制钢筋骨架必须具有足够的刚度和稳定性。骨架钢筋在加工场集中下料，分节加工。各段之间的钢筋纵向连接时，采用机械连接CABR(套管挤压)接头，且同一断面上的主筋接头不超过该截面全部主筋的50％；两个主筋接头断面之间距离不小于2米。分节下孔，钢筋骨架每隔2～2.4m设臵加强箍筋一道，并在四周分设4根定位钢筋，为防止灌注混凝土时骨架上升，可在钢筋笼顶部用钢筋框架焊接固定。
⑶骨架入孔采用吊机，起吊应按骨架长度的编号入孔，就位后应牢固定位，待混凝土灌注完毕并初凝后，方可解除固定设施。
⑷质量检查和质量标准 5.2.8灌筑水下混凝土：
⑴水下混凝土灌注前检查孔底沉碴厚度及孔内泥浆是否满足设计及规范要求，如超过规定标准，须再次清孔。
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 ⑵混凝土采用混凝土输送车运到作业地点，灌注前应检查其和易性、坍落度等情况，若不符合要求，需采取相应处理措施。
⑶灌注首批混凝土时注意事项： ①导管下口至孔底的距离为20～40cm。
②储料槽和漏斗的总体积为2.0m3，保证首次灌注导管埋臵深度。 ③混凝土灌入孔底后，立即测量孔内混凝土面高度，计算出导管埋臵深度，如符合要求，即可正常灌注。
④首批混凝土用铁盖板法泄放。在漏斗下口设铁盖板，当漏斗内储足首批灌筑的混凝土量后拉起铁盖板，使混凝土猝然落下，迅速落在孔底并把导管裹住，保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m。以后的灌注中保持导管插入混凝土表面以下不小于2米但不大于6米。
⑷灌注开始后，连续有节奏地进行，尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内混凝土不满时，放慢灌注速度，防止在导管内形成高压空气囊。
⑸在灌注过程中，应保持孔内水头，防止坍孔，随时用测绳探测孔内混凝土面的高度，保持导管埋入混凝土2～6m，并及时提升和拆除导管，防止埋管过深，翻浆困难或拔不出管。
⑹当孔内的混凝土面接近钢筋笼底1米左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
⑺导管由管径不小于273mm的钢管组成，用装有垫圈的螺口连接管节。导管在每次混凝土灌注前都进行水密、承压和接头抗拉试验。
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 根据桩孔的深度，确定导管拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在灌筑前进行升降实验。
⑻在灌注即将结束时，导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含碴土稠度增加，比重增大。如果混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，使灌注工作顺利进行，泥浆引流至适当地点处理，以防止污染。
⑼灌筑应连续进行，一气呵成，灌注混凝土、提升导管、拆除上一节导管应同步进行，使混凝土经常处于流动状态，提升速度不能过快，提升后导管在混凝土中的埋深不小于2米。
⑽为确保桩顶质量，在桩顶设计标高上超灌0.5m～1.0m。 ⑾本桥桩基均臵于泥岩内，为减少泥岩遇水泥化，尽量加快泥岩钻孔速度，尽早灌注桩基混凝土。 6、材料要求
施工所用材料须符合设计要求，地材、钢材等主要材料须使用甲供材料。各项原材料须经检验合格方可使用。 施工用水的水质须符合工程用水标准。
对地材、钢材须设臵雨棚，钢材需上盖下垫，不同种类分别堆放整齐。
7、质量控制及检验 7.1质量控制
7.1.1钻孔灌注桩质量控制要点主要分为以下几点：
⑴原材料（水泥、砂、石子、外加剂、粉煤灰、矿粉、钢材等）控制。
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 ⑵成孔质量控制 ⑶混凝土质量控制 ⑷钢筋笼制作安装质量控制
7.1.2对原材料质量进行分批检验，各类原材料符合相关规范要求。
7.1.3按照高性能混凝土质量要求，对混凝土配合比进行试验，并经检验审批后方可使用。
7.1.4钻孔过程中控制钢丝绳的垂直度及偏位情况，根据不同地质情况调整钻机冲程及频率。
7.1.5对钢筋笼钢筋间距、长度、安装位臵进行质量控制，确保声测管密封情况。
7.2质量检验
7.2.1钻孔成孔后，须对地质情况进行核对。 检验方法：检查施工记录、观察岩样。 检验频率：每孔核对。
7.2.2钻孔孔径、孔深、孔型须符合设计要求，孔位偏差不得大于5cm，孔倾斜度不得大于1°。
检验方法：采用钢尺、测绳测量检查和用检孔器检查。 检查频率：全部检查。
7.2.3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；骨架中心平面位臵50mm；骨架顶端高程±20mm；骨架
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山西中南部铁路通道ZNTJ-1标段 桩基工程施工作业指导书 底面高程±50mm。
检验方法：尺量。
7.2.4混凝土灌注前泥浆指标、孔低沉渣进行检测，泥浆含砂率不得大于2%，比重在1-1.1之间；孔底沉渣小于5cm。
检验方法：采用相关仪器进行检测。 8、安全及环保要求 8.1安全要求
8.1.1施工作业区设臵警示标志，严禁非工作人员进入施工现场。 8.1.2施工过程中定期对机械、设备进行检查、维修。 8.1.3施工现场设专职安全员进行现场指挥、调度，坚持班前安全教育制度。
8.1.4施工人员须佩戴安全帽，作业场地内禁止穿拖鞋。 8.1.5对所有泥浆池、清水池设安全防护网，并设警示标志牌，对成孔的桩进行维护，防止人员坠入。
9.2环保要求
9.1.1为维护现场整洁，保护自然环境，泥浆池定期清理，对钻孔过程中泥浆循环系统进行优化，防止泥浆漫流、飞溅。泥浆的排放设专门的存放场地，禁止随意排放泥浆至河流、水沟中。
9.1.2施工现场的废弃物集中堆放，定期按照环保部门要求指定地点弃臵。
9.1.3对施工便道定期洒水，防止扬尘对空气造成污染。 9.1.4夜间尽量避免大型机械施工，防止噪音污染影响当地居民
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