旋挖钻灌注桩施工作业指导书

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目 录

1.目的 .......................................................................... 1 2.编制依据 ...................................................................... 1 3.适用范围 ...................................................................... 1 4.施工准备 ...................................................................... 1 5.劳动组织 ...................................................................... 3 6.施工机械设备配置............................................................... 4 7.施工工艺流程 .................................................................. 4 8.施工操作要点 .................................................................. 4

8.1 场地平整及桩位测量 ....................................................... 4 8.2护筒埋设 ................................................................. 4 8.3泥浆的制备、使用 ......................................................... 5 8.4钻机就位和稳钻 ........................................................... 6 8.5钻孔 ..................................................................... 6 8.6清孔和验孔 ............................................................... 7 8.7 钢筋骨架制作与安装 ....................................................... 7 8.8 灌注水下混凝土 ........................................................... 8 8.9钻孔桩质量检验 ........................................................... 9 9.钻孔的一般要求及注意事项 ....................................................... 9

9.1 钻孔的一般要求 ........................................................... 9 9.2 钻孔注意事项 ............................................................. 9 10.质量标准、控制要点及措施 ...................................................... 9

10.1质量标准 ................................................................ 9 10.2 质量控制要点及措施 ..................................................... 10 11.钻孔灌注桩常见事故发生的原因、预防及处理 ..................................... 13

11.1坍孔 ................................................................... 13 11.2钻孔偏斜 ............................................................... 14 11.3掉钻落物 ............................................................... 14 11.4缩孔 ................................................................... 15 11.5钻杆折断 ............................................................... 15 11.6钻孔漏浆 ............................................................... 15 12.施工安全措施................................................................. 16 13.环境保护 .................................................................... 16 14.估算指标 .................................................................... 17

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1.目的

明确采用旋挖钻施作灌注桩的作业条件、工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范旋挖钻灌注桩的施工。 2.编制依据

2.1 施工设计图纸。

2.2 国家、省、部现行有效的施工规范、标准。

2.3 施工现场踏勘所取得的有关地形地貌、工程地质、水文、气象、水土资源当地情况、交通运输等资料。

2.4 在以往工程中积累的施工经验以及现有的施工人员、机械设备等资源情况。 3.适用范围

旋挖钻机一般适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工填土以及含有部分卵石、碎石的地层中作业。最适用于平原、城区的公、铁路桥梁桩基、地下工程围护桩和建筑工程基础的施工。 4.施工准备 4.1技术准备 4.1.1内业准备

⑴开工前组织技术人员认真审核施工设计图纸和有关设计资料，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，编制实施性施工组织设计，制定施工安全保证措施，提出应急预案。

⑵从事旋挖钻机、起重机械 、机动车辆驾驶等特种作业的人员必须持有特种作业证，其证件应真实有效。对所有施工人员进行岗前技术培训，作业前进行技术交底。

⑶根据设计对水下混凝土的要求，优选混凝土配合比。 4.1.2外业准备

依据设计，对建筑物的坐标、标高进行联测，定出桩位，并将测量的结果报监理工程师进行审核，合格后方能进行桩基施工。 4.2 工程准备

⑴修建临时设施：根据项目的实际情况进行场地规划，硬化钢筋加工场地、建混凝土搅拌站、规划泥浆池、铺设供水、供电线路和修建进场道路。

⑵钻孔场地准备：在陆上钻孔，主要是平整场地；在水中钻孔，就要筑岛或搭设施工平台。

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⑶加工护筒：护筒加工可自加工也可委外加工。根据桩径和地质条件采用6～10mm钢板。护筒直径：采用冲击钻时，桩径加40cm；采用回转钻机或旋挖钻机时，桩径加20cm。护筒长：地面上30cm加地面至稳定层的深度。

⑷试桩：为验证地质资料和取得施工各项参数，正式开工前应进行试桩，并对试桩进行承载力试验，根据试桩资料改善设计。 4.3材料、设备准备

⑴对施工所用的钢材、水泥、粗细骨料、外加剂、掺加剂和水等进行调查，选用供货商，确定料源，并对其质量进行试验和检验，确保工程材料的质量和数量满足设计、规范和施工的要求。

⑵精选钻孔设备

选用机械钻孔，可选用的机械类型主要有三种：一是回转钻机，二是冲击钻机，三是旋挖钻机。 ①回转钻机

可用于各种地质条件，各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工嗓音、震动小，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低。但成孔速度慢、效率低、用水量大、泥浆排放量大，扩孔率难控制。目前，用于桩基施工的国产回转钻机，适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工填土、软岩以及含有部分卵石、碎石的地层中作业，对于复杂地质，深孔（孔深100m以上）和硬岩还需国外钻机。

②冲击钻机

目前，常用的冲击钻机有两种，一种是简易冲击钻机，另一种是冲击反循环钻机。除不易用于粘性土外，适用于所有地质条件。最好用于桩长小于60m的桩孔施工。简易冲击钻机，制造简单，搬运、安装方便，但施工进度慢。冲击反循环钻机，施工速度快，但由于冲击力较大，容易塌孔。

③旋挖钻机

旋挖钻机是一种多功能、自动化程度高、适应性强、效率高、成孔质质量有保证的成孔设备。该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定孔位，自动校正钻孔的垂直度和自动测量钻孔深度。其工艺特点是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土，其工艺适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工填土、软岩以及含有部分卵石、碎石的地层中作业。所用泥浆仅仅用来护壁，而非用来排碴，所以施工用浆量少，利于环保。该种钻机以履带底盘承载，接地压力小，行走移位方便，适合于各种工况。在平原和城区钻孔桩施工往往成为首选。

⑶依据设计的桩径、桩长，结合现场的地形、地质，以及对环保、工期、质量和施工安全的要求，本着先进、适用和配套的原则选配钻机。本施工作业指导书选用的钻机是旋挖钻机。

⑷对到场的机械设备必须经过检查合格方可以投入使用。必要时，先试运转后再使用。

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4.4 旋挖钻机的钻头与钻杆 4.4.1钻头的类型及应用

旋挖钻头实际上就是一个盛土的筒式容器，只是在斗的下侧焊接切削土壤的刀片或刃口。在施工中要根据地质报告反馈的地层选用不同的钻头，可以提高施工效率，节约生产成本。钻头的类型很多，常用分为两大类 (1)回转钻头:①单底土斗，②双底捞砂斗。(2)嵌岩钻头:①短螺旋钻头，②嵌岩筒钻，③牙轮钻头。根据不同的地质条件选择应用的钻具：回转钻头，适用于粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层；嵌岩螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层；岩心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹的岩石。钻头规格由用户据实际工程的情况选购选配。

钻斗的斗齿前角选取 每台钻机所提供的压力和扭矩的大小在出厂时就已经确定下来，而传输过程中的压力和扭矩的利用率则取决与钻杆和钻头，钻斗的关键参数是斗齿刃前角，对于相同的地层使用同一钻进扭矩，不同的斗齿刃前角度，钻进效率不同。因此，只有选择合适的刃前角，才能提高进尺效率。经过大量的试验：对于硬度较小的第四地层、强风化层和少冰冻土层，钻比较松软的地层时斗齿刃前角应稍大些，选取45°～65°为宜；钻比较硬的地层时斗齿刃前角应稍小些，选取25°～45°为宜。

4.4.2 旋挖钻机钻杆结构及其应用

使用旋挖钻机钻孔，首先遇到的是地质情况（地层硬度）。现把地层硬度由软到硬排列如下：⑴ 淤泥层；泥土、（泥）砂层；⑶卵（漂）石层；⑷强风化岩层；⑸中风化岩层；⑹弱风化岩层；⑺微风化岩层；⑻基岩层。

根据钻进加压方式不同，钻杆分为三种：摩擦加压式钻杆（简称：摩擦杆）、机锁加压式钻杆（简称：机锁杆，又称：凯式钻杆）和组合加压式钻杆（简称：组合杆）。 摩擦式钻杆一般用于较软地层的钻孔施工，可钻进淤泥层、泥土、（泥）砂层、卵（漂）石层。 机锁式钻杆不但可用于软地层，也可用于较硬地层施工。机锁式钻杆可钻进淤泥层、泥土、（泥）砂层、卵（漂）石层和强风化岩层。 5.劳动组织

5.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。

5.2施工人员结合既定施工方案、机械、工期要求进行合理配置，详见表1。

表1 钻孔桩作业人员配备表

序号 1 2 3 4 5 6 人员类别 施工负责人 技术主管 专兼职安全员 技术、质检、测量人员 工 班 长 机械工、普工 第 3 页 共17页

数量（人） 1 1 1 4 1 6

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其中施工负责人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备劳务工人。 6.施工机械设备配置

钻孔桩作业主要施工机具设备配置如表2。

表2 主要施工机具设备配置 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 旋挖钻机 汽车吊 装载机 电焊机 潜水泵 泥浆泵 泥浆运输车 型号 QY－20 ZL－50 BX2-500 单位 台 辆 辆 台 台 台 辆 数量 1 1 1 1 1 1 1 备注 吊运钢筋、导管 清运钻渣 钻机维护 抽水 泵送泥浆 外运泥浆 7.施工工艺流程

详见下页图1：钻孔桩施工工艺流程图。 8.施工操作要点

钻孔桩采用旋挖钻机钻孔，钢筋笼在钢筋加工场地加工，汽车运至现场，吊车吊装入孔，导管法灌注水下砼。 8.1 场地平整及桩位测量

⑴在现场三通一平完成后，对于陆地上的桩施工首先清除现场杂物，整平场地，对于位于河中及河岸上的桩位位置进行处理，修筑施工便道，保证施工机械的进出及作业需要，便道施工涉及对既有河岸及河底的破坏，工程完工后，按照原标准进行恢复，对于位于河中的桩采用筑岛方法施工，在不阻断水流的情况下，在河两岸先后进行施工，在水中筑岛，筑岛以满足施工需要为宜。

⑵用全站仪进行控制测量,放出桩位位置,用方木桩准确标识各桩位的中心及高程，并用护桩护好桩位。在适当位置设置临时水准点。 8.2护筒埋设

护筒运到现场后，先对护筒的质量进行检验，护筒的焊缝密实，圆度合格。陆地上埋设的浅护筒，可采用挖孔埋设法埋设；对深护筒可采用震动打桩机压入埋设；对在施工平台上安置水中护筒要采用相应的施工措施。护桶要高出地面或工作面0.3m，并开设流水孔。埋设后要进行检查，位置正确，筒底稳固，防止漏浆。

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测量沉碴厚度 测量砼面高度 制作钢筋笼 制作护筒 准备工作 开挖埋设护筒 钻机就位 供水 钻孔注浆 钻 孔 泥浆沉淀 泥浆池 清孔 设置泥浆泵 泥浆备料 设立钢筋笼 组拼及检验导管 设立导管 灌注水下砼 吊运砼 备制砼 拔除护筒 截除桩头、无损检测 图1 钻孔桩施工工艺流程图

8.3泥浆的制备、使用

钻孔泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标可参照表3选用。

表3 泥浆配制及性能指标表

泥浆配比 品名 加量 性能 第 5 页 共17页

泥浆性能指标 指标 旋挖钻灌注桩施工作业指导书

膨润土 Na2CO3 CMC 3.5% 0.03～0.05% 0.1% 比重 粘度(S) 失水量 泥皮厚度(mm) PH值 含砂量 1.05～1.10 18～22 ＜20 ＜2.5 7～10 ＜2% 设置专用的移动式铁制容器作为泥浆制拌池，钻孔前，在铁质容器内配制足够的泥浆，钻进过程中，泥浆有损耗漏失，及时予以补充，并检查泥浆的物理性能指标，每钻进2m检查一次，如遇土层变化，则增加检查次数，并适当调整泥浆指标。对用过的泥浆，经沉淀净化后，可重复使用。 8.4钻机就位和稳钻

钻机到达桩位后，稳定钻机，使钻头中心与钻孔中心在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm，机体保持水平，以保证钻孔垂直度。 8.5钻孔

⑴钻孔前，必须检查钻头直径，钻头磨损情况；根据地层情况选择钻头底部切削齿的形状、规格和角度；根据试桩资料和桩位的不同地质，对钻削、加压方式，钻进扭矩，钻头转速，进尺速度、泥浆性能等参数进行修正。根据护筒标高，桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。

⑵开始钻进时采用低速钻进，及时加入泥浆，钻进护筒以下3m可以采用高速钻进。设专职记录员记录成孔过程中的各种数据：如地质特征、钻进速度、加钻杆情况、机械设备状态、加入泥浆情况以及遇障碍物或缩孔事故等。记录要及时、准确、清晰。

⑶旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成取土，遇到硬土时，自重力不足以使钻斗切入土层，可通过加压油缸对钻杆加压，强行将钻斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。每一循环视孔深不同约在1～5min内完成。每钻进一斗，入土0.5～0.8m。50m深桩孔，在一般地质条件下，100～200斗即告结束。软土层最高小时进尺能达到15m。

旋挖钻机钻孔施工中，泥浆为单向供应，在孔口注浆即可，与常规钻机泥浆循环系统有较大的区别，部分泥浆随筒钻出渣而排出，损耗较大，需要随时观察孔内泥浆标高，一般应高出护筒底口1m以上。由于旋挖钻机钻渣由筒钻直接取出孔口，需要装载机及运渣车辆配合，及时将钻渣转移至指定堆放场地。钻机操作手根据出渣土质情况及进尺情况合理控制钻进速度及提钻速度，可在很大

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程度上避免对孔壁的扰动，从而防止在钻进过程中发生坍孔事故。钻进至钻机显示深度在设计深度以上1m左右时，采用经检定过的钢丝测绳进行精确测量，避免超挖。到达设计孔深前，最后一次下钻时采用减压吊钻，并扫孔2～3圈，将孔底钻渣尽可能取出，并保证孔底大致平整。

⑷钻孔过程中，根据地质情况从以下三个方面控制钻进进尺。

①控制斗体的容量：一般装满斗体的三分之二较为合适。一次进尺深度，可根据桩径和地层的密度来控制，进尺过多，导致卸土困难，还会引起埋钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度。

②控制加压力：旋挖钻机工作效率取决动力头扭矩与加压，对于滚刀钻头，原则上加压力越大工作效率越高，但要考虑钻机的加压能力及钻杆的承受能力。

③转速控制：旋挖钻机钻进硬岩时转速以8～15转/每分钟为宜，不可过快或过慢，过缓则钻进效率太低，或快则造成孔底泥浆涡动过大，冲刷孔壁，同时容易使钻机钻杆摆动过大造成损坏。

⑸钻进过程中，经常检查、校正钻杆垂度，保持钻机和钻进平稳，确保孔壁垂直。

⑹钻进过程中，严防塌孔。必须控制钻头在孔内的升降速度，防止浆液对孔壁的冲刷及负压而导致塌孔；根据地层地质、孔深的变化，及时调整钻进参数和泥浆；钻进到达设计孔底标高停钻后，要保持孔内泥浆的浆面高度，确保孔壁稳定。

⑺钻进过程中，防止缩孔、卡钻和钻杆折断现象发生。在淤泥层钻进时要注意扫孔；经常检查钻头的磨损情况，钻头磨损超标的及时修补或更换；控制钻压和转速。 8.6清孔和验孔 8.6.1清孔

钻孔达到要求深度后，采用灌注桩孔径检测系统对孔径、孔深和孔的垂直度进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔采用泥浆置换法，达到设计及规范要求，。

清孔时，注意保持孔内水头，防止坍塌。浇筑水下混凝土前，还要检查沉渣厚度，若超标还要进行二次清孔，必要时用高压风冲射孔底沉淀物，立即浇筑水下混凝土，保证孔底沉渣厚度不大于设计及规范的要求。 8.6.2 验孔

孔径、孔形的倾斜度宜采用专用仪器测定，当缺乏专用仪器时，可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。 8.7 钢筋骨架制作与安装

钢筋骨架在钢筋加工场地，分节制作。分节长度根据实际需要定，接头错开，骨架主筋接头彼此错开50cm以上。钢筋笼制作必须顺直，不得扭曲变形，焊接、绑扎牢固。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，每隔2.5m用Φ16的钢筋设置一道加强箍。钢筋笼采用

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吊车吊入孔内，并在桩位孔口焊接接长。焊接采用帮条单面焊，帮条筋采用与主筋相同的钢筋，焊缝长度为10倍钢筋直径。在箍筋上设穿心圆式混凝土垫块。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旁的方木上，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放过程中禁止碰撞孔壁，如放入困难，查明原因，不强行插入。 8.8 灌注水下混凝土

⑴水下混凝土的灌注采用导管法。导管直径一般为250～300mm，壁厚4mm，接头为螺旋式，分节长度为1.3m～2.6m，最下端一节长3m。导管使用前进行水密、承压和接头抗压试验。

⑵混凝土采用混凝土专用运输车运输。计算开始灌注2m高度混凝土用量加入缓凝剂。灌注混凝土前将灌注机具如储料斗、隔水栓、漏斗等准备好，并浇水润湿导管。导管在吊入孔内时，其位置居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。混凝土运输至现场，倒入储料斗内，用吊车吊起倒入漏斗进行灌注。灌注混凝土前，认真做好灌前的各项检查记录并经监理工程师确认后进行灌注。灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离控制在至少40cm，且使导管埋入混凝土的深度不小于1.0m。剪球灌注开始后，使混凝土顶着球塞、沿导管流入水中，同时将导管内的水、空气、球塞排出管外。灌注连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间；灌注过程中经常用测探锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深控制在2.0～6.0m，特殊情况下不小于1.0m或大于6.0m。导管沿竖向慢慢提升，每次提升的高度与混凝土的浇筑速度相适应。当混凝土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：使导管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以减少混凝土的冲力。当孔内混凝土面进入钢筋骨架1.0m～2.0m后，适当提升导管，减少导管埋置深度，增大钢筋骨架下部的埋置深度。为确保桩顶质量，桩顶加灌0.5m～1.0m高度。同时指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。全部混凝土灌注完成后，拔除钢护筒，清理现场。

⑶水下混凝土浇筑的注意事项：浇筑前认真作好各项准备工作，尤其是检查导管的联接是否牢固、吊耳是否牢固、内壁是否光滑等。最后，充水加压检查是否严密不漏水。能否一次封底成功，首批混凝土浇筑十分关键。浇筑前检查隔水栓是否漏水；检查沉淀层厚度、计算导管内混凝土一次升起的高度，以确定钢导管埋置的深度。根据桩径、灌入混凝土数量及用测锤实测相结合的方法计算混凝土在桩孔内的高度来指导导管的提升。要求导管埋入混凝土内的深度在2.0～6.0m。水下混凝土浇筑须连续进行，不得中断。每根导管浇筑间歇时间根据具体情况确定，但不超过30min。每次拆除导管的时间控制在5min以内，并防止工具等掉入孔内，然后接好导管继续进行浇筑。拆下的导管尽快清洗干净，堆放整齐备用。在浇筑过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土浇筑徐徐浇入，不可整斗地灌入，以免在导管内形成高压气栓塞，影响混凝土的浇筑速度。要求浇筑完毕的水下混凝土顶面标高高出设计标高0.5～1.0m，在混凝土终凝前清除顶面松弱层。但至

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少保留0.2m，在接灌承台混凝土前修凿，以保证桩顶设计标高和桩头混凝土的质量。溢出的泥浆引流到集水坑并用泥浆泵抽到泥浆沉淀池，以防止污染。待混凝土强度达到5MPａ后拆除钢护筒。 8.9钻孔桩质量检验

每根桩按规定制作混凝土检查试件。桩身达到一定强度后，采用无破损超声波检验法配合声测管法检测评定桩的质量，确认无断桩、短桩、缩径，满足设计要求后，再进行下道工序施工。 9.钻孔的一般要求及注意事项 9.1 钻孔的一般要求

⑴ 钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。

⑵ 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。

⑶ 钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应该产生位移或沉陷，否则应及时处理。 ⑷ 钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。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，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。

⑸ 钻、挖孔在终孔和清孔后，应进行孔位、孔深检验。 9.2 钻孔注意事项

⑴ 无论采用任何方法钻孔，开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

⑵ 采用正、反循环钻孔均应采用减压钻进，即钻进主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。

⑶ 用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。

⑷在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。 10.质量标准、控制要点及措施 10.1质量标准

⑴ 钢筋和混凝土的质量应满足设计或规范的要求。 ⑵钻孔成孔的质量标准见表4。

表4 钻孔成孔的质量标准 项 目 孔的中心位置(mm) 孔径(mm) 第 9 页 共17页

允许偏差 群桩：100； 单排桩：50 不小于设计桩径 旋挖钻灌注桩施工作业指导书

倾斜度 孔深 小于1%； 磨擦桩：不小于设计规定 支承桩：比设计深度超深不小于50mm 磨擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩，≤500mm支承桩：不大于设计规定 相对密度：1.03～1.10； 粘度：17～20Pa·s；含砂率：<2%；胶体率：>98% 沉淀厚度(mm) 清孔后泥浆指标 注：清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。本项指标的测定。限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。

10.2 质量控制要点及措施 10.2.1钻孔

⑴ 钻进过程中严禁铁件掉入孔内。

⑵ 钻进过程中始终要求在规定的时间内检查钻头、钻杆、机械设备以及钻机水平度、钻杆垂直度，每6h一次，必要时可增加检查频率，每台班至少1次。

⑶ 每6h小时检测一次泥浆，确保护壁泥浆的各项技术指标，每台班不得少于2次。 ⑷ 严格控制护筒内水高度，水头差控制在2.0～2.5m之间，防止孔内外形成负压导致塌孔孔事故：但也不能过高，以防筒内液柱压力过大而造成清水反串。

⑸ 施工过程中应备有一定量的泥浆，防止漏浆时及时补浆。 ⑹ 钻进和上下提钻在护筒口处要慢，避免挂住护筒口。

⑺ 钻孔时，必须全过程记录。包括钻孔进度、进尺速度、泥浆技术指标、停机提钻时间等。 ⑻ 钻孔过程中，应定时检测钻孔平台的标高及平面位置。每2天检测一次。 ⑼ 注浆和加水时要求不能速度太快，防止冲刷孔壁造成坍塌。

⑽ 钻孔中设立孔内泥浆观察岗位，认真观察出渣情况和孔内水位变化情况。

⑾ 施工期间每台钻机应挂上标示牌，标明本机台施工桩号、机台编号、开孔日期、当前孔底标高、护筒顶底标高、地面标高等内容，每接一根钻杆，应刷新上述参数，确保每一个施工人员都随时了解孔内情况。

10.2.2 钢筋骨架制作及安装

⑴ 桩基钢筋采用箍筋成型法制作，按照钢筋骨架的直径尺寸制一块样板，将箍筋围绕样板弯制成箍筋圈套。在箍筋圈上标出主筋位置，同时在主筋上标出箍筋位置。然后在水平的工作台上，在主筋长度范围内，放好全部箍筋卷，将两根主筋伸入箍筋圈内，按钢筋上所标位置的记号互相对准，依次扶正箍筋并一一焊好，再将其余的主筋穿进箍筋圈内焊成骨架。由于采用多节段钢筋，同一截面钢筋接头不超过50%，并且搭接长度不低于60cm。

⑵ 钢筋骨架制好后必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等

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高的木方，以免泥土污染。每组骨架的各节段要排好，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段都要挂上标志牌，写明桩号、节号是否验收合格等。尤其定位钢筋骨架，由于桩基顶面标高不同，其长度也不相同，因此应标写清楚。没有挂标志牌的钢筋骨架，不得混杂存放，避免搞错，造成质量事故。存放骨架还要注意防雨、防潮，不宜过多，要随制随用。

⑶ 骨架运输无论采用什么方法，都不得使骨架变形。骨架的运输以平车直接运入，运至施工现场。运输工具一般为带托架的平车或胶轮车。当骨架长度在6m以内时，可用平车运输，当长度超过6m时，需在平车上加托架。骨架装车时要保证每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等，以保证它的结构形状。在运输中标志牌不得刮掉，便于校核检验。

⑷ 钢筋骨架的起吊，根据现场施工设备来实施。为了保证骨架起吊时不变形，每段骨架拟用两点吊。第一吊点在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根衫木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直。停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上的逐个解去衫木杆的绑扎。解去后，衫木杆即可取去。当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架上端，取出临时支承，继续下降到骨架最后一个加劲箍处，按上述办法暂时支承。此时可吊来第二节骨架，使上下两节骨架位于同一垂直线上，进行冷挤压套筒连接或焊接。焊接时应先焊顺桥方向的接头。最后一个接头焊好后，孔内无水时可迅速下放钢筋笼，有水时待接头冷却后才下放钢筋笼。这样钢筋的强度虽无明显的降低，但焊接的时间长。为缩减接头时间，可采用钢套管冷挤压接头。接头完成，稍提骨架，抽去临时支托，将骨架徐徐下降，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。 10.2.3灌注混凝土

视孔内有无水采用不同的灌注方法。孔内有水灌注混凝土通称灌注水下混凝土。 10.2.3.1 无水灌注混凝土

从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小（参考值小于6mm/min）时，可采用无水灌注混凝土桩的方法，其技术要求除符合有关规定外，还应注意以下事项：

⑴ 混凝土灌注用导管或串筒，可在导管中自由坠落，导管应对准中心。开始灌注时，孔底积水深不宜超过5cm，灌注的速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力，以防水渗入孔内。

⑵ 桩顶2m以下灌注的混凝土，可依靠自由坠落实。

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⑶ 孔内的混凝土应一次连续浇筑完毕；若因出现意外事故，施工接缝不可避免时，应按照施工规范关于施工缝的处理规定处理，并一律设置上下层的锚固钢筋。锚固钢筋的截面积应根据施工缝的位置确定，无资料时可按桩截面积的1%配筋。若骨架钢筋总面积超过桩截面的1%，则可不设锚固钢筋。

⑷ 混凝土灌注至桩顶以后，应立即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净。 10.2.3.2 水下混凝土的灌注

当从孔底与孔壁渗出的地下水上升速度较大时（参考值大于6mm/min），应视为有水桩，采用导管法在水中灌注混凝土。灌注混凝土之前，孔内的水位至少应与孔外稳定水位同样高度；若孔壁土质易坍塌，应使孔内水位高于地下水位1～1.5m。

⑴ 灌注水下混凝土是桩基施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。

⑵ 灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可再次清孔，向孔底注入低浓度泥浆或清水，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土。剪球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，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，应按后述事故的处理方法处理处理。

⑶ 灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。在灌注过程中，要防止混凝土拌和料从漏斗外掉入孔底，使清水内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注过程中，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，常用测探锤法进行测量，以测量的数据为主，与已灌注混凝土的数量进行效核，正确指导导管的提升和拆除。导管埋入混凝土的长度以2～6m为宜。

⑷ 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

⑸ 当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而度）。此时，暂停灌注，先取走漏斗重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时将起吊导管用的吊钩上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。

⑹ 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。

⑺ 在灌注过程中，防止导管内形成的高压气囊，挤出管节间的橡坡垫，而使导管漏水。 ⑻ 当混凝土上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

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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，建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性；②当混凝土面接近和初部进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并徐徐灌注混凝土，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4～5m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。

⑼ 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定，一般不宜小于0.5m，长桩不宜小于1.0m为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后，混凝土凝结前，挖除多余的一段桩头，但应保留10cm～20cm，以待随后修凿，接浇筑墩柱或承台。

⑽ 在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外泥浆稠度增加，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。在拨出最后一段长导管时，拨管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

⑾ 在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试体，桩长20m以上的小于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件应标准养护。若强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。

⑿ 有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面层的深度、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。

11.钻孔灌注桩常见事故发生的原因、预防及处理 11.1坍孔

坍孔的表观特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的气泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。 11.1.1坍孔的原因

⑴泥浆的相对密度不够及其他性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。

⑵由于出渣后未及时补充泥浆或水，或孔内出现承压水、或钻孔通过沙砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

⑶护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近河床松软、或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。

⑷在松软沙层中钻进尺太快。

⑸提出或下放钻锥速度快形成负压，引起塌孔。 ⑹水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

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⑺清孔后泥浆相对密度、黏度等指标降低，用空气吸泥机清孔吸浆后未及时补浆，使孔内水位低于地下水位。

⑻清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。 ⑼吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 11.1.2坍孔的预防和处理

⑴在松散粉沙土或流沙中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

⑵汛期水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。

⑶提出或下放钻锥速度要慢，避免形成负压

⑷清孔时应指定专人补浆，保证孔内必要的水头高度。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。 ⑸发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

⑹如发生孔内坍塌，判明坍塌为止，回填沙和粘制土混合物到坍孔处以上1m～2m,如坍孔严重时应该全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。 11.2钻孔偏斜 11.2.1偏斜原因

⑴钻孔中遇有较大的孤石或探头石。

⑵在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的沙卵石层中钻进，钻头受力不均。

⑶钻机底座未安装水平或产生不均匀沉陷、位移。 11.2.2预防和处理

⑴安装钻机时要使转盘、底座水平，其中滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

⑵在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻劲，或回填片、卵石冲平后再钻进。 11.3掉钻落物 11.3.1掉钻落物的原因

⑴卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。 ⑵钻杆接头不良或滑丝。

⑶电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。 ⑷操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

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11.3.2预防措施

⑴开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。

⑵经常检查钻具、钻杆和连接装置。 11.4缩孔

缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软朔土，遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并复钻扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。 11.5钻杆折断 11.5.1折断原因

⑴钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。 ⑵钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。 ⑶地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。 ⑷孔中出现异物,徒然增加阻力而没有及时停钻。 11.5.2预防和处理

⑴不是用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。

⑵钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。

⑶钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。 ⑷在钻进中遇有异物，必须处理后再钻进。 11.6钻孔漏浆 11.6.1漏浆原因

⑴在透水性强的沙砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。 ⑵胡同埋置太浅，回填土夯实不够，至使刃脚漏浆。 ⑶护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。 ⑷水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。 11.6.2处理方法

属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可有潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。

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12.施工安全措施

⑴设置专职安全员，对现场进行巡视检查。

⑵建立安全生产定期和不定期的检查制度。每旬对安全生产情况进行一次检查。

⑶抓好安全岗位培训，对于参加施工的全体职工进行有关施工作业及机械设备机动车运输作业、安全生产等有关安全知识教育，并经过安全考试合格后持证上岗，不合格者严禁上岗作业。

⑷电工、焊工、架子工、起重工和各种机动车司机等工种，经过劳动部门、公安交通部门培训考核，考试合格取得操作证，方准独立操作。

⑸钻机操作人员经过岗前培训，熟悉钻机性能，经过考试合格后方可上机操作。对钻机要定期保养，非钻机操作人员严禁使用。

⑹建立用电安全管理制度，专业电工负责施工现场电器安全。施工现场装备行业统一规定的标准电源箱。电器线路和用电设备安装完成后，由主观部门验收后运行使用。

⑺施工现场的沟、坑等危险处，设有防护措施，悬挂安全警示标志牌。 ⑻遇雷、雨、大风、雾、六级以上的强风，停止高处作业和起重作业。

⑼施工现场设置消防标志、消防水源，配备消防设施和消防器材，避免因为安全设备而引发的安全事故。

⑽施工所用的各种机具设备和劳动保护用品，定期进行检查和必要的检验，保证其各项性能指标符合要求。

⑾正确使用个人安全防护用具。凡进入施工现场，佩戴安全帽、禁止穿拖鞋或光脚。 13.环境保护

⑴目前，国内钻孔灌注桩施工，使用套筒钻机的不多。大多采用泥浆护壁，管理好泥浆是搞好现场文明施工和环保的首要任务。为此做好以下几点：

①选用泥浆使用少的钻孔设备。旋挖钻机在成孔时，使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂后还可重复使用。与回转钻机和冲击钻相比，用的泥浆相对较少，加之旋挖钻机效率高、成孔快、质量好，在同等条件下，应作为首选机种，尤其在城区作业更应成为首选。

②加强施工现场的泥浆管理。修好泥浆池，管好输浆胶管，做到不渗不漏。 ③对废浆、废碴及时用专用车辆运往环保部门指定地点进行处理。 ⑵使用低噪音设备进行施工，必要时采取消音、隔音设施以降低噪音。

⑶使用的各种机械设备和运输车辆的废气排放量符合《铁路工程环境保护设计规范》（TB10501）或地方政府的有关规定。

⑷施工现场除钻孔作业外，其他生产生活产生的污水和废水，应集中处理，符合排放标准时才

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能排放。

⑸运输散装材料，车厢应封闭或覆盖，避免散落。 14.估算指标

主要项目估算指标见表5。

表5 主要项目估算指标表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 钻孔进尺 泥浆比率 安装钢筋笼时间 下导管时间 第一次清孔时间 第二次清孔时间 循环泥浆池 混凝土灌注 扩孔系数 砼超灌高度 单位 m/h 泥浆/桩实体 h h h h 长宽高 m/h m 数量 25 3：1 2 1 2 4 3*3*1.5 20 1.1 0.5～1.0 备注 砂层 土层 根据笼长定 根据孔深定 根据孔深定 根据孔深定 与桩径有关 与土层及钻头有关

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