客运专线桥梁工程作业指导书

1人工挖孔桩作业指导书

1.1工艺概况

挖孔灌注桩基础施工采用人工下井以风镐或风钻，辅助适当的爆破开挖成孔,配以

简单机具设备，灌注混凝土成桩,适用于无水或少水的较密实的各类土层或岩层.

本作业指导书适用于沪昆客运专线（贵州段）C千克ZTJ-2标段桥梁工程人工挖孔桩

施工.

1.2编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设［2005H60号

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005

《沪昆铁路客运专线施工图设计文件》

1.3作业内容

人工挖孔桩的主要作业内容有平整场地、桩位放样、井口开挖、浇注井口碎、安装

提升架、挖孔、浇注碎护壁、移除挖孔设备、下笼、灌碎.

L4材料要求

选用的钢筋、水泥及粗、细骨料等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验.

混凝土配合比应满足设计要求,并严格按照监理批复的施工配合比施工.

1.5施工工艺流程及工艺要求

1.5.1作业施工准备

1、制定施工技术方案，根据地质和水文条件及安全施工、提高掘进速度和因地制

宜的原则，选择合适的孔壁支护类型.

2、场地平整,清除坡面危石浮土.

3、施工复测后,定出桩孔准确位置,在桩位外侧设置桩中心的十字控制桩,设置护桩

并固桩.

4、现场四周应设置排水沟、集水井和沉淀池,孔口周围挖好排水沟，做好排水系统.

5、安装提升设备,合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力,不影响施工.

6、编制作业指导书、技术交底书，进行技术培训.

1.5.2施工工艺流程

挖孔桩工艺流程见图L

1.5.3人工挖孔

1.5,3.1场地平整

平整场地、清除杂物、夯打密实.桩位处地面应高出原地面50厘米左右，场地四周开

挖排水沟，防止地表水流入孔内.

1.5.3.2测量放样

进行施工放样,施工队配合测量班按设计图纸定出孔位，经检查无误后，由施工队埋

设十字护桩,十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检

活动提升杆

1.5.3.3桩孔开挖

采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖,遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土顺

序为先挖中间后挖周边,按设计桩径加20厘米控制截面大小.

孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地

点，防止污染环境.注意挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增

加桩的摩擦力.

挖孔桩护壁示意图

两节护壁之间留20-30厘米的空隙，以便混凝土的灌注施工.为加速混凝土的凝

结，可掺入速凝剂.模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结.

为了进一步提高柱身碎与护壁的粘结,也为了碎入模方便,护壁方式可采用喇叭

错台状护壁.

护壁碎的施工，采取自制的钢模板.钢模板面板的厚度不得小于6米米,浇注混

凝土时拆上节,支下节，自上而下周转使用.模板间用U形卡连接,上下设两道6〜8号槽钢

圈顶紧;钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操

作.

1.5.4钢筋笼的制作与安装

1、桩基钢筋笼制作成整体，一次吊装就位.

2、制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置.把主筋摆放在平整的工作

平台上，并标出加强筋的位置.焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加

强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊.在一根

主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起

骨架阁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固.

3、钢筋骨架保护层的设置方法：

钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋

连接全部焊接.钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求.钢筋骨架的保护层厚度需

用与桩基混凝土同标号的圆形混凝土垫块.设置密度按竖向每隔2米设一道，每一道沿

圆周布置4个.

厂碎垫块

4、骨架的运输无论采取何种方法运输骨架,都不得使骨架变形，当骨架长度在6米

以内时可用两部平板车直接运输.当长度超过6米时,应在平板车上加托架.如用钢管焊

成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵

引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼.

5、骨架的起吊和就位

为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以

加强其刚度，用两点吊.第一吊点设在骨架的下部,第二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杉木杆以加强其刚度.起吊

时,先提第一点，使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊.待骨架离开地面后,第一吊点停吊，

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，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢

筋十字支撑.当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻

重而定）等穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口，将吊钩移到骨架上端，取出临

时支承,将骨架徐徐下降,骨架降至设计标高为止.

骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误

后再焊接定位.在钢筋笼上拉上十字线,找出钢筋笼中心,根据护桩找出桩位中心,钢筋笼

定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合.

然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两

侧放两根平行的枕木（高出护筒5厘米左右），并将整个定位骨架支托于枕木上.

1.5.5灌注混凝土

1、在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师，经检验合格后

方可灌注混凝土.

2、灌注支架采用移动式的，事先拼装好，用时移至孔口，以悬挂串筒，漏斗底口.

3、从高处直接倾卸时，其自由倾落高度一般不宜超过2米以不发生离析为度.

4、当倾落高度超过2米时,应通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落;倾落高度超

过10米时,并应设置减速装置.

5、在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1米.

6、混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，泵送混凝土施工,插入式振捣器振捣.

混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃,也不高于+30℃,否则采用经监理工程师批准的相

应措施.在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，混凝土分层浇筑,分层厚度控

制在30〜45厘米.振捣采用插入式振动器，振动器的振动深度一般不超过棒长度

2/3~3/4倍,振动时要快插慢拔,不断上下移动振动棒，以便捣实均匀,减少混凝土表面气

泡.振动棒插入下层混凝土中5〜10厘米,移动间距不超过40厘米,与侧模保持5~10厘

米距离,对每一个振动部位,振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡.

1.6质量控制与检验

挖孔桩挖孔允许偏差

序号项目允许偏差（米米）

1孔位中心50

2倾斜度0.5%

挖孔桩钢筋骨架允许偏差

序号项目允许偏差（米米）

1钢筋骨架在承台底以下长度±100

2钢筋骨架直径±20

3主钢筋间距±0.5d

4加强筋间距±20

5箍筋间距或螺旋筋间距±20

6钢筋骨架垂直度骨架长度1%

1.7劳动组织、机械配置

1.7.1劳力组织

人工挖孔桩施工工艺劳动力组织见下表

种名称

混凝运输

钢筋工电焊工电工班长合计

土工司机

工序名称1

人工挖孔桩施工61412115

1.7.2材料

主要材料有：钢筋、水泥、砂石料.

辅助材料有：加工钢筋用的电焊条、绑线，拌制混凝土用的外加剂等.

1.7.3施工机械及工艺装备

人工挖孔桩主要机械设备一览表

序号名称数量备注

1风钻1台

2空压机1台

3抽水机1台

4鼓风机1台

5卷扬机1台

6自卸汽车1台

7装载机1台

1.8安全及环保要求

1.8.1施工安全

1、孔口围圈应高出地面0.3米以上，并设防护栏.

2、孔内作业时,作业人员必须戴好安全帽，挂好安全绳,穿好绝缘胶鞋,人员上下不得

携带任何工具和材料.孔口必须有专人看守，随时与孔内人员保持联系，并随时注意护壁

变化及孔底施工情况,发现异常时,应立即协助孔内人员撤出.

3、机具设备必须经常检查维修.孔内应设置护盖等防止物体坠落的设施.起吊设备

必须有限位器和防脱钩装置.

4、弃渣应及时运走,不得堆在孔口周围.

1.8.2环境保护

1、开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案.

2、临时工程及现场布置应采取措施保护自然环境.

1.9成品保护

1、加工后的钢筋笼存放时，宜每隔2米设置衬垫，使钢筋笼高于地面不小于5厘米,

并应加盖防雨布.

2、钢筋笼吊装时应采取措施避免钢筋笼变形，安放好的钢筋笼应保持竖直.

3、桩头外露主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断.

4、桩头在强度没达到5米pa时,不得碾压，以免桩头破坏.

1.10质量记录

1、挖孔检验批质量验收记录表

2、钢筋（原材料及加工）检验批质量验收记录表

3、钢筋（连接及安装）检验批质量验收记录表

4、混凝土（原材料、配合比）检验批质量验收记录表

5、混凝土（配合比）检验批质量验收记录表

6、混凝土（施工及养护）检验批质量验收记录

7、挖孔桩钻进记录

8、挖孔桩碎灌注记录

2冲击钻灌注桩作业指导书

2.1工艺概况

明确桥梁桩基冲击钻施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规

范桩基作业施工.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.

本作业指导书适用于沪昆客运专线（贵州段）C千克ZTJ-2标段桥梁工程冲击钻灌注

桩施工.

2.2编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005

《沪昆铁路客运专线施工图设计文件》

2.3作业内容

冲击钻灌注桩的主要作业内容有桩位放样、场地平整、护筒埋设、钻机就位、泥浆

制备、钻进、钢筋笼制作和安装、清孔、水下混凝土灌注、护筒拔出、成桩检测等.

2.4材料要求

选用的钢筋、水泥及粗、细骨料等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验.

混凝土配合比应满足设计要求,并严格按照监理批复的施工配合比施工.

2.5作业准备

1、进行场地踏勘，如果既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施妨碍施工或对

安全操作有影响,应采取清楚、移位、保护等措施妥善处理.

2、平整场地，以便钻机安装和就位，对不利于施工机械运转的松散场地，应采取硬

化、加固等措施，场地要有有效的排水措施.

3、准确放样桩位中心，测量地面高程,确定钻孔深度.

4、根据不同地质条件，确定合理的钻孔方法和设备.

5、组织钢材、水泥、砂石料等材料进场、检验，取得各种原材料检验报告，进行混凝

土配合比设计.

6、编制作业指导书、操作规程及技术交底书，进行技术培训.

2.6施工方法及工艺要求

要求采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具.按照泥浆的循

环方式可分正循环钻机和反循环钻机.为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已

浇灌碎强度,应侍邻孔碎抗压强度达到2.5米Pa后方可开钻.

2.6.1施工准备

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.

2.6.2埋设钢护筒，护筒内径比桩径大40厘米,护筒顶面高出施工水位或地下水位

2.0米,在旱地或筑岛时高出施工地面0.5米.

护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1米，砂类土不小于2米.当表层土松

软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5米.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5厘米,倾斜度不大于1%.水中

筑岛,护筒宜埋入河床面以下1米.

2.6.3开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，利用钻机旋转造浆，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：

正循环钻机一般地层为L3,坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大1.4.

反循环钻机泥浆比重可为1.01-1.15

粘度：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：大于6.5.

2.6.4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,钻头和钻杆中心与护筒中心偏差不得大于50米米.

2.6.4.1钻进

开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处,应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的

泥皮护壁.钻至刃脚下1米后,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，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住

泥浆继续钻进.

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、轻压、低挡慢速、

大泵量、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2米或地层变化处,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.

2.6.4.2检孔

成孔后检查孔深、孔径、倾斜度，合格后方准进入下一道工序.孔深、孔径、倾斜度

等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层;孔径不小于设计孔径;倾斜度

小于等于建孔深.

2.6,4.3清孔

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.清孔禁止采用掏硬筒,建议采用换浆法.

清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2〜3米米颗粒，

泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2览粘度17〜20s;浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度

不大于5厘米.严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔.在清孔排渣时注意保持孔内水头,

防止坍塌.

2.6.5钢筋笼制作、安装

钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋

连接全部焊接.钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求.钢筋骨架的保护层厚度需

用与桩基混凝土同标号的圆形混凝土垫块.设置密度按竖向每隔2米设一道，每一道沿

圆周布置4〜6个.

对于孔深较大的桩基,钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米，

以减少现场焊接工作量.现场焊接须采用单面帮条焊接.

钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点吊：第一吊

点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间.起吊时先提第一吊

点，使骨架稍稍提起,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.随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止

起吊.检查骨架是否顺直.骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁.将骨架临时支撑于

护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，焊接时应先焊顺桥

方向的接头,最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕.

并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象.

2.6.6碎灌注

2.6.6.1安装导管

导管采用“25-30钢管,每节2~3米,配1〜2节1-1.5米的短管.吊装先试拼,并

做水密承压和接头抗拉试验.导管应连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中

央.

2.6.6.2灌注水下混凝土

浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度，如超出5厘米，则利用导管进行二次清孔，根据

地质情况可采用正循环或反循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物.清孔完成后,

立即浇注水下混凝土.

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1米深.足够的冲击能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.

桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为25-30厘米.在灌注过程中，导

管的埋置深度应控制在2〜6米.同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管

埋深.

混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量，以防止导管进水.

箭球、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.

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.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，正确指挥导管的提升和拆除.

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.

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面定）.止匕时，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，同时降起吊导管用的吊钩挂上

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.

拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15米in.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.

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,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3米以下和

1米以上处,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4米〜5米以后，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.

为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌50~100厘米，以便灌注接受后浆此段

混凝土清除.增加高度，可按孔深、成孔方法确定,一般不宜小于0.5厘米,长桩不宜小

于1.0厘米.

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.

在灌注混凝土时,每根桩应至少留取两组试件，桩长20米以上者不少于3组;桩径

大、浇筑时间很长时,不少于4组.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，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.

浇注连续进行，中途停歇时间不超过30米in.在整个浇注过程中,及时提升导管，控

制导管的埋深，导管在混凝土埋深2〜4米.

考虑桩顶含有浮渣,灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程100厘米控制,

以保证桩顶混凝土的质量.

2.6.6.3泥浆清理

钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，

经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理.

2.7钻孔桩常见事故的预防及处理

常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：

2.7.1坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密

的水泡，出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等.

2.7.1.1坍孔原因

1、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮.

2、由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻

孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够.

3、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，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.

4、在松软砂层中钻进进尺太快.

5、提出钻锥钻进，回转速度过快,空转时间太长.

6、水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔.

7、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时

补浆（或水），使孔内水位低于地下水位.

8、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停顿时间过长.

9、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁.

2.7.1.2坍孔的预防和处理

1、在松散粉砂土或流砂中钻进时，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.

2、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.

3、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处

以上1米-2米,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进.

4、清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度.供水管最好不要直接

插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁.应扶正吸泥机,防止

触动孔壁.不宜使用过大的风压，不宜超过L5T.6倍钻孔中水柱压力.

5、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁.

2.7.2钻孔偏斜

各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故.

2.7.2.1偏斜原因

1、钻孔中遇有较大的孤石或探头石

2、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中

钻进,钻头受力不均.

3、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方.

4、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移.

5、钻杆弯曲，接头不正.

2.7.2.2预防和处理

1、安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、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.

2、由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大.必须在钻架上增设导向架，控制杆上的

提引水龙头,使其沿导向架对中钻进.

3、钻杆接头应逐个检查,及时调正，当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直.

2.7.3掉钻落物

钻孔过程中可能发生掉钻落物事故.

2.7.3.1掉钻落物原因

1、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.

2、钻杆接头不良或滑丝.

3、电动机接线错误,钻机反向旋转，钻杆松脱.

4、转向环、转向套等焊接处断开.

5、操作不慎，落入扳手、撬棍等物.

2.7.3.2预防措施

1、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.

2、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置.

2.7.3.3处理方法

掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能

接触钻杆和钻锥.

2.7.4糊钻和埋钻

糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺

缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象.

预防和处理办法：对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，

适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥;

严重糊钻,应停钻,清除钻渣.对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算.

2.7.5扩孔和缩孔

扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大.在地下水呈运动状态、土质松散地层处或

钻锥摆动过大，易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔,重则为坍孔.若只

孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大

增加.若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理.

缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣

叫的迹象.缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计

桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），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须快转慢进，并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、

左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止.对于有缩孔现象的

孔位,钢筋笼就位后须立即灌注，以免桩身缩径或露筋.

2.7.6梅花孔（或十字孔）

常发生在以冲击锥钻进时,冲成的孔不圆，叫做梅花孔或十字孔.

2.7.6.1形成原因

1、锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击.

2、泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难.

3、操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动

很小，改换不了冲击位置.

4、有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不

圆.

2.7.6.2预防办法

1、应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置.

2、选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时掏渣.

3、用低冲程时,每冲击一段换用高一些冲程冲击,交替冲击修整孔形.

4、出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击.

2.7.7卡锥

2.7.7.1原因

1、钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住.

2、未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击,

极易发生卡锥.

3、伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶.

4、孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥.

5、在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住.

6、大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁.

2.7.7.2处理方法

1、当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下并转动直径较大方向提

起钻头.也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出.

2、卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻.宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有

时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下.

3、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾往后，与大绳同时提动，

或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将冲锥提出.

4、在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻.

5、用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁,

或把冲锥碰活动脱离卡点后,再将冲锥提出.但要稳住大绳以免冲锥突然下落.

6、用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡

点松动后强行提出.

7、使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正.

8、用以上方法提升锥无效时，可试用水下爆破提锥法.将防水炸药（小于1千克）放

于孔内，沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般

是能提出的.

2.7.8外杆折断

2.7.8.1折断原因

1、用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、

刚度太小，容易折断.

2、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.

3、钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚.

4、地质坚硬，进尺太快,使钻杆超负荷工作.

5、孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻.

2.7.8.2预防和处理

1、不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,

以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施.

2、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.

3、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.

4、在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进.

5、如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来.并检查原因，换

用新或大钻杆继续钻进.

2.7.9钻孔漏浆

2.7.9.1漏浆原因

1、在透水性强的砂砾或流砂中，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.

2、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆.

3、护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆.

4、水头过高,水柱压力过大，使孔壁渗浆.

2.7.9.2处理办法

1、凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔.冲击钻机可

加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁.

2、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,可由潜水工用棉、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.

2.8质量控制与检验

所有钻孔桩按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管，成桩后采用声波透射法进行检

测.对质量有问题的桩,钻取桩身混凝土鉴定检验.

钻孔桩钻孔允许偏差

序号项目允许偏差（米米）

1孔径不小于设计孔径

摩擦桩不小于设计孔深

2孔深

柱桩不小于设计孔深,并进入设计土层

3孔位中心偏心群桩<50

4倾斜度<1%

浇筑混凝土前桩底连续梁<50

5

沉渣厚度一般柱桩<50

一般摩擦桩<100

钻孔桩钢筋骨架允许偏差

序号项目允许偏差（米米）

1钢筋骨架在承台底以下长度±50

2钢筋骨架外径±10

3主钢筋间距±10

4加强筋间距±20

5箍筋间距或螺旋筋间距±20

6钢筋骨架倾斜度0.5%

7骨架保护层厚度±20

8骨架中心平面位置20

9骨架顶端高程+20

10骨架底面高程±50

2.9劳动组织、机械配置

2.9.1劳动组织

2.9.1.1劳动力组织方式：

采用架子队组织模式.

2.9.1.2施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行

合理配置.

负责人1人

技术主管1人

专兼职安全员1人

工班长3人

技术、质检、测量及试验人员6人

机械工、钢筋工、普工13人

其中负责人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职

工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人.

2.9.2材料

主要材料有：钢筋、水泥、砂石料.

辅助材料有：制备泥浆用膨润土,加工钢筋用的电焊条、绑线，拌制混凝土用的外

加剂等.

2.9.3设备机具配置

机械种类机械数量

钻机1台

吊车1台

洒水车1台

挖掘机1台

泥浆罐车1台

钢筋调直机1台

钢筋弯曲机1台

钢筋切割机1台

IWJ压泵1台

清水泵1台

2.10安全及环保要求

2.10.1安全要求

1、特殊工种人员应持证上岗.

2、钻机、钻具、起吊设备、卡具等均应符合施工要求，并有专人进行检查维修.

3、泥浆池周围设置安全防护栏杆，并作醒目警示.

4、钢筋笼、钻具、导管的起吊或中途打梢应配备专用工具、卡具，不得随意使用其

它物件凑合.

5、凡不在施工的孔口，均张挂安全网或加盖脚手板,防止人员或物件掉入孔内.

6、进入施工现场人员必须戴好安全帽，穿好防滑鞋，不准穿高跟皮鞋、拖鞋进入施工

现场.

7、夜间施工应有足够的照明设施，所有电器设备应符合施工现场安全用电规定.

8、施工用电要由专业电工接、拆，一机一闸.

9、所有施工人员必须严格按照有关安全规章、规程、规定进行施工.

2.10.2环保要求

1、严格遵守环境保护政策,为使环境得到保护，随时准备按受政府有关环保机构工作

人员的检查.

2、施工前对施工人员除进行技术交底外,还要对施工人员进行环境保护及文明施工

要求交底.

3、施工场地应经常保持工地清洁，控制扬尘,杜绝漏洒材料.

4、钻孔桩钻硬采用罐车外运.

5、外运土均要按要求做防护,不得沿途漏、洒，造成路面污染.

6、施工和生活中产生的废弃物及时集中处理、运至指定地点弃置.

7、对施工及生活中产生的污水或废水，集中处理，排放到污水排放系统.

2.11成品保护

1、加工后的钢筋笼存放时，宜每隔2米设置衬垫，使钢筋笼高于地面不小于5厘米,

并应加盖防雨布.

2、钢筋笼吊装时应采取措施避免钢筋笼变形，安放好的钢筋笼应保持竖直.

3、钢筋笼安装到位,经检查无误后应采取可靠定位措施，防止混凝土浇筑过程中钢筋

骨架上浮或下沉.

4、安放钻机、运输钢筋笼、浇筑混凝土时，均要保护好现场轴线桩和高程桩.

5、桩头外留的主筋要妥善保护,不得任意弯折压断.

6、灌注桩施工完毕进行基础开挖时，必须制定合理施工顺序和技术措施，防止桩的

位移和倾斜.

2.12质量记录

1、钻孔检验批质量验收记录表

2、钢筋（原材料及加工）检验批质量验收记录表

3、钢筋（连接及安装）检验批质量验收记录表

4、混凝土（原材料）检验批质量验收记录表

5、混凝土（配合比）检验批质量验收记录表

6、混凝土（施工及养护）检验批质量验收记录

7、钻孔桩钻进记录

8、钻孔桩碎灌注记录

3回旋钻灌注桩作业指导书

3.1工艺概况

明确回旋钻钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范

桩基作业施工.按照泥浆的循环方式,旋转钻机可分为正循环和反循环两种成孔工艺.正

循环工艺适用于黏土、粉土、砂性土等各类土层的桥墩的桩基施工.反循环工艺适用于

粘性土、砂性土、卵石土和风化岩层，但卵石粒径少于钻杆内径的2/3,且含量不大于

20%.

本作业指导书适用于沪昆客运专线（贵州段）C千克ZTJ-2标段桥梁工程回旋钻灌注

桩施工.

3.2编制依据

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设［2005H60号

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005

《沪昆铁路客运专线施工图设计文件》

3.3作业内容

回旋钻灌注桩的主要作业内容有平整场地、测定孔位、埋设护筒、钻孔、第一次清

孔、钢筋骨架的制作和吊放、导管安装、第二次清孔、灌注水下混凝土.

3.4材料要求

选用的钢筋、水泥及粗、细骨料等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验.

混凝土配合比应满足设计要求,并严格按照监理批复的施工配合比施工.

3.5施工工艺流程及工艺要求

回旋钻机钻孔施工工艺流程见图1.

3.5.1施工准备

3.5.1.1钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡、水中或淤泥中

时,用枕木或型钢等搭设工作平台，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.

3.5.1.2埋设钢护筒，护筒内径比桩径大20厘米，护筒顶面高出施工地面20〜30厘

米.

护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1米，砂类土不小于2米.当表层土松软

时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5米.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5厘米,倾斜度不大于1%.

3.5.1.3开挖泥浆池,选用膨润土、厘米C、PHP、纯碱等配制优质泥浆.根据地层情

况及时调整泥浆性能,泥浆性能指标如下：

泥浆比重：正循环钻机一般地层为1.1〜1.3;

反循环钻机泥浆比重可为1.01-1.15.

粘度：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：大于6.5.

图1回旋钻机钻孔施工工艺流程图

3.5.2钻孔

3.5.2.1钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检查、维修.

3.5.2.2钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台

上.针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重.

3.5.2.3钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞

取渣样，判断地质的类型,记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应

编号保存，以便分析备查.

3.5.2.4钻孔作业保持连续进行,不中断.

3.5.2.5经常检查泥浆的各项指标.

3.5.2.6开始钻进时,适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍

塌.

3.5.2.7当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认

满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和

灌注水下混凝土的准备工作.

3.5.3清孔

3.5.3.1根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式

3.5.3.2清孔时注意事项：清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥

浆手摸无2〜3米米颗粒，泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2览粘度17〜20s;浇筑水下

混凝土前孔底沉渣厚度不大于5厘米.严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔.不采用加

大孔深的方法来代替清孔.

3.5.4钢筋笼制作、安装

钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋

连接全部焊接.钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求.钢筋骨架的保护层厚度需

用与桩基混凝土同标号的圆形混凝土垫块..设置密度按竖向每隔2米设一道，每一道沿

圆周布置4〜6个.

对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米,

以减少现场焊接工作量.现场焊接须采用单面帮条焊接.

钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点吊：第一吊

点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间.起吊时先提第一吊

点，使骨架稍稍提起,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.随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止

起吊.检查骨架是否顺直.骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁.将骨架临时支撑于

护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，焊接时应先焊顺桥

方向的接头,最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕.

并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象.

钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±10米米;箍筋间距±20米米;骨

架外径±10米米;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20米米;骨架中心平面位置20

米米；骨架顶端高程土20米米;骨架底面高程土50米米.

3.5.5砂灌注

3.5.5.1安装导管

导管米用“250-300钢管，每节2〜3米，配1〜2节1〜1.5米的短管.吊装先试拼，并做

水密承压和接头抗拉试验.导管连接应牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央.

3.5.5.2浇注混凝土前二次清孔

高压风管吸泥清孔（见图以灌注水下混凝土的导管作为吸管，高压风管设在

导管内.高压风管沉入导管内的入水深度至少应大于水面至出浆口高度的1.5倍，且

不小于15米.

开始工作时先向孔内供优质泥浆（各项指标符合规范要求），然后送风清孔.停止清孔

时，应先关气后断水，以防水头损失而造成塌孔.

送风量大小应严格控制.若导管直径为25厘米，则送风量需20米3/米in,可采用1台

20米3/米in的空压机送入风管.风压可按下面公式计算：

H一为风管口入水深度（米）

P=0.1H+0.5

图1.2-1高压风管吸泥清孔

1一高压风管入水深

2—弯管和导管接头

3一焊在弯管上的耐磨短弯管

4一压缩空气

/

/5一排渣软管

/

"6一补水

女

4

/7一巾25输气钢管

4

女8一巾100钢管，长度大于50厘米

/

包

风/

/

女

9一孔底沉渣

清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，否则不可马上停止送风，应先将风管

或导管提升一定高度，才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞.

3.5.5.3灌注水下混凝土

浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度，如超出5厘米,则利用导管进行二次清孔,根据地

质情况可采用正循环或反循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物.清孔完成后,

立即浇注水下混凝土.

计算和控制首批封底混凝土数量，下