铁路桥梁钻孔桩操作手册

钻孔桩作业指导书

审批：_________

日期：_________

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一、施工规定

1、施工准备

钻机进场后，应对钻机及对应机械进行检查维修，并进行运转调试。

施工队伍要合理配置场地，做好桩机就位时的场地整顿，钢筋棚的规划设

置工作。陆地桩采用推土机配合人工平整场地、清除杂物。水中桩则打入

木桩搭设水中平台，或采用围堰的措施。钢筋加工场地高出地面10cm以

上，并且地面规定硬化处理，成型钢筋笼架空放置，高出地面20cm以上。

并准备数根木桩，用来护桩。对应的探孔器、测绳等也应逐渐贯彻就位。

2、测量定位

采用全站仪进行放样。放样完毕后采用换手复测和拉距（纵、横向）

检查的措施反复定测，保证对的无误，然后设置十字型护桩。完毕放样后

填写施工放样报验单报请驻地监理组测量工程师进行复测检查。注意在埋

设护桩时必须用水泥砂浆（或聆）包裹，并标识明确，钻机就位前认真查

对桩位。

3、钻孔准备

埋设护筒：护箧采用钢护筒，壁厚在6mm以上，陆地桩护筒埋置深度

在2m以上，水中桩护筒刃脚插入粘土中，深度不不不不大于2mo护筒埋设

水平偏差不不不大于5cm,竖直倾斜不不不大于1沆在护筒四个方向对称设

置定位钢筋，以检测钢筋笼与否偏位，同步护筒底部和四面所填粘质土必

须分层扎实，护筒高度宜高出地面0.3m,若在水中，则应高出最高水位

1.5m。泥浆日勺制备：泥浆由粘土和水拌和而成，必要时掺入一定比例日勺外

加剂，使制备日勺泥浆满足如下列指标：比重L157.05,粘度16-22秒，含

砂率W4%。在桥旁设置制浆池、沉淀池，并用循环槽连接。制浆池的尺寸

可以根据桩径大小、桩长的长短来灵活的制备。

4、钻机就位

安装钻机时，规定转盘中心同钻架上的起吊滑车在同一垂直线上，钻

杆位置偏差不得不不大于2cm。安装钻机底座应支垫平稳，以防钻机倾斜

或位移。钻机就位后，其护筒底标高及转盘标高必须由项目部现场分管技

术员亲自测量，并对测绳进行标验。在钻机就位后，应把对应的钻机铭牌、

所施工的桩号、日期、负责人等填写完善，挂在钻机旁。

5、钻孔

开钻准备工作完毕后，经监理工程师对钻机位置、水平度、垂直度及

钢筋笼等检查合格后，方可进行开钻。开始钻孔时，应稍提钻杆，在护筒

内旋转造浆，开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后，以低级、慢速开始钻

机，使护筒脚处有牢固的泥浆护壁。钻至护筒脚下100厘米后，方可按土

质状况以正常速度钻进。钻进过程中应常常注意土层变化，每进尺2m,或

在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻孔登记表并与地质剖面图查

对。钻孔记录字迹工整，记录及时，随时接受监理工程师、分管工程师检

查。成孔后及时将正式表格正规填写交分管工程师。

6、清孔

钻孔抵达图纸规定深度后，开始清孔。采用换浆法清孔。将钻头提离

孔底10〜20cm空转，以中速压入比重1.03-1.10日勺纯泥浆，把钻孔内

的浮渣较多日勺泥浆换出，直至到清孔日勺规定后，及时报监理工程师进行检

查，经监理工程师同意后，方可拆除钻杆，并用探孔器进行孔位和垂直度

检测。探孔器采用外径等于钻孔桩钢筋笼直径加10cm（但不不不大于钻头直

径），长度不不不不大于4-6D（D为桩径）米的钢筋笼吊入。清孔结束后，

沉淀厚度应符合图纸规定。如图纸无规定期，对于柱桩不不不大亍5cm；摩

擦桩不不不大于20cm,含砂率不不不大于2%,比重不不不大于1.10,粘度

17〜20s。满足设计规定后请监理工程师进行终孔检查，并填写终孔检查记

录。

7、钢筋骨架制作与安装

钢筋笼在加工场地加工成型并经监理工程师检查合格后，运至现场后

用25T吊车入孔内。钢筋主筋搭接焊时须先弯曲后焊接，两根钢筋轴线必

须在一条直线上。钢筋主筋宜闪光对焊为主，接头处按错开接头面积W50%

考虑，错开净距不不大于30d且不不不不大于50cm,当采用双面焊，焊缝

长5do钢筋笼接长采用单面焊，焊缝长度作成10d+4cm,焊缝宽度为0.7d,

但不不不不大于10mm,深度为0.25d,但不不不不大于4mm,并且焊缝饱

满，表面无气孔、夹渣、裂纹、凹陷、焊瘤等不良现象。钢筋笼下好后，

应检查其中心位置，并采用加固措施以防因浇注硅而移位，同步规定对钢

筋笼采用防止上浮措施，钢筋笼位置偏差不不不大于2cm,标高偏差不不不

大于±2cm。当需要预埋声测管时，声测管下端用钢板封底焊牢，并检查其

与否密实，然后以平面夹角为120度用U型钢筋固定于钢筋笼上，在浇

筑彼时，将其灌满清水，管口用塞子塞住。桩基底素舲中，声测管由图中

钢筋固定，声测管接头处用①70mm的钢管焊接。

8、灌注水下混凝土

水下混凝土灌注采用导管法。导管初次使用前要做水密及抗拉试验，

并对管节进行编号，入孔后居中，灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的

距离控制在250〜400mm范围内，混凝土采用吊车送入漏斗，并随即卸入

导管直接浇注，并配合钻架吊放、拆卸导管。

首批灌注混凝土的数量应保证导管初次埋置深度不不不不大于

1.0m。桩径为1.0m时，首批方量必须不不大于2.2方。桩径为1.5m,首批

方量必须不不大于3.9方.采用拔球法灌注首批舲，在整个浇注过程中，

导管在混凝土中埋深应控制在2〜6m范围内。灌注过程中应常常用测深锤

探测孔内混凝土面位置并及时调整导管埋深。当聆上升到设计标高时，由

于泥浆沉淀影响测绳无法测定舲面，及时用竹竿进行探测。为了保证桩顶

质量，灌注的桩顶标高应比设计高出100cm以上，以保证桩顶混凝土强度。

二、施工注意事项

（一）当混凝土面靠近钢筋骨架底部时，为防止钢筋骨架上浮，采用如

下措施：

①使导管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以减小混凝土日勺冲击力。

②当孔内混凝土面进入钢筋骨架4m以上时，提高导管至骨架底2nl位

置，恢复正常灌注速度。

③当睑面靠近设计标高时，要放慢浇筑速度，并上下抽动导管，使桩顶

跄面密实，并保证其质量。同步在施工中应加强安全、文明管理，防止在

施工中出现安全事故。

(二)钻孔桩事故分析与防止

钻孔桩施工中日勺各个环节不可忽视。在施工过程中由于对客观状况估

计局限性或地质状况有变化，钻孔过程中常常出现某些事故，现就这些事

故产生的原因进行分析，提出浅显的防止措施。

1、坍孔现象

坍孔事故多发生在孔内，重要体现为孔内水位忽然下降；孔口水面冒

细密的水泡；出土量明显增长，没有进尺或进尺量很小；孔口忽然变浅，

钻头达不到本来的孔深；钻机负荷明显增长等等。

原因

(1)护筒制作不符合规定，埋置护筒的措施不妥，缺乏因地制宜、灵活

的埋置措施。

(2)使用的泥浆不符合规定，粘土质量不符合原则或泥浆比重局限性，

起不到护壁的作用。

(3)孔内日勺水头高度不够，低于地下水位，致使孔内水位压强减少，导

致坍孔。

(4)在松散日勺砂层或粘性土的地质层，冲击速度快，忽视泥浆日勺密度，

孔壁护壁不好，致使坍孔。

(5)在开始钻进时，冲程过大，由于机械的震动力，使护筒的底部或砂

层坍塌。

⑹掏渣时，忽视向孔内注入泥浆或水掺粘土，掏渣后，水位低于正常

水头高度，地下水高于护筒水位，使护壁被水位压强破坏，导致坍孔。

(7)在混凝土浇筑前，吊入钢筋骨架时，骨架偏位摆动碰坏孔壁导致坍

孔。

(8)清孔后放置时间过长，没及时浇入混凝土，并且没有采用防止措施,

导致坍孔。

2、防止措施

(1)严格控制泥浆的比重、粘度、胶体率等各项指标，保证泥浆指标合

格后，再进行钻进进尺。

(2)根据地质、机械、钻进措施和泥浆指标等实际原因，确定一种合理

的钻进进度，进行钻进，以保证井孔的稳定性。

(3)严格控制孔内水头标高，保证孔壁欠在一种负压状态。一般状况下,

在砂层中钻孔，要使孔内的水头高出外面的水面2.5—3.0m为宜。

(4)保证护筒有足够的埋深，尽量让护简埋置在稳定的土层中。

(5)严禁将钻机与护简相连结，以防止由于振动引起孔口坍塌，导致大

的塌孔事故。

(6)应根据地质状况合理地安排同一墩位处各钻孔桩日勺施工次序，以防

止邻近孔壁被扰动引起堪孔。

3、应对措施

发生坍孔后，应立即查明坍孔处位置，分析地质状况，然后采用如下

措施：

(1)坍孔发生在护筒底脚处，根据实际状况，可以立即拆除护筒，回填

钻孔，重新埋设护筒后，再钻进；采用加长护筒，使护筒通过震动锤继续

下沉，直至埋于坍孔位置如下，外围用黏土或装有黏土的草袋回填扎实，

重钻时，控制好泥浆稠度和水头高度。

(2)若坍孔位置较深，则可以由测深锤和实际的地质状况分析实际的坍

孔程度，若不严重，则可以加大泥浆比重，继续钻进；若坍孔较为严重时,

则应立即用砂或小砾石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至将整个钻孔所有

回填，暂停一段时间，使回填土沉积密实，水位稳定后，重新钻进，时刻

注意不良现象时发生。

(3)若回填重钻时，经采用以上措施仍持续、严重坍孔时，根据地质状

况，可以用地质钻机钻至坍孔区进行压浆外理，从而防漏堵漏，重新钻进。

4、斜孔和弯孔现象

现场钻成的桩孔，垂直桩不垂直，或发生弯曲等不符合规定。

原因：

4.1是主观原因，在钻孔前没有对钻机进行严格的检查修理.机架安装

不正，护简埋得不正；

4.2是客观原因.钻孔中间地质有变化.如地层软硬不均匀，或钻机支

撑点强度不均匀等，在钻孔过程中钻机摇摆都可导致上述现象。

4.3检查措施

(1)仪器检测法。即用电子水平仪或检孔器进行孔径合倾斜度的检查。

(2)工地提议使用探笼检测操作法。

(3)目测法。通过钻孔与钻孔中心的位置关系，判断与否发生弯孔。

防止和处理措施：第一，在施工中要严格按施工操作规程办事；第二，对

钻机要进行严格的险查。安顿钻机前要扎实支撑点地基，钻机安平后要严

格校对钻孔中心轴线；第三，对地质变化状况要做到心中有数.如缩孔或

不规则扩孔重要出目前地层变化处。如发生上述现象，应及时调整进钻速

度，泥浆稠度；并应上下扫孔使钻机逐渐正位。第四，弯孔较严重时，如

用旋转钻机，可提吊起钻机在弯孔处上下反复扫孔，使钻孔垂直。尤其严

重时，应回填砂黏土，冲击钻孔应回填砂黏土夹砂卵石或小片石至弯孔以

上0.5m,待沉积或用低冲程冲击密实后，再钻进；第五，不得用冲击钻直

接修孔，以免卡钻。

5、护筒变形（失效）

原因

（1）由于护筒下孔内大面积坍孔，致使地层发生变化，从而使钢护筒

下沉并倾斜，失去护筒作用；

（2）由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、

漏水，失去护筒作用。

应对措施

（1）对于第一种状况，应将护筒拔出，然后回填重新埋设；

（2）对于第二种状况，可根据护筒的长短、破坏时位置、破坏的程度

不同样，采用如下措施：

a假如变形时的位在钢护筒的底部，且长度不大，钢护筒不漏水，则

可以让潜水员下水，用水下氧割的措施把已变形日勺部位割掉提出;

b假如变形的首位在钢护筒的上部，且距表土的深度在1m以内，钢

护筒不漏水，则可以在钢护筒内打米字撑，抽水至变形部位，用千斤顶调

整已变形的钢护筒；

c假如变形的荀位在钢护筒的中部且漏水，则用千斤顶或卷扬机等其

他提高设备，将整个钢护筒提出，查出原因，找到处理措施；

d套筒法。当长钢护筒破损失效后，为了防止护筒范围内的孔壁坍塌,

或仍为了保持孔内水头高度，根据实际状况，先在旧护筒内或外加套一种

孔径或小或更大的新护筒，然后再对旧护筒进行处理。

6、钻孔漏浆、护筒冒水现象

护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔内外漏泥浆。

原因

(1)埋设护筒时，回填土扎实不够，埋设太浅，护筒脚漏水；

(2)护筒制作不良，接缝不密合或焊缝有砂眼等，导致接缝漏浆；

(3)再透水性强口勺砂砾或流沙终，尤其在有地下水流动日勺地层中进行钻

进时，过稀的泥浆向孔壁外的损失很大。

应对措施

(1)对于上述1、2两种状况，可以用黏土在护筒周围加固。若漏水严

重，应挖出护筒，修理完善后重新钻进；

(2)对于第三种状况，加稠泥浆或倒入黏土慢慢转动，或回填土掺卵、

片石反复冲击护筒壁。

注意：应重视漏浆事故，严重的漏浆若不加处理，可引起坍孔。

7、护筒下沉

护筒下沉的原因

在钻孔过程中，护筒忽然下沉，导致孔内泥浆水头下降，低于施工工

艺规定，钻孔无法正常进行。这种状况在水上钻孔施工中常常出现，其重

要原因：护筒括打的太浅：加上江水时局部冲刷，使护筒的埋深减少；同

步，护筒内的土被清除出来，内摩擦力急剧减少，仅靠护简时外摩擦力局

限性以承受护筒的自重，从而导致护筒下沉。

防止措施和处理措施

(1)在插打钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深某些，增长其稳定性和抵御

局部冲刷日勺能力。

(2)加紧施工进度，缩短施工的周期，减少或者防止由于冲刷导致的影

响。

(3)假如护筒时下沉量较少，可以通过提高泥浆比重和粘度的措施，改

善泥浆指标后，继续钻孔。

8、卡钻

原因

(1)用冲击钻施工时，出现梅花孔，冲击钻头被狭窄部位卡住；

(2)坍孔、落石或工具掉进孔内，卡住钻头；

(3)长护筒倾斜，下端为钻头冲击变形，同钻头卡在一起；

(4)未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐减小，而焊补超限，又用高冲程猛

击，发生卡钻;

(5)伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住冲击锥顶或锥脚;

(6)下钻太猛，大绳松放太多，钻头碰撞在孔内倾倒，顶住孔壁。

应对措施

事故发生后，应明确卡钻位置，查明该处的地质状况，同步应继续搅拌

泥浆，以防沉淀埋钻。再根据实际不同样状况，采用不同样的措施；

(1)当为梅花孔卡钻时，可松绳落钻然后再提钻，使钻头转一种角度(可

用撬棍配合)，有也许顺梅花孔提上来；

(2)用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头，使钻头松动后，再起吊；

(3)探准障碍物的位置，收紧钻头大绳，可用冲、吸的措施，将卡钻处

松动后再提出；

(4)若地质状况很好(防止坍孔埋钻)，用压缩空气管或高压水管下入孔

内，对卡钻处合适冲射一段时间，使卡点松动后再提出；

(5)用滑轮组或千斤顶强行提出。(如图3)注意：为防止拉断大绳，导

致掉钻事故，应另备安全绳(钢丝绳)下入孔内套住钻头；将枕木垛远离孔

口，以免压力过大而坍塌。

9、掉钻

掉钻原因

掉钻也是钻孔桩施工中常常出现的事故，并且重要发生在钻岩阶段。

发生掉钻的重要原因是：钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过多；

钻进中选用的转速不妥使钻杆扭转或弯波折断；地质坚硬，进尺太快，超

负荷引起钻具断裂；卡钻(埋钻)时强扭、操作不妥使钢丝绳或钻杆(钻头)

疲劳断裂；钻具之间连接螺拴松动，被剪断，引起掉钻。

防止措施

(1)开钻前应清除孔内杂物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大物件可用

抓泥斗打捞。检查所有的钻抨、钻具、连接装置，对于那些有损伤和磨损

时要做上标识，以便及时处理或区别使用。

(2)在施工过程中根据地质和钻机设备状况确定合理的转速，以防由于

使用不妥导致掉钻。太大的状况下，只有将护筒接高后，再进行钻孔施工。

(3)对于比较坚硬的地层，应采用减压、低速钻进，防止扭矩太大，发

生掉钻事故。

(4)加强施工人员的责任心，常常检查钻具、钻杆、连接螺栓、和钢丝

等部位.尤其是应力较集中的电焊接处要细致检查，发现问题及时处理。

处理措施

掉钻后应及时澄清状况，制定切实可行的打捞方案。假如钻具被沉淀

物或塌孔土石埋住，应首先清孔，使掉入孔中的钻具露出来，以便用打捞

工具打捞，或者潜水员下去打捞。

(1)为了激发生掉钻后打捞，可以在轻易发生断裂的部位预留一根打捞

绳绳头，或者在钻头附加劲肋上预先焊上打捞钩板。一旦发生掉钻，可以

根轻易地用对应的打捞钓或者绳套等工具进行打捞。

(2)对于一般日勺掉钻，可以用打捞工具进行打捞。常见日勺打捞工具有：

打捞钩、打捞绳等。详细采用配种工具，要根据钻具的状况、断裂的部位

等有关原因来确定。

(3)对于那些无法用打捞工具进行打捞的，或者用多种打捞工具都捞不

上来的坠落物，只有潜水员下水进行打捞了。

10、埋钻

原因

卡钻或掉钻后，由于未能及时处理，时间一长，浮渣或稠度很大的泥浆

沉积，发生埋钻；卡钻或掉钻后，由于孔壁长时间浸泡而坍孔或在打捞钻

头过程中，碰撞孔壁而坍孔，发生埋钻。

应对措施

(1)若工期较紧，且实际状况也不容许再延迟工期(如汛期来临)，则丢

弃钻机，回填桩孔，重新设计桩位；

(2)排除沉积或减轻淤埋程度，积极打捞，在一般的“换浆法”清淤仍

不见效时，可以采用“辅助爆破法”和“射水稀释法”；“辅助爆破法”

就是在钻头底部进行小药量松动爆破，同步用提高设备进行起吊的一种措

施。“射水稀释法”就是在原钻孔附近另钻新孔，至钻机所埋位置用高压

喷水，使淤埋钻机的土壤抵达粥状化，而后，缓慢提高钻机。

11、混凝土浇筑事故

原因

首批混凝土储量局限性、导管接头不严或者焊缝破裂进水、导管提高过

猛或渤深错误引起超提等导致导管进水；

导管埋入混凝土太深，导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土之间阻力

过大；提管过猛将导管拉断导致埋管;

混凝土自身日勺原因、机械故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过

久、或灌注时间持续过长导致最初浇注的混凝土已经初凝而引起堵管，混

凝土灌注停留的时间过长，使凝土与钢筋笼之间由于初凝而枯结起来，底

下的混凝土向上翻时导致钢筋笼上浮，或由于清孔不彻底的原因引起断桩;

泥浆太稠或混凝土太轻发生错误而导致混凝土标高不够。

防止措施

灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中要明确分工，亲密配合。

统一指挥，做到迅速、持续施工，保证灌注质量，防止发生质量事故。

(1)导管进水日勺防止。保证混凝土的初增量，保证首批混凝土能将导管

埋住，定期地通过水密试验检查导管的密封性能，发现问题及时处理；浇

注过程中，认真测量导管埋深，杜绝测深错误。

(2)埋管、堵管和钢筋笼上浮的防止。首先，要加强混凝土施工的组织

工作，保证混凝土施工的持续性，严格控制埋探，一般状况下不要超过6m,

此外，可以在浇注漏斗安装一种震动器，当混凝土的和易性不太好时，每

隔数分钟振一次可以防止堵管。

(3)断桩的防止，防止导管进水，防止埋管、堵管，提高清孔质量，加

强对混凝土质量的控制可以减少或防止断桩事故日勺发生。

(4)混凝土标高不够的防止。加大测量力度，灌注即将结束时，加注清

水稀释泥浆并掏出部分沉淀土，或者用一根竹杆试探一下等措施可以防止

这种事故主日勺发生。

处理措施

(1)导管进水日勺欠理。由于首批混凝土储量局限性引起日勺导管进水，可

以将孔内散落的混凝上拌合物用空气吸泥机或抓斗清除出来，然后，重新

灌注水下混凝土，由于导管接头不严或导管超拨引起的导管进水，可以将

原导管或更换时导管重新插入混凝土中，用潜水泵或吸泥机将导管内的水

和泥浆吸出，然后继续灌注。

(2)堵管的处理。可以用事先安装在浇注漏斗上的附着式振动器将混疑

上振下去，用吊机吊着导管，在不将导管超拔的状况下，上下提动导管。

使管内的混凝土下去；假如以上措施混凝土仍下不去，只有将导管拔出来,

按导管进水的处理措施进行处理。

(3)埋管的处理。开始时，可用导链滑车、千斤顶试拔。假如仍拔不出，

当孔径较大时，已演时表层混凝土尚未初凝。可以另下一根导管，按照导

管进水的处理措施进行处理。

(4)钢筋笼上浮的处理。用重物强行将钢筋笼压下去，将粘结层破坏掉

后继续浇注，假如不行，只有将钢筋笼提出来，将孔内已灌的混凝土用硕

机或吸泥机清除后准备二次灌注。

(5)混凝上标高不够的处理。可以来用加高护筒的措施、通过抽水、除

渣，再浇注混凝土。

12、断桩

原因

(1)首批封底混凝土数量局限性，导管底口距孔底间距过大，下落混凝

土不能有效淹埋导管口，使泥水从底口进入导管形成断桩;

(2)混凝土中导管提高过猛或测深不准使导管底口脱离混凝土而引起

断桩；

(3)由于导管埋入混凝土太深或导管埋设不正被钢筋笼卡住，不能提高

而终止混凝土灌注，形成断桩；

(4)混凝土灌注中发生严重的塌孔事故而形成断桩；

(5)机械设备差，因故障修理又无备用设备和手段，导致混凝土初凝，

不能继续灌注而断桩

(6)忽然停电，又无发电设备而导致灌桩工作停止；

(7)严重缺陷桩也可作为断桩处理。

处理措施

(1)在灌注混凝土开始很快出现的问题，也就是混凝土灌注的方量还比

较小时，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量吸出，如所

有吸出，问题处理后重新灌注混凝土，如部分吸出，将剩余已硬化的混凝

土凿除，在进行灌注混凝土；

(2)如灌注中发现导管进水或其他故障，如有充足的时间，在灌注混凝

土不初凝的状况下，可将导管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水措施，重

新插入导管，去掉底塞恢复灌注或直接将导管插入已灌注日勺混凝土中，并

不不不不大于2m,将导管内日勺水和表层稀松的混凝土吸出后重新灌注；

(3)在灌注混凝土的中途出现问题，如塌孔，设备故障不及时修理又无

备用设备、导管，未吸出未凝固的混凝土。

接桩处理，