钻孔桩作业指导书

铁路桥梁工程

钻孔桩施工作业指导书

1. 适用范围

适用于XXX客运专线铁路XX标桥梁桩基施工。适用里程：XXXXX

2. 作业准备

2.1 内业技术准备

作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。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，对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

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建临时设施，满足施工生产需要。

3. 技术要求

3.1 收集工程地质资料，编制施工工艺设计，确定科学合理的钻孔方法和设备（本标段桩基的施工场地一般为旱地、水田等，施工期间地下水位在原地面以下，采用旋挖钻机施工）。

3.2 施工前进行水下混凝土配合比试验，确定施工配合比，确保混凝土各项性能指标能满足设计要求。

3.3 钢筋笼在钢筋加工场地集中整节制作，平板车运输，汽车吊车吊装到位。

3.4 混凝土采用拌和站集中拌制，罐车运送至桩位，汽车吊配合漏斗进行灌注。水下混凝土要连续灌注，中途不得停顿。

4. 施工程序与工艺流程

4.1 施工程序

钻孔桩主要施工程序为：施工准备→平整场地→测量放样→埋护筒、制泥浆→钻孔→成孔→成孔验收→钢筋笼吊装→混凝土灌注

4.2 工艺流程

钻孔桩施工工艺流程图

5. 施工要求

5.1 施工准备

⑴ 进行场地踏勘，对既有架空电线、地下电缆、给排水管等管道设施，如妨碍施工或对安全操作有影响，采取清除、移位、保护等措施妥善处理。

⑵ 平整场地、清除杂物，以便钻机安装和移位。对不利于施工机械运

行的松散场地，采用硬化、加固等措施；场地位于陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台。场地要采取有效的排水措施。

⑶ 场地在浅水中，宜用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定；在深水中或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工，平台必须稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时应考虑施工设备能安全进、退场。

⑷ 场地布置根据施工组织设计，合理安排泥浆池、沉淀池的位置，沉淀池的容积应满足2个孔桩以上排渣量的需要。

(5)架设电力线路，配备适合的变压器或柴油发电机组。

(6) 用全站仪等准确放样各桩位中心，用十字护桩固定位置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度；测好的桩位必须复测，误差控制在5mm以内。

5.2 施工工艺

5.2.1钻孔方法和原理、适用范围

5.2.1.1旋挖钻机钻孔

旋挖钻机是利用钻杆和钻头的旋转及重力使土屑进入钻斗，土屑装满钻斗后，提升钻头出土，这样通过钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复而成孔。按照钻进工艺又分为套管钻进法和稳定液护壁的无套管钻进法。

适用地质：黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土地层以及碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层

5.2.2制作、埋设护筒

钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒一般用8～10mm厚的钢板加工制成；长度为1.5～3.0m；护筒内径应大于钻头直径，应比钻头大约

20cm，护筒顶部开设一个200×200mm的溢浆口。

护筒埋设应符合下列规定：

护筒应高出施工地面0.5m。护筒四周用黏土夯填密实，埋置深度为：黏性土不小于1.0m，砂类土不小于2.0m;当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的持力土层中至少0.5m，埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实。

护筒顶面中心位置与设计桩位中心偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

5.2.3 泥浆制备及泥浆指标

5.2.3.1 泥浆制备

钻孔泥浆由水、黏土（或膨润土）和添加剂组成。在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔时，应制备泥浆护壁；在黏性土中钻孔当塑性指数大于15，浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。

5.2.3.2 泥浆指标

泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定并应符合下表要求：

钻孔泥浆技术指标表

5.2.4 钻孔钻进

5.2.4.1旋挖钻机成孔

钻机就位前，对钻孔的各项准备工作进行检查，包括场地与钻机坐落

处的平整和加固，主要机具的检查与安装。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与孔位中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。

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进行班前交底。每班及时填写施工记录表，交接班时要交待钻进情况及下一班注意事项。

钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体。装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封住底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。

开始钻进时采用轻压慢进，钻头转速不宜大于10r/min，待主动钻杆全部进入孔后，方可逐步加速进行正常钻进。钻进过程中，硬塑土地质中，应采用快速钻进，以提高钻进效率；在砂层等松散易坍塌地层中钻进时应采用慢转速钻进，并应适当增加泥浆比重和黏度；在易缩径的地层中钻进时应适当增加扫孔次数，防止缩径；由硬地层钻至软地层时，可适当加快钻进速度；由软地层钻至硬地层时，应减速慢进。旋挖钻机钻孔过程中应严格控制钻头升降速度，减小钻斗升降对孔壁的扰动，避免造成塌孔事故。

钻进过程中及时滤渣，经常检查泥浆的各项指标，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。

钻孔作业过程中应经常观察钻机所在地面变化情况，发现沉陷或变形现象，应及时停机处理。

钻孔作业分班连续进行，经常对钻孔泥浆性能指标进行检验，不符合

要求及时调整。

5.2.5 清孔

钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔形、倾斜度进行检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔，不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。

清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、黏度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。

清孔采用换浆法进行，将相对密度和黏度较小的稀泥浆注入孔内，置换含渣的泥浆。清孔过程中，应保持孔内水位。

清孔应达到以下标准：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%，黏度17～20s；灌注水下混凝土前沉渣厚度摩擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法

5.2.6 钢筋笼制作、安装

钢筋笼加工严格按照施工规范在钢筋加工场地集中制作，钢筋笼采用分节制作，分次吊装就位。钢筋笼主筋接头采用单面帮条焊接。

钢筋笼制作时，把主筋摆放在由槽钢组成的平整的工作平台上，槽钢

上按照主筋间距加工有梯形凹槽，主筋放入凹槽中。焊接时，先将加强箍筋放在第一根主筋上，扶正加强箍筋，并用木制直角板校正加强箍筋与主筋的垂直度，然后将加强箍筋和主筋点焊。当同一根主筋上加强箍筋全部焊好后，滚动加强箍筋骨架，将第二根主筋逐根依照上法焊好，然后继续滚动直至全部主筋焊接完成。继续滚动至螺旋箍筋加工区，套入盘筋，在箍筋绑扎前，按照设计间距在主筋上做好标记，然后将螺旋箍筋点焊牢固。 钢筋笼在钢筋棚内加工时主筋接头采用双面搭接焊的形式，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋全部采用焊接连接。钢筋骨架的保护层厚度采用混凝土垫块（垫块砼标号同桩身砼）控制，设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置6个垫块。

钢筋骨架的保护层示意图

钢筋笼加工完成经验收合格后采用平板车进行运输，平板车设胎架。同时钢筋笼增加钢筋内撑，保证钢筋笼在运输过程中不变形。

钢筋笼运至施工现场后， 骨架安装采用汽车吊，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。采用两点吊装时，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，孔口临时支撑应满足强度要求。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。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，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。

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5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。

钢筋笼入孔后，按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后，钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施，延伸至孔口焊接固定在护筒顶部的十字交叉横梁上，防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位。

5.2.7 水下混凝土施工

5.2.7.1 导管安装

水下混凝土采用钢导管灌注，导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接

口严密。导管直径可为20～30cm，其标准节长2.5m，底节长4.0m，并配以

1.5m、1m非标准节调节导管长度，以满足不同孔深施工需要。

导管使用前，先试拼、试压、不得漏水,并进行编号及自下而上标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接的螺帽宜在上；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。

导管连接时，应将“○”型密封橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中，防止导管跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管底部距孔底高度，控制在40～50cm。导管全部入孔后，计算导管柱总长和导管底部位置，并作好记录。

5.2.7.2二次清孔

钢筋骨架、导管安装完毕后，灌注水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度必须满足施工规范要求；如超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。

5.2.7.3水下混凝土灌注

混凝土采用拌和站集中拌制，罐车运送至桩位，汽车吊配合漏斗进行灌注。

混凝土的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，防止在运输过程中产生离析，灌注前砼坍落度的损失（比出罐时）不得超出规定的坍落度。如有离析或坍落度损失过大现象就要进行再次拌制。在运输过程中应避免倒换运输工具，尽量减少颠簸和日晒。

混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不宜大于3m；当桩身较长时，导管埋入深度可适当加大。漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出，一般采用隔水球。

首批灌注混凝土所需数量公式及图例：

公式：V≥πＤ2/4*(H1+H2)+πd2/4*h1

式中 V：浇筑首批混凝土所需数量（m3)；

D:实钻桩孔直径（m)；

H1:桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；

H2：导管初次埋置深度（m)；

d：导管内径（m）

h1：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h1=HWγw/γc；

HW：桩孔内混凝土面至桩孔内泥浆顶面高度；

γw：泥浆比重；

γc：混凝土比重。

钻孔桩灌注首批混凝土示意图

水下混凝土要连续灌注，中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。

在灌注过程中，应防止混凝土拌合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，致使侧探不准确；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。

混凝土灌注过程中，及时测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在1～3m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时，用测绳或取样盒等直接确定混凝土的顶面位置，混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5-1.0m左右，保证凿除浮浆后桩头混凝土强度符合设计要求。

在浇筑水下混凝土前，应填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇筑水下混凝土过程中，应填写“水下混凝土浇筑记录”。

在灌注结束后，拆除最底节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入桩身混凝土内形成泥心。

水下灌注完成且混凝土强度达到2.5MPa后，方可拆除护筒。 5.2.8 桩基检测

桩径小于等于1.5m的桩基础，桩长小于等于40m时，利用低应变反射波法进行检测；桩长大于40m时，利用声波透射法进行检测。对于桩径大于等于2m或桩长大于40m或复杂地质条件下的桩基础，利用声波透射法进行检测。

声波透射法：桩径1m～２m的基桩，在桩身内埋设3根声测管，桩径大于2m的基桩，在桩身内埋设4根声测管，声测管在桩中位值等分桩的圆周。声测管采用 A3钢板为材料，内径φ50mm、壁厚3mm，声测管底端有效封闭沿桩身全程埋设，管内无异物，完成埋设后顶端封闭，顶端高出桩顶30cm。声测管固定在钢筋笼加强箍内侧，绑扎牢固，保证声测管垂直并相对平行。由于桩身钢筋非通长筋，声测管间的加强箍自上而下每隔2m布置到桩基底部。

检测要求：灌注桩应剔凿至设计高程，声测管要等高齐平，高出桩顶

面不小于30cm，管内灌注清水。为保证检测工作顺利进行，事先应用Φ34mm的探头对声测管探测一遍，同时核实核对桩长。被检测桩的混凝土龄期应大于14天，桩身混凝土强度不得低于设计强度的70%且桩身强度应不低于15Mpa.

6. 劳动组织

6.1 劳动力组织方式：采用架子队组织模式。

6.2 施工人员应结合审批的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

每个作业段工地人员配备表

其中负责人、工班长、技术人员、专职安全员由经理部各分部正式职工担任，并根据工程情况适当配备若干劳务工人。

7. 材料要求

原材料应符合设计要求，进场的钢筋、水泥、粉煤灰、粗细骨料、外加剂等应材质合格，其性能指标应满足使用要求。

混凝土拌合用水的水质应符合工程用水标准。 8. 设备机具配置

钻孔桩施工机械设备配置主要有钻孔施工、混凝土拌制、钢筋加工三

个方面。

主要施工机械设备配置表

9. 质量控制及检验 9.1 质量控制措施

9.1.1原材料质量控制措施

原材料按技术质量要求由分部物资部门采购与管理，采购人员和施工人员之间对各种原材料认真做好交接记录。

原材料进场后，对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。经检验合格的原材料方可进场。对于检验不合格的原材料，按有关规定清除出场。

原材料进场后,及时建立“原材料管理台账”,内容包括材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号、检验结果以及进货日期等。“原材料管理台账”应填写正确、真实、齐全。

水泥、粉煤灰等采用散料仓分别存储。

粗骨料按技术条件分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。 对原材料建立符合工厂化生产的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进场日期。原材料堆放时应有堆放分界标识。对骨料堆场进行硬化处理，并设置必要的排水条件。

9.1.2混凝土搅拌质量控制

所有桩基混凝土采用分部拌合站集中拌和，混凝土的原材料选择、配合比设计、施工等应符合设计要求和铁路混凝土工程施工质量验收标准的有关规定。

夏季搅拌混凝土时，采取加冰降温等措施,保证混凝土拌和物的温度。对拌和物测定坍落度、扩展度、泌水率、含气量等进行测定,保证良好的和易。

9.1.3 混凝土运输

混凝土运输采用混凝土运输车运输。夏季对运输车采取隔热措施，冬

季采取保温措施。

9.1.4 对成品、半成品的保护措施

a）科学合理安排施工作业程序，要注意做好有利成品保护工作的交叉作业安排。按正确的施工流程组织施工，便可有效地保护成品的质量，也可有效地防止后道工序损伤或污染前道工序。

b）积极与其他各专业协调，做好各专业之间的工序配合。设专人负责成品保护工作，严格有关成品保护的奖罚。

统一施工现场的成品保护标志。作好工序标识工作。在施工过程中对易受污染、破坏的成品、半成品标识“正在施工，注意保护”的标牌。

c）采取“护、包、盖、封”可靠的成品保护措施，对成品和半成品进行防护，并由专门负责人经常巡视检查，发现有保护措施损坏的，要及时恢复。

d）工序交接全部采用书面形式由双方签字认可，由下道工序作业人员和成品保护负责人同时签字确认，并保存工序交接书面材料，下道工序作业人员对防止成品的污染、损坏或丢失负直接责任，成品保护专人对成品保护负监督、检查责任。

e）对于进入施工现场的材料、构配件、设备要合理存放，做好保护措施，避免质量损失。

9.2 质量检验

钻孔桩工程质量检测按铁路混凝土工程施工质量验收标准的有关规定进行。

10. 安全及环保要求 10.1 安全要求

10.1.1 制定合理的作业程序，现场设专人统一指挥、调度，施工区域

应设警示标志，严禁非工作人员出入。

10.1.2 为保证施工安全，现场应设专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。

10.1.3 施工现场对高压线路、变压器要按规程安置，设立明显的标志牌。所有电气设备按规定安装漏电保护装置，并有良好的接地保护措施。各种机电设备检修、维护时应断电、停运转；如要试运转，须有针对性保护措施。

10.1.4 起重作业严格按照《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）和《建筑安装工人安全技术操作规程》规定的要求执行。

10.1.5 施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。

10.1.6对影响公路交通的施工，应制定可靠的安全防护措施和应急预案，并经管理部门会签批准后方可进行施工。

10.2 环保要求

10.2.1 合理规划施工用地

严格按设计和业主规定的征地范围和数量丈量用地，严禁超范围占用土地和水面。施工临时设施在满足工程需要的前提下不占或少占农田，各种临时房屋采取因地制宜、简易方便的原则就近设置，充分利用线路附近的既有道路和房屋场地。

10.2.2 施工中的环保措施

防水排水：施工期间始终保持工地良好排水状态，不积水，场内按环保要求设置污水处理池，生产污水不经处理禁止直接排入周边水沟。

冲刷与淤积：采取有效预防措施，防止施工场地所占用的土地或临时使用的土地受到冲刷。对施工中开挖出的土石材料做到有序堆放、运弃，防止对河流、水道、灌溉渠或排水系统产生淤积或堵塞。

弃土、泥浆的处理：施工中的弃土、弃碴应运至选定的弃土场，不得随意弃；泥浆应及时集中处理，不得排放到沟渠、田地里，以免污染环境。

保护水质：施工废水、生活污水等不得直接排入农田、耕地，不得排入饮用水源；施工区域，砂石料场，在施工期间和完工以后应妥善处理，以减少对河道的侵蚀，防止沉渣进入河道。

防噪音：注意夜间施工的噪音影响,采用低噪音施工设备。对距离居民区较近的工程，应根据需要限定施工时间。少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业，必须在夜间从事有噪音污染的施工应先通知附近居民,以征得附近居民的理解，如有可能采取限时作业措施。

10.2.3 竣工环境恢复

工程完工后临时设施全部拆除，当地可以利用的，可通过当地政府或环保部门的同意，协议转让。对施工场地要认真清理并收集施工垃圾运至指定的位置处理或就地掩埋。

工程完工的同时，严格按照环保及生态环境保护的要求，对临时设施、施工工点及其他施工区域范围做好环保及生态环境的恢复工作。