机械钻孔灌注桩专项施工方案

贵安新区东纵线北二段道路工程三合同段

湖潮立交桥梁工程

机械钻孔灌注桩施工专项方案

编制：万朝鼎

复核：袁新征

审批：张勇

贵州贵安建设集团有限公司

二。一六年十月

目录

第一章编制依据

一、编制依据

二、编制范围

三、编制原则

第二章工程概,况

一、工程概况及特征

第三章施工总平面布置

一、施工总平面布置图

二、施工总平面布置图说明

第四章施工准备

一、施工准备原则

二、施工准备内容

第五章施工布署

一、施工组织安排原则

二、施工组织机构

三、施工任务划分及劳动力组织

四、主要材料供应计划及运输组织方案

五、施工机械设备安排

六、测量体系

第六章主要工程项目的施工程序和施工方法

一、施工组织安排原则及施工顺序安排

二、钻孔灌注桩工程

三、钢筋工程

四、混凝土工程

第七章工程施工进度计划及工期保证措施

一、工程施工进度计划

二、主要材料供应计划

三、主要施工机械设备需用计划

四、劳动力需用计划

五、工期保证措施

第八章工程质量保证体系及措施

一、工程质量目标

二、创优规划

三、建立健全质量管理机构

四、保证工程质量的主要技术措施

第九章施工技术及安全保证措施

一、施工技术措施

二、施工安全保证措施

第十章质量检查和脸iR

一、一般规定和要求

二、施工前检验

三、施工检验

四、施工后检验

第十一章现场文明施工管理

一、文明施工目标

二、组织机构的建立

三、现场文明施工管理保证措施

第十二章环保与环卫管理

一、环保及环卫目标

二、环保及环卫组织机构

三、环境保护及环卫管理体系框图

四、环境保护及环卫管理的保证措施

第十三章混凝土浇筑过程中的紧急预案

第十四章安全施工应急救援预案

第十五章现场标化管理、文明施工措施

序和每项工程的工程质量。

（四）安全第一、预防为主

确立安全工作目标、完善规章制度、层层签订安全生产责任状，强化安全教育和

安全管理，狠抓现场各项规章制度、措施的落实，确保安全生产目标的实现，

（五）科学管理

从实际出发，系统的、合理的安排施工的程序和顺序，做到布局合理、突出重点、

全面展开；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。在实事求是的基础上，力求技

术先进、科学合理和经济适用；在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新

工艺、新机具、新材料和新方法。作好人力、物力、机械综合调配，组织均衡生产，降

低工程成本。

（六）文明施工

坚持自始至终对施工现场的全过程进行严密监控，以科学的方法实行动态管理，

并按动、静结合的方法精心布置和规划施工现场，保护周围环境。严格施工管理，开

展文明施工活动，做到文明施工，争创标准化施工现场。

第二章工程概况

一、工程概况

标段起点接京安大道立交，在K5+359.466处与湖潮街相交。湖潮立交兴用全互

通立交形式，为贵安核心区的重要纵向快速交通通道。湖潮立交主线上跨贵安路基贵

昆铁路，并设置下穿规划环城快铁；共设置湖潮立交主线桥、湖潮立交A匝道桥、湖

潮立交B匝道桥、湖潮立交C匝道桥、湖潮立交D匝道桥、湖潮立交E匝道桥、湖潮

立交F匝道桥、湖潮立交G匝道桥、湖潮立交H匝道桥等桥梁9座（主桥18#〜19#

墩之间有一根西南输油管道），湖潮老路跨越西南输油管线设置桥梁1座，共计10

座桥梁，其中桩基数量共有904根。具体情况如下表

表01桩基情况介绍

序号名称孔桩直径（m）桩长（m）数量（m）桩基类型备注

1.51548

1湖潮立交主线桥1.81516支承桩

2.01584

2湖潮立交主线上1.51532

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跨西南环线桥

1.51513

湖潮立交A匝道桥支承桩

1.81523

3湖潮立交B匝道桥1.530146支承桩

湖潮立交B匝道上

1.51516支承桩

跨西南环线桥

4湖湖立交C匝道桥1.52032支承桩

5湖潮立交D匝道桥1.51696支承桩

6湖潮立交E匝道桥1.51654支承桩

7湖潮立交F匝道桥1.51534支承桩

8湖潮立交G匝道桥1.51654支承桩

9湖潮立交H匝道桥1.51642支承桩

10湖潮老路桥1.5164支承桩

二、水文地质条件

项目区位于贵州高原中部，省会城市贵阳市贵安新区，总体地形南部略高，北部略

低，属云贵高原溶蚀-侵蚀型低中山和高原溶丘洼地地貌。场区内一条常年地表径流

“三岔河”，主要特点是：雨季河流水量增大，旱季无断流，流量变化较大，无山间

冲沟季节性雨源性山区溪流，

根据勘察期间地表地质调查，道路沿线通过地形为平地，局部缓坡，拟建互通道路

旱季无地表水体存在，为降雨季节山间汇水通道，为大气降雨补给，对道路影响不

大。

第三章工程特点

本合同段拆迁工程量大，地下管道多（桩基施工前，应先查明桩位处是否有管线

横穿，若有，则必须采取措施后再行施工），施工环境要求高，在施工时需及时清除

钻桩磴土，保持现场整洁，施工区域采用全封闭施工。

本项目桩基工程环境地势为平地，地面为旱地，多数桩位处于缓坡地带，无地

下水或地下水较少，宜采用旋挖钻机干作业旋挖成孔；局部地下水较丰富，宜采用冲

击钻水钻成孔。

湖潮立交桩基施工平面图如下：

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第四章施工准备

本项目桩基工程工期紧，任务重，公司选派精干人员组建项目部，在人、财、物

上优先满足工程需要，根据工地需要随时调配充足的人力和物力资源，使项目班子

高效、有序的开展现场桩基施工，让项目工程从开工至完工始终处于受控状态下运

行。

一、技术准备

4.1.1开工前熟悉岩土工程勘察报告，桩基工程施工图设计文件及图纸会审资

料。

4.1.2掌握旋挖钻机、冲击钻机及其配套设备的技术性能资料。

4.1.3编制旋挖钻孔灌注桩工程专项施工方案，并按有关规定要求审查批准。

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4.1.4制定有针对性的事故应急预案，完善各种预防措施，保障在遇到突发情

况时有妥善的处理方案，

4.1.5施工前对作业人员做好方案交底和安全技术交底工作。

4.1.6根据岩土工程勘察报告中的地层情况、水文地质条件确定合适的护壁方

式。

二、人力资源配备

4.2.1根据施工作业计划的要求，合理配备人员，建立健全的钻孔灌

注桩工程主要管理人员质量责任制。

4.2.2施工管理人员应具有与其岗位相适应的资格证书，技术人员、钻

机操作手、技工人员应具有相应的岗位证书。

________________________表01项目管理人员配备________________________

岗位职务人数具体负责工作项目

副经理1全面负责进度、安全、质量、成本的管理工作

技术主管2负责技术管理工作

技术员4负责现场技术交底及技术服务工作

测量员3负责现场测量工作

质检员2负责每道工序的质检工作

安全员2负责现场安全施工管理工作

材料员1负责现场材料使用管理工作

现场领工员6负责现场机械调动、现场文明施工工作

专业电工2负责施工现场用电管理工作

表02作业班组人员配备

序号JL种人数（考虑双班作业）

1旋挖钻机司机10

2冲击钻机司机12

3其他机械司机8

4钢筋工60

5电焊工15

6电工3

7混凝土工10

8杂工25

三、机械配备

4.3.1按照钻机使用说明书进行运输、安装、启动、工作、拆卸和存放，并进

行必要的检查、维修和保养。

4.3.2钻机的钻头具有现场改进和多样性的特点，根据实际地层情况，对钻头

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调整和改进。

4.3.3根据工程采用的护壁方式配备相应的设备。

4.3.4根据钢筋笼的制作和安装要求，配备相应的设备。

4.3.5根据混凝土的施工要求，配备相应的设备。

4.3.6根据桩基施工过程质量控制的要求，配备相应的检查工具。

4.3.7采用的设备必须具有出厂合格证，其性能指标应符合现行国家相关标准

的规定，并在检定有效期内。

表03主要机械设备表

序号名称规格型号单位数量备注

1旋挖钻中联360型台5

2冲击钻台6

3挖机320型台2

4吊车25T台6

5砂罐车10m3台4

6运喳车红岩台2

7平板车20T台1

8潜水泵台6

12导管内径巾260台90m

13大小料斗台6

14钢筋切断机台2

15钢筋弯曲机辆2

16钢筋调直机辆1

17电焊机台4

18发电机S7-200/10台2

四、材料准备

4.4.1钢材应有出厂质量证明书或试验报告单，进场时分批检验，并按现行国家

有关标准的规定抽取试样进行复验，合格后方可使用。

4.4.2采用商品混凝土，混凝土的质量和技术性能应符合现行国家标准的规定和

设计要求。

4.4.3准备的燃油、液压油等应符合旋挖钻机使用说明书所规定的要求。

4.4.4应根据桩基工程量的大小，准备充足的钻齿等耗材。

表04材料计划表

序号材料名称数量备注

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1C3G桩身混凝土14312m3

2桩身钢筋68120t

3桩身钢筋中12245t数量按

4桩身钢筋61621t设计图

5桩身钢筋中2540t

6桩身钢筋中28900t

五、场地准备

4.5.1场地平整度、承载力应满足旋挖钻机使用说明书对场地的要求。使用说

明书未作具体要求时，应满足桅杆倾斜小于2度，场地地面（地基）承载力大于

150kPa要求或采取其它有效保证措施。

4.5.2施工现场临空障碍物应有符合安全规范要求的距离。

4.5.3施工现场砧近边坡的桩基施工应在完成边坡支护后进行。

4.5.4应充分了解进场线路及施工现场周边建筑（构筑物）状况，施工过程中

避免影响临近建筑（构筑物）安全。

4.5.5掌握水、电、天然气、消防等设施的资料，特别是地下埋设设施的详细

资料，并采取相应保护措施。

4.5.6旋挖成孔灌注桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开

工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。

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4.5.7对出土出潜路线进行测定。规划场内行车路线，使行进道路与钻孔位置

保持一定距离，不得影响孔壁稳定。

4.5.8应对地质资料进行复核，粗约估计相邻桩基深度，做到先挖深的，再挖

浅的，确保相邻桩的刚性角满足规范要求。

第五章总体施工技术方案

本合同段桩基设计多为单桩，少数为群桩。群桩多孔同时施工时，应采取间隔挖孔方

法，相邻桩不能同时成孔，必须待相邻桩孔浇灌完混凝土之后才能挖孔，一直挖到

设计要求的标高后，组织相关单位进行桩底验收。钢筋笼采用统一加工间制作，平板

车运至施工现场吊车入孔，主筋利用螺纹套筒连接，并按设计要求安装桩基检测管。

采用干灌或水下混凝土灌注方式浇筑混凝土。

第六章桩基机械钻孔施工程序和施工方法

一、旋挖钻孔施工程序和施工方法

（一）、施工程序

场地平整—放线定位—钻机就位—埋设护筒—校桩位—钻进成孔—反复

清孔一-制安钢筋笼--测量桩底沉渣厚度一-二次清孔-一下导管--浇注桩身碎至桩

顶--碎养护。

（二）、旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺流程图

旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺流程图

（三）、施工方法

6.1.3.1旋挖成孔一般规定

（1）施工前，按施工方案进行试成孔。

（2）钻机就位时，钻杆应保持垂宜稳固、位置准确，施工中应随时检查调校。

（3）钻进过程中应随时检查钻头保径装置、钻头直径、钻头磨损情况，不能保

证成孔质量时应及时更换。

（4）按试成孔确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各项参数，

记录应及时•、准确、完整、真实。

（5）钻进过程中应根据地质情况控制进尺速度。

（6）成孔采用跳挖方式，钻头倒出的渣土距桩孔口最小距离应大于6m,并应及

时清除外运。

（7）钻进过程中，随时清理孔口积土，遇地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应

及时处理。

（8）终孔前根据地勘报告核对桩基持力层位置，达到设计深度时，及时清孔。

（9）成孔达到设计深度后，孔口应予保护，并应做好记录：

（10）旋挖灌注桩成孔施工的允许偏差应满足《城市桥梁工程施工及质量验收规

范》CJJ2-2008的相关规定。

6.1.3.2场地平整

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打

密实。钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷，因此软弱地层

采用砂石进行换填。规划挖桩行车路线，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影

响孔壁稳定。钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便，检查在回转半径是

否有障碍物影响回转。

6.1.3.3钻机选择

对于有同的地质条件，不同的桩径，其选择使用的成孔机具如钻机、钻头有很大

差别。选择钻机，首先要看功率和扭矩够不够，因为桩径越大，钻进时切削阻力越大,

要求功率和扭矩也越大，木项FI桩基工程选择中联360型旋挖钻机及相关设备，所有

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进场机械设备都要有出厂合格证工程。

根据设计单位提供的地质报告情况及桩径的大小，项目应配置以下相对应的钻

头施匚扩孔钻头根据扩孔尺寸另行配置。

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-J

1：KBF-K2嵌岩钻头2:KIR岩心筒钻

3:SBFP宝峨锥型短螺旋嵌岩钻头4:BAUERBG25C

不同地层中使用的配套钻头（见上图），在此项目中每种桩径都选配了三种钻头。

A:嵌岩旋挖斗KBF-K2主要用于回填碎石、卵石、砂泥岩地层中破岩取土。

B:岩芯钻KRR用于不同程度的坚硬岩石地层中的突破和取其岩芯。

C:宝峨SBFP锥型短螺旋嵌岩钻头，用于坚硬发、育完整、质地较硬没有裂隙发

育的岩石破碎。

因为中联旋挖钻机凯氏钻掘系统的特性，可以因应不同地层快速更换钻具，当

遇到艰难地层必须反复使用2-3个不同的钻头时，可以在5分钟之内迅速更换钻头,

维持最佳钻掘效果从而提高生产效率。

D:钻机取上来的渣土应及时的处理出钻机的旋转范围，以便于旋挖钻机的倒渣。

倒渣时用人工浇水以控制扬尘。

E:钻机完活后根据机械仪表和机械施工记录检测成孔质量是否满足设计要求，

扩孔深度在设计值上增加500mm,孔底沉渣厚度是否符合规范要求【V50mm］；以上

工序完工后请及时从孔口撤出钻机，防止压塌桩孔。孔口要用铁算子盖上以防止有人

及杂物坠落的危险。

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F:钻孔清理的土石方不定期进行清理并运出场地外。

G:旋挖钻机成孔半小时后应及时的进行灌注混凝土以防止出现塌孔。

6.1.3.4桩位测量放线

在导线控制测量和水准控制测量成果经监理认可后，采用全站仪控制桩位，用

水准仪控制标高。在护筒埋置过程中，不得碰撞桩位标记。桩位用610mm.长35-40cm

钢筋打入地面30cm,作为桩的中心点，然后在钢筋头周围画上白灰记号，既便于寻

找，又可防止机械移位时破坏桩点。准确测量桩位，桩位必须每天进行复测，误差控

制在5mm以内。

6.1.3.5埋设护筒

护筒的主要作用是保持孔口稳定和定位。埋设护筒时既要做到牢固可靠，又要保证位

置正确竖直，施工中采用挖坑法埋设，四周用粘土夯实。开挖前用十字交叉法将桩中

心引至开挖区外，放四个护桩，并做好保护（一直到成桩后），埋设护筒时再将中心

引回，使护筒中心和桩位中心重合。

（1）旋挖成孔灌注桩护筒采用钢制护筒。

（2）钢制宜选用厚度不小于10mm的钢板制作，护筒内径宜大于钻头直径

200mm^300mm,钢护筒的直径误差应小于10mm。

（3）护筒顶端高出地面不宜小于0.3m。

（4）护筒的埋置深度应根据地质和地下水位等情况确定，一般宜为2〜4m。

（5）护筒埋设时，应确定钢护筒的中心位置。护筒的中心与桩位中心偏差

不得大于50廊，护筒倾斜度不得大于1%。护筒就位后，应在四周对称、均匀地回填

粘土，并分层夯实，夯填时应防止护筒偏斜移位。

（6）旋挖钻机埋设钢护筒时，应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置，提出钻

头后，再用钻斗将钢护筒压入到预定深度。

（7）采用机械加压或震动下沉埋设护筒时，应先对护筒进行定位和导正，然后加压

或振动施压至预定深度，

6.1.3.6钻机就位

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，进行钻机施工前的调试，保证

钻机工作正常。在桩位处若场地较软，则铺设钢板，保证钻机工作时平稳不下沉。保

证桩位附近平整，把钻机开到桩位旁，钻头的尖端正对桩位标注点。钻机就位后钻头

中心或锤头中心和桩中心应对正，并进行标高复测，误差2cm以内。

6.1.3.7干作业旋挖成孔

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（1）干作业旋控成孔适用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎

石土及风化岩层等无需护壁措施的相对较好地质条件的场地。

（2）易塌孔口宜设置护筒，埋设深度应根据地质情况确定，一般为2〜4叱

高出地面0.3m。

（3）钻进过程应控制下钻及提钻的升降速度，

（4）钻孔桩在钻进过程中，要及时将弃渣外运至指定地点，防止对周边环境造

成污染。

（5）成孔至设计标高后，应清除孔底残渣。本桩基工程终孔标准为入岩深度、

标高双控制。终孔前钻进速度放慢以便及时排出钻渣，当钻孔距设计标高1m时，注

意控制钻进速度和深度：防止超钻，并核实地质资料・，判定是否进入要求的持力层。

当桩孔达到设计深度时，自查入岩深度是否满足要求，若满足，即刻通知监理工程

师到达现场确认。确认满足终孔条件后采用测绳校核孔深，以保证桩底标高符合要

求。成孔后利用探孔器先进行孔径检查合格后，由项目部技术员进行成孔质量检验符

合设计、规范要求后，报请监理复检认可。

（6）地质情况记录按相应的地质的相关的表记录：

旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深

度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录;

根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地

质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位

置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位

确定是否进行变更设计；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度

（沉渣厚度等于钻深与痛注前孔深的差值）。

7）在施工过程中如遇塌孔，采用以下成孔方法：

a用C20般回填塌孔部分，待碎初凝后再进行二次钻孔。回填混凝土方量由建设

单位、监理单位、施工单位现场按时计量，进入决算资料。

b孔口采用2m高钢护筒再进行钻孔，如钢护筒以下桩基塌孔，收方后再采用

C20碎回填，待碎初凝后再进行二次钻孔。

6.1.3.8钢筋笼制作及安装

（1）钢筋笼制作的要求

1）钢筋笼制作应满足施工设计图纸的要求。

2）钢筋应平直、无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。

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3）螺旋筋和主筋采用点焊固定。

4）声测管焊在钢筋笼上，防止吊放钢筋笼时脱落，其焊缝应密实，不得有漏焊

或砂眼，以防泥浆或灌注碎渗入管内。

5）钢筋笼的制作允许偏差应符合相关规定。

6）钢筋笼纵向主筋采用机械连接,连接方式分两种，如下图:

反丝型标准型

，］,小4

3

同一截面内，接头数量不得超过钢筋总面积的50%。钢筋笼螺旋钢筋绑孔与主筋

上，为防止钢筋笼变形：笼内每2m设加劲支撑。为保证钢筋笼位置正确和砂保护层

厚度，在笼的四周纵向筋每隔3m加焊一钢筋耳环：作钢筋笼定位控制用。

（2）钢筋笼的安装

1）钢筋笼应设置2〜4个恰当的起吊点位置，且起吊点须加强。

2）遇到有两段钢筋笼连接时，应采用焊接，接头数按25%错开，在孔口连接完成

后再下方至设计位置，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。

3）钢筋笼全部入孔后，应检查、校正安放位置，并做好记录，定位钢筋笼。

4）桩身混凝土灌注完毕，待初凝后可解除钢筋笼的固定措施。

6.1.3.9桩基灌注

（1）干灌法

1）当成孔及钢筋笼验收合格后，方可开始浇灌桩芯混凝土。混凝土要满足：混

凝土配合比应严格按监理审批的配合比拌制。

2）如果孔内无积水，砂按无水下砂进行浇筑。灌注桩身混凝土应采用导管，导

管下口距孔底不宜大于2mo灌注桩顶以下5.0m范围内混凝土时，应保持在灌注时

使用插入式振捣器振实：每次灌注高度不得大于1.5m。为了保证桩顶碎的质量，其表

面浮浆应及时凿除并超灌不小于0.3m。

3）混凝土浇灌过程中必须一次性浇灌完成。

4）每根桩桩芯碎按规范要求留置试件。

5）如果孔内有积水时，按灌注水下混凝土施工。论施工同钻孔灌注桩施工方法。

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6）混凝土灌注的操作及注意事项：

a、导管吊放入孔，应将密封圈放正、压实，确保密封性能良好；导管在桩孔内

应保持居中，并记录导管单节长度、总长度和导管底部位置。

b、混凝土输送到孔口时，应检查其坍落度及和易性。

二、冲击钻孔施工程序和施工方法

（一）、施工程序

场地平整—放线定位—钻机就位—埋设护筒—校桩位—泥浆制备—钻进

成孔-一反复清孔一一制安钢筋笼--测量桩底沉渣厚度一一二次清孔一一下导管--浇

注桩身碎至桩顶-一桩头处理--碎养护。

（二）、旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺流程图

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旋挖钻孔水下灌注桩施工工艺流程图

（三）、施工方法

6.2.3.1平整场地

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钻机进场施工前必须先清除杂草、杂物，校除软土，整平夯实。软弱地层采用连

砂石进行换填。

6.2.3.2钻机选择

对于有同的地质条件，不同的桩径，其选择使用的成孔机具如钻机、钻杆、钻头

有很大差别。选择钻机，首先要看功率和扭矩够不够，因为桩径越大，钻进时切削阻

力越大，要求功率和扭矩也越大。

6.2.3.3桩位测量放线

在导线控制测量和水准控制测量成果经监理认可后，采用全站仪控制桩位，用

水准仪控制标高。在护筒埋置过程中，不得碰撞桩位标记。桩位用e10mm,长35-40cm

钢筋打入地面30cm,作为桩的中心点，然后在钢筋头周围画上白灰记号，既便于寻

找，又可防止机械移位时破坏桩点。准确测量桩位，桩位必须每天进行复测，误差控

制在5mm以内。

6.2.3.4埋设护筒

护筒的主要作用是保持孔口稳定和定位。护筒内径要比设计桩径大20—40cm。埋

设护筒时既要做到牢固可靠，又要保证位置正确竖直，施工中采用挖坑法埋设，四

周用粘土夯实。开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，放四个护桩，并做好保

护(一直到成桩后)，埋设护筒时再将中心引回，使护筒中心和桩位中心重合。溢浆

口离地面不小于0.3m。为了防止塌孔，护筒埋设施工采取以下主要措施：

(1)较好的孔口用粘土夯填。

(2)土质较差的孔口，在护筒下部浇30cm的C20级混凝土，上部用粘土加水夯

填密实，防止钻孔时从护筒底部开始坍孔。

6.2.3.5钻机就位

钻机就位时要用水准仪将机座调平，底部用枕木垫起，防止场地松软产生不均

匀沉陷，造成钻机偏移，钻机就位后钻头中心或锤头中心和桩中心应对正，并进行标

高复测，误差2cm以内，

6.2.3.6泥浆制备

泥浆由粘

土钻制，

地层情况相对密度粘度含砂率酸碱度(PH)

并可加入

外掺材料

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改善泥浆

性能。孔内

溢出的泥

浆先进入

沉淀池后，

再流入泥

浆贮存池，

并搅拌均

匀后循环

应用。根据

不同地层

选择不同

性能指标。

泥浆钻进

中的性能

指标如下：

钻孔方法

一般地层1.05〜1.2016〜224%-8%8-10

正循环

易坍地层1.2〜1.4519〜284%-8%8〜10

一般地层1.05〜1.0616〜20W4%8-10

反循环易坍地层1.06-1.1018〜28・4%8-10

卵石层1.10-1.1520〜358-10

冲击易坍地层1.2〜1.4022〜30W4%8-10

采用钻机制浆、集中管理、循环使用的方更X在钻孔灌注桩施工村、使用泥浆护

壁的目的是使孔壁形成•层薄的泥浆套，以有效地承受静水压力，防止塌孔；还要延

缓悬浮状土粒的沉降，易于处理沉渣。所用泥浆必须有很好的稳定性。通常采用粘土

造浆，但在松散易塌孔的土层中应采用膨润土泥浆，加外掺剂使泥浆变质得到控制,

以保证钻孔的正常进行，

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当梆的孔径大，受地下水影响大，成孔时采用的护壁混浆应按需要添加膨润粘

土等护孔剂，以保护孔壁稳定。膨润土泥浆具有比重低、粘性好、含砂量少、失水量

少、泥皮薄、稳定性强、护壁能力高、对钻具阻力小、钻孔进率高、造浆能力大等特

点，因此对于此种地质采用膨润土作为护孔剂。

在每个钻机的制浆池，要定时对泥浆的比重、粘滞性、过滤性、稳定性、PII值、

砂成份含量进行监测管理，以达到合理的参数值。由制浆机制好的合格浆液输送到泥

浆池，再由泥浆泵愉送到钻机，钻机的循环泥浆和废浆由导流沟流到沉淀池后流回

泥浆池，测定合格后循环使用。

6.2.3.7成孔

（1）冲击钻机冲孔、成孔

①开始冲孔时，应先在孔内灌注泥浆，如孔中有水，则可以直接投入粘土和添

加剂，用冲锥以小冲和反复冲击造浆。整个冲孔过程中，应始终保持孔内水位高于地

下水或河水位1.5%并低于护筒顶面30cm以防泥浆溢山，掏渣后应及时补水。

②冲孔过程中，应根据土层情况分别对待：一般在通过大的土层时宜采用高冲

程，在通过粘土层时宜采用中冲程高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏；在通过松

散的砾石、卵石层时，采用中冲程，可按1:1投入粘土（或膨润土）、添加剂小片

石（粒径小于15cm）,反复冲击，使泥膏，石渣挤入孔壁；冲程过高，对孔底振动大,

易引起坍孔；岩层如表而不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再进行冲击,

防止斜孔、坍孔事故。

③冲孔时，要注意均匀松放钢丝绳的长度，一般在松软土层每次可松绳5-8cm,

在密实坚硬的土层中每次可松绳3-5cm,防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、

钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭到损坏；松绳过多则会减少冲程，降低钻进速

度，严重时使钢丝绳纠建发生事故。

④破碎的钻渣部分和泥浆一起浮出护筒或挤进孔壁，部分靠掏渣清除出孔外。为

了加快清渣速度可用漏勺经常在孔口检直；否则，钻渣太厚，泥浆不能将钻渣全部浮

上来，钻锥冲不到新土（岩层）上，使冲击进尺显著下降，故必须经常掏渣，掏渣后

应及时向孔内添加泥浆或清水以保持水头高度。

⑤钻进中须用检孔器检孔，检孔器用粗钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长

度为桩直径的4倍，遇到易缩孔土层或更换钻锥时及成孔后都宜检孔。冲孔时应注意

安全，冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人,

防止发生钻锥撞击伤人事故，因故停钻时，孔口应加盖保护并严禁将钻锥留在孔内，

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以防埋钻。

⑥根据设计图纸给出的孔底标高，采用测绳下挂重锤测量孔底到护筒顶标高计

算出孔深。通过测量计算，如果符合孔深要求，及时上报监理工程师验测，认可后方

可进行清孔。清孔时先用掏渣筒掏渣，再采用换浆法，浆选用粘性好、比重小、含砂

率低的泥浆逐步替换钻孔时的泥浆，使孔中泥浆相对密度控制在1.04左右，含砂

率小于2%,清孔时必须保持孔内水头以防止坍孔，桩底沉淀厚度不大于设计要求,

报监理工程师进行终孔检测（孔深、孔径、垂直度、沉淀层），检查合格后再进行下

道工序。

为保证成孔质量，冲击钻机冲孔时应注意如下环节：

A.开孔阶段

•严格按工艺流程及操作规程施工，相邻桩钻孔，只有在中心距离5nl以内的所

有桩浇筑完毕24小时后，方可另钻下一桩。

B.钻孔（冲孔）阶段

•钻孔（冲孔）开始后，分班连续作业，中途不得停止，一气呵成，钻孔［冲孔）过

程中，做好钻孔记录，保证孔内水头高度。桩孔深度达到设计要求位置后，停机清

孔。

•针对不同地层，采用不同泥浆比重，以加快成孔速度。

•勤检查桩机是否移位，钻头是否偏移桩位中心，底座是否水平，钻头是否垂直,

保证桩基的垂直度符合设计及规范要求，防止出现斜孔。

・地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；冲击钻施工时及时填写《钻孔记

录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度，及孔底标高；《钻孔记

录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据冲击钻机钻孔钻进速度的变化

和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层

地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；冲击钻机孔桩地质剖

面图与设计不符时及时报请监埋现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔

时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后,

提起钻杆，用测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值）。

C.终孔阶段

桩孔达到深度后，当孔深达到设计深度后，用吸泥泵清除孔底沉淀物，同时注

意保持孔内水头，防止坍孔。孔底沉渣应满足设计要求：沉渣厚W500nlm。

桩深达到设计要求后，还必须检验桩径、垂直度，合格后进行清孔换浆，降低孔

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内混浆比重，减少沉渣厚度。沉渣厚度必须控制在规范或设计要求范围内。

D.沉渣处理

孔底沉渣的存在会大大降低桩的承载力，影响成桩质量。孔底的沉渣有两种。

一种是在成孔过程中的土砂未及时排出孔外：待钻孔停止后沉到孔底，这种沉

渣有相当一部分颗粒直径较大，一旦沉淀就不易用简单方法处理。另一种是浮在循环

水或孔内水中的微细土颗粒，待成孔结束，经过一段时间也会慢慢沉入孔底，

沉渣的处理方法可以分成以粗粒土为对象的一次处理和以细粒土为对象的二次

处理，第一次沉渣处理是在成孔达到预定深度后，停止钻进按反循环的方式清孔,

直到将沉渣从孔底全部清除为止。第二次沉渣处理是在放置钢筋笼和浇筑混凝土之前

进行检测处理，一般使用导管空气排渣法或空吸泵的反循环方式排出沉渣。二次清孔

作一般应急措施。

成孔结束后马上测定桩孔深度，再在沉渣处理完后浇筑混凝土前，再一次测量

孔深，以此来确定沉渣处理效果。

清完孔后，测量沉渣厚度，合格后，开始下钢筋笼。

E、灌注桩的成孔质量控制

成孔结束后，复核孔位和孔径的偏差，孔位偏差不大于20mm,孔径不小于设计

桩径，比设计深度超深不小于50mmo

成孔结束后测量桩底沉渣，对于摩擦桩如果沉渣厚度大于100mm,继续进行沉渣

处理，直到厚度小于3comm。

混凝土浇筑前，用清水置换泥浆，随着置换的进行，用比重计和粘度计测量泥

浆的比重、含砂率、粘度，当达到相对密度1.04左右，粘度W17-20S,含砂率V2%

时，停止置换。

6.2.3.8钢筋笼的制作与放置

①钢筋笼制作采用现场制作，对制作场地进行整平，并要硬化处理，以保钢筋

清洁，防止钢筋腐蚀、生锈，无论用什么方法制作钢筋笼都要保证钢筋笼的顺直。

②钢筋进场时应按每批同型号，同规格和同级别的钢筋进场数量及时报告试验

室，到现场取样，未经试验室允许，该批钢筋不得使用。

③主筋采用机械连接进行施工。接头的截面面积占总截面面积的百分率应不大于

50%,

1）钢筋笼加工

钢筋笼在钢筋加工厂场统一集中分段制作成型，本项目主筋是直径为28mm的螺

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纹钢筋，每节钢筋笼最长为9叽利用平板车运输到现场后利用吊车逐节下放入孔,

钢筋笼纵向主筋采用机械连接，连接方式分两种，如下图：

反丝型标准型

y//卜Qs3甘一/卜、二kL与主筋

上，为防止钢筋笼变形，笼内设加劲支撑。为保证钢筋笼位置正确和碎保护层厚度,

在笼的四周纵向筋每隔3nl加焊一钢筋耳环，作钢筋笼定位控制用。

2）安装钢筋笼

钢筋笼按设计要求配置，采用吊车将其扶直放入孔内。吊放钢筋笼时，要对准孔

口，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。遇到有两段钢筋笼连接时，应采用焊接,

接头数按25%错开，在孔口连接完成后再下方至设计位置，钢筋笼放到设计位置时,

应立即固定。

④钢筋笼按照设计图纸和相关规范的要求，集中制作，钢筋笼制作的允许偏差

应符合下列要求：

主筋间距：±2Onw；螺旋箍筋间距：±10nmi；骨架外径：±5mm；骨架中心平

面位置：20nlm；骨架底面高程±50mm。

⑤钢筋笼存放：

钢筋笼不得直接接触地面，应垫置方木，方木应抄平，以免地势不平造成钢筋

笼变形。钢筋笼制作完毕后，挂标识牌，详细注明其桥名、桩位以防使用错误，并用

蓬布（或彩条布），以遮盖严防生锈。

⑥钢筋笼吊装：

清完孔后，用251•吊车吊放钢筋笼，在起吊前，根据桩底桩顶标高预先计算出吊

筋长度，在钢筋笼顶端设置吊筋，吊筋用钢筋制作，在钢筋笼顶端用4根吊筋，双面

焊缝不得小于5d。吊点在距上部约1/3处，为防止起吊钢筋笼时不变形，在钢筋笼顺

长方向可绑设方木，以增加钢筋笼的刚性。

⑦声测管预埋

声测管应按设计要求设置，与钢筋笼绑定并一起下放。每根桩设3根或4根声测

管，按设计图纸布置，管间接头使用套管连接。管内用清水注满后，进行密封。钢管

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必须确保不渗漏。声测管的制作安装

声测管应满足设计尺寸及材质要求，制作前应详细检查看是否有砂眼、变形等。

有砂眼的钢管可补焊后使用，变形的钢管严禁使用。

焊接接长时使用套管，套管壁厚不小于声测管、压浆管壁厚，套管内径较声测

管、压浆管外径大3mm左右。声测管、压浆管接长焊缝应焊接牢固并确保不漏浆。

声测管按正三角形布置于钢筋笼内侧。安装后装满水再封顶，封顶采用3皿n钢板

焊接。声测管、压浆管与加劲箍及钢筋笼的固定应满足重力及浮力要求。

⑧导管安装

1)导管的配置、试拼、试压及安装

水下碎采用小300nmi导管法灌注，用剪球法灌注封底碎。导管管径采用。250nl叫

底节长度为4m,其余每节长度均为2.5叱使用前，先预拼，检测导管的密闭性和顺

直度，作好标志和编号，使用时按预拼顺序和标志拼装，确保混凝土灌注的顺利进

行。

导管使用前需进行水密性及接头抗拉试验，检验其水密性及接头强度，试验合

格后方可使用。进行水密试验的水压不低于孔底静水压力的1.3倍的压力。

导管在井口安装，安装时夹板应扣牢，对接前必须仔细检查管壁及接头丝扣、密

封圈的完好情况。加密封胶圈后应涂抹黄油密封，确保导管不漏水。

导管下放时，保持导管居于孔中间缓慢、小心轻放，避免磕碰钢筋笼，以防导管

提升时挂坏钢筋笼或将纲筋笼提起。导管底口至孔底距离控制在0.3〜0.5m之间。

导管使用后应冲洗干净，摆放整齐。特别注意保持丝口清洁。

2)二次清孔的方法或措施

当导管安装完毕，灌注混凝土前应再次测量沉硝厚度，沉硝厚度超标时，应进

行二次清孔。二次清孔采用换浆法施工，即向孔内注入经过泥浆处理器处理过的泥浆,

换出孔底沉硝及浓度较大的泥浆。清孔标准：孔内排出的泥浆手摸无2〜3mm颗粒，泥

浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17〜20s

6.2.3.9灌注水下混凝土

灌注水下混凝土前，应检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计规定的要求，应再

次清孔，直至达到相关要求，得到监理工程师认可后，立即开始混凝土浇筑，

(1)浇筑混凝土。导管管径视桩径大小而定，由内径200〜350mm的管子组成，用

粗螺牙套管连接。导管使用前进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，

导管底部到孔底应有300〜400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次

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埋置深度21.0m和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内，出料口应伸入先前

灌注的混凝土内至少3矶，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m。应经常量测孔

内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以

严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下

2m。输送到桩中的混凝土，应一次连续操作。初凝前，任何受污染的混凝土应从桩顶

清除。

（2）灌注水下混凝土的搅拌机能力，运输能力应计算满足桩孔在规定时间内灌

注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初

凝时间，则掺入缓凝剂，

（3）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求时不得

使用。

（4）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度1.0m以上的需要，所需

混凝土数量计算如下；

式中V——灌注首批混凝土所需数量（m3）；

D---桩孔直径（m）；

Hl——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m：

H2一一导管初次埋置深度（m）；

d---导管内径（m）；

hl一一桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）

压力所需的高度（m）,即Hl=/；

九一一混凝土拌和物的重度（取24kN/mD；

7----井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；

H-----井孔内水或泥浆的深度（m）。

首批混凝土数量计算示意图见图lo

直径为L5m时,V=4.4m3；

直径为L81n时,V=5.5m3；

现场首盘量必须按照以上要求，确认初存量准确无误后即可快速提起挡板，灌

入首批混凝土，混凝土罐车加大油门一直向料斗中放入混凝土。同时观察孔内返浆情

况，测定埋管深度，检查导管内是否有水。若有水，表明出现灌桩事故，应立即处

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理。

（5）初灌完毕且无异常情况出现后，既可连续灌注混凝土，中途一般不得停断。

灌注过程中应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时升及拆卸导管，保持导

管的合理埋深。导管的埋置深度应控制在2〜6限同时应经常测探孔内混凝土面的位

置，即时调整导管埋深，

（6）对岩溶特别发育的部位，应采取措施防止因混凝土压力增大而出现坍孔，

同时应适当控制混凝土喔注速度。

提升导管时不可过快过猛，以防拖带表层混凝土造成浮浆泥渣的侵入，或带动

钢筋笼等。导管提升时应保持垂直且位居中，逐步提升。

（7）灌注混凝土接近桩顶部位时，为严格控制桩顶标高，应计算混凝土的需要

量，精确控制最后一次混凝土灌入量。灌注混凝土顶标高宜高出设计桩顶标高0.8m〜

1.0m,确保凿除后的桩头混凝土强度能达到设计要求。混凝土初凝后，如该桩内有声

测管时，应用压水冲洗：井充满清水，严禁混凝土进入检测管，使管道堵死，

（8）灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染环境。

（9）处于地面或桩顶以下的井口整体式刚性护筒，应在灌注混凝土后立即拨出；

处于地面以上能拆除的护筒部分，须待混凝土抗压强度达到5Mpa后拆除。

（10）注意桩基超声波检测管的保护，砂灌注前应将检测管内注水后封堵管口。

成桩7天后应及时安排枕检，为下道工序作好准备。

（11）钻孔灌注桩施工过程中常见病的处理

钻孔灌注桩施工对项目部来说是一个高事故区，因钻孔灌注桩均在地下水下看

不见，摸不着，而且程序复杂工序多，机械设备种类多，每个环节都可能出故障。因

此我们在施工前，应当加强思想教育、加强技术培训、技术交底、加强责任心教育。

一定要在各个环节上严格按操作规程办事，确保每根桩都能一次成功。为了以防万一,

还是要对各种可能出现的问题提出预案。

在灌筑混凝土时出现事故的频率较高。对于拌和机事故要右备用拌和机、混凝土

输送泵。加强对拌和设备、泵车设备的保养。混凝土浇筑用导管，除水密性试验外，还

要有强度检查，每次使用前，都对所有导管的厚度进行仔细检查，严防使用次数过

多，壁厚减薄，在灌注过程中发生穿孔事故。

严格控制导管埋置深度不超过2〜6m,除加强混凝土面深度测量外，还要计算混

凝土已进入的方量，估计混凝土的理论面的高度。

灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5〜1.0m,以保证混凝土强度,

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多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。

混凝土灌注过程中，如发生故障应及时查明原因，并提出补救措施，报请监理

工程师经研究后进行处理，不留后患。

6.2.10质量检验评定

(1)混凝土质量的检查和验收，符合技术规范规定。每桩试件组数一般为3组。

(2)在监理工程师在场的情况下，按合同规定对钻孔桩，采用经业主同意的无

破损检测法，进行桩的质量检验的评价。

6.2.11钻孔桩常见质量通病的防治

(1)在钻孔过程中发生坍孔

(A)、预防措施

①在钻孔附近，设临时通行便道，确保混凝土灌车准确、快速进入施工现场。混

凝土浇筑时，主线便道禁止有大型设备占用。

②在陆地上埋置护筒时，应在底部夯填50cm厚的粘土，在护筒周围也要夯填粘

±,并注意夯实，护筒周围要均匀回填，保证护筒稳固和防止地面水的渗入，

③水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥及透水层，护筒之

间的接头要密封好，防止漏水。

④根据设计部门提供的地质勘探资料，地质情况的不同，选用适宜的泥浆比重、

泥浆粘度及不同的钻进速度。如在砂层中钻孔时，应加大泥浆稠度，选用较好的造浆

材料(如可购买专用造浆材料一膨润土)，提高泥浆的粘度以加强护壁，并适当降低

进尺速度。当汛期或潮汐地区水位变化较大时，应采取升高护筒，增加水头压力的相

对稳定。

⑤钻孔时要连续作业，无特殊问题，中途不得停钻。

⑥提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。

⑦若浇筑准备工作不充分，暂时不要进行清孔，清孔合格后，要及时浇筑混凝

」一0

⑧供水时不得将水管直接冲射孔壁，孔口附近不得集聚地表水。

(B)、处理措施

如有轻微坍孔时，可采取增大泥浆比重、提高泥浆水位的措施，保证水头压力。

坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填、夯实，重新钻孔，

若发生严重坍孔，应马上退出钻机，重新用粘土回填，待回填土密实后再重新

钻孔。

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（2）钢筋在吊装就位过程中发生变形

（A）、预防措施

钢筋笼上每隔2.0~2.5m增设一道加劲箍筋，在吊点位置应设置加强筋，

②在加强筋上加做十字交叉钢筋来提高加强筋的刚度，以增加抗变形能力，在

钢筋笼入井时，再将十字交叉筋割除。

③钢筋笼尽量采用一次整体入孔，若钢筋笼较长不能一次整体入孔时，也尽量

少分段，以减少入孔时间。

④吊点位置应选好：钢筋笼较短时可采用二个吊点，较长时可采用四个吊点。开

始起吊时用四点吊，钢筋笼离开地面后，逐渐松开第三、四点，用第一、二点吊起吊，

直到钢筋笼与地面垂直，

（B）处理措施

若钢筋笼发生严重扭曲变形后，则必须将钢筋笼拆开重新制作。

（3）灌注过程中钢筋笼上浮

（A）、预防措施

①当所灌注的混凝土接近钢筋笼时，要适当放慢混凝土的灌注速度，待导管底

口提高至钢筋笼内至少2.0m以上时方可恢复正常的灌注速度。

②在安放导管时，应使用导管的中心与钻孔中心尽量重合，导管接头处应做防

挂措施，以防止提升导管时挂住钢筋笼，造成钢筋笼上浮。

（B）处理措施

钢筋笼卡住导管后：可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。

发现钢筋笼有上浮迹象时，可适当加压，