编号：XMB-ZYZDS-001
钻孔桩施工作业指导书
编制：审核：批准：
2016年5月1发布2016年5月10实施
作业指导书1编制依据
1.《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）;2.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）;3.《铁路工程桩基检测规程》（TB10218-2008）;4.《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》（Q/CR9212-2015）;5.2
本项目设计图纸、设计交底文件。
适用范围
适用于郑万铁路河南段ZWZQ-4标段桥梁桩基施工。本项目钻孔
桩施工设备选型主要包括旋挖钻机、冲击钻机、旋转钻机。
1.旋挖钻机适用于各种土质地层，砂类土，砾石、卵石，软/中硬基岩。
2.冲击钻机适用于黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、软硬岩层及各种复杂地质。
3.旋转钻机适用于黏性土，砂类土，含少量砾石、卵石的土，软岩。33.1
施工工艺施工工艺流程
施工工艺见钻孔桩施工工艺流程图。3.2
施工准备
1.施工前应进行场地平整，清除杂草、树根等杂物。场地位于
1作业指导书浅水、陡坡、淤泥、水田中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台。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。
平整场地测定孔位制作护筒加工钻头、钻锤挖埋护筒钻机就位钻进挖泥浆池、沉淀池泥浆制备检测泥浆指标、留存渣样测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可中间检查终清测孔深、孔径钢筋笼制作清理、检查测孔孔孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土凿桩头桩基检测检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度3-1钻孔桩施工工艺流程图2.施工用水由专业人员专业施工，编制全线拉通供水方案，安装无塔供水系统，每60m设一个出水阀门。
3.用全站仪等仪器准确放样各桩位中心，然后用十字桩固定位
2作业指导书置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度，测好的桩位必须进行复核，误差控制在标准允许范围内。十字护桩下部应为20×20×20cm混凝土基础，以保证桩位固定不偏移。施工时应采取可靠措施保护护桩，若护桩被破坏应重新放样。
4.钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。采用旋挖钻挖孔埋设护筒以保证护筒埋设质量。
护筒埋置深度符合下列规定：
黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
5.每4个墩台在其中间位置设置一处泥浆池，线路左侧设通长泥浆导流槽，泥浆池尺寸为：8×4×1.5m（长×宽×高），泥浆导流槽尺寸为：底宽50cm、顶宽100cm，深度50cm。在泥浆池边缘30cm处设置高度不小于20cm挡水坎，防止泥浆外溢。挡水坎可采用土袋堆码。泥浆导流槽可加工专用异型挖斗配合挖机施工。
泥浆池四周设置方钢或钢管加工的成品防护栏，涂刷红白相间颜色，埋设位置距基坑边缘不小于0.5m，高度不小于1.2m；防护栏安装安全防护网，并挂设“基坑危险请勿靠近”和“注意安全”等指令、
33-2异形挖斗
作业指导书警告标志（标志样式详见《铁路建设项目现场安全文明标志》（建技〔2009〕44号））。设置栏杆门封堵围挡出入口，以便施工人员出入。
3-3钻孔桩泥浆池围护效果图
6.使选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩身混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。用旋转钻机或者冲击钻机时，若地质为黏土也可采用孔内造浆。
4作业指导书钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。灌注混凝土时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。
7.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，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm，保证钻架及钻杆竖直，钻头、钻杆和桩径中心在同一铅垂线上，以保证孔位正确、钻孔顺直。钻机摆放位置要结合平台受力情况合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。
8.施工现场应布置标准化施工牌，内容包括：施工指示牌、钻机安全操作规程、钻孔桩施工工艺流程图、验收项目及验收标准牌、重大危险源告知牌、作业要点指导牌。
3-4
3.33.3.1
钻进成孔冲击钻钻孔
现场标准化施工牌
冲击钻开孔施工中应按照“小冲程、勤松绳”原则进行。初始应低锤密击，当钻进进深度超过转头全高加正常冲程后方可进行正常的冲击钻孔。
5作业指导书应注意保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。其目的使护筒至粉砂层之间形成圆顺，坚实的过渡段，进入卵碎石层后加入大比重高质量泥浆和少量水泥。采用重锤导向冲击法钻孔，使卵碎石层形成坚硬的孔壁，防止塌孔现象，直至设计高程。3.3.2
旋挖机成孔
旋挖钻机开孔施工应轻压慢进，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正常进行钻进。
钻孔时旋挖机先行停稳对位并保持钻杆竖直。泥浆池的护壁泥浆从孔口流入，钻机不断向下挖进。旋挖机钻头不断在压力下旋转，将泥土、卵石挖进钻头箱内。钻头箱内挖满后提出钻头清淤，然后继续下放钻头进行挖孔。当施工进入粗圆砾土层、卵石层时着重要求每2m检查钻头直径一次，确保挖桩直径。钻孔作业应连续，经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。钻机钻进过程中孔内水头始终保持在水位线以上2.0～3.0m，加强护壁，防止塌孔。3.3.3
旋转钻机成孔
钻机开钻前应检查机械水平度和钻杆垂直度，符合要求后方可钻进。使用反循环钻机施应将钻头提离孔底约20cm，待泥浆循环通畅后方可开始钻进。
钻进过程中应经常检查土层变化，对不同的土层采用不同的转速、钻压、泥浆比重和泥浆量。在沙土和软土等容易塌孔的土层中钻孔时采用慢速轻压钻进，同时提高孔那水头和加大泥浆比重。
6作业指导书接换钻杆过程中钻头应均匀起落不得碰撞孔壁，接换钻杆动作应快速。接好后的钻杆接头应逐个检查及时调整，每次接换完钻杆重新钻进前应将钻头提离孔底20-30cm，待泥浆循环正常后方可下落钻进。
钻孔中发生弯孔和缩孔时可将钻头提起到偏斜处进行反复扫孔直到钻孔正直。严重时应采用小片石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉积后再重新修孔。钻孔至设计高程时，应当将钻头提离孔底5-10cm，转盘匀速旋转、泥浆继续保持循环。3.3.4
钻进时泥浆性能指标
1.泥浆比重：
正循环钻机、冲击钻使用管型钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1-1.3；冲击钻使用实心钻头时孔底浆比重不宜大于：粘土、粉土1.3，大漂石卵石层1.4，岩石层1.2；反循环钻机，旋挖钻机入孔泥浆比重可为1.05-1.15。
2.粘度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。3.含砂率：新制泥浆不大于4%。4.胶体率：不小于95%。5.PH值：大于6.5。3.3.5
地质核对
钻进过程中应经常检查渣样，注意地层变化。在地层变化处，应捞取渣样，判断地质类型记入记录表中并与设计提
73-5渣样存放
作业指导书供的地质剖面图相对照。渣样应编号保存以便分析备查。3.3.6
钻孔异常处理
(1)在钻孔过程中塌孔，尽快查明原因和位置，进行分析处理。塌孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施护壁后继续钻进；塌孔严重时，回填重新钻孔。冲击钻钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁制止塌孔。
(2)钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将钻机的钻头，提起到偏斜处进行了反复扫孔，直到钻孔正直。如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。
(3)发生卡钻时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采用正确的措施处理。
(4)发生掉钻时，应查明情况尽快处理。
(5)发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。3.3.7
成孔检测
1.成孔后应检测孔位中心位置，孔位偏差不大于50mm。2.成孔孔径检测采用笼式检孔器检测，孔径不小于设计孔径。3.成孔倾斜度检测采用笼式检孔器检测，成孔倾斜度小于1%。4.成孔深度检测采用测绳直接量测。孔深应不小于设计孔深。
8作业指导书3.3.8清孔
成孔检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔。清孔方法应根据成孔工艺、机械设备、工程地质情况确定，清孔可选用吸泥法清孔、换浆法清孔、掏渣法清孔、高压射风（水）辅助法清孔等不同的方法。严禁采用加大钻孔深度的方法代替清孔。
清孔过程中应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位或泥浆标高。浇筑水下混凝土前必须再次检查孔底沉渣厚度。当检查指标未达到要求时应进行二次清孔。
清孔达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度为17～20s。沉渣厚度摩擦桩小于20cm，端承桩及特殊结构桩基沉渣厚度小于5cm。3.43.4.1
钢筋笼施工钢筋笼制作
1.钢筋笼在钢筋加工场分段制作。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。
2.为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕以后，在其两端搭接焊缝中心处作出垂直于钢筋笼轴线的截面，并在钢筋上作出显著标记，钢筋笼逐节下放焊接时，使上下两节标记互相重合。
3.钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。
9作业指导书分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两结合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不能小于10d，双面焊不应小于5d（d为钢筋直径）。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。
4.钢筋笼制作允许误差和检验方法应符合下表规定：
钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
序号1234567
项
目
允许偏差±100mm±10mm±10mm±20mm±20mm骨架长度1%不小于设计值
吊线尺量检查检查垫块尺量检查不少于5处检验方法尺量检验
钢筋骨架在承台底以下长度
钢筋骨架直径主钢筋间距加强筋间距箍筋间距或螺旋筋间距
钢筋骨架垂直度钢筋保护层厚度
5.采用厚泡沫棉（厚度不小于1cm）严密包裹伸入承台部分钢筋，确保浇筑时隔离混凝土。采用此工艺，伸入承台部分钢筋与桩头混凝土无粘结，破桩头时可省略剥桩头步骤提高工效。
可省略此剥桩头步骤3-6泡面棉包裹桩头钢筋10作业指导书3.4.2钢筋笼安装
钢筋笼在钢筋场内加工好后，采用不小于9m的随车吊运输至现场。存放在钢筋笼支架上。支架采用10cm槽钢加工，宽3m、支腿高30cm，喷红白漆。
施工时若采用护筒顶做为施工基准面，则在钢筋笼安装时
3-7
钢筋笼架
应复核护筒顶标高，消除钻进过程中护筒沉降造成的标高偏差。
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焊接点数不得小于两点。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层钢筋保护层使用Φ10耳筋。
对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，在保证运输安全的基础上尽量减少钢筋笼分段节数，以减少现场焊接工作量。现场焊接按规范进行施工。
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
11作业指导书禁摆动碰撞孔壁。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。
安装完最后一节钢筋笼后应采用钢筋笼对中架将钢筋笼延伸出地面，使用十字对中法将钢筋笼轴心对中。对中架由三根竖向钢管及与钢筋笼加强圈直径相等的钢筋圆环组成，钢筋圆环内设十字对中钢筋。使用时将竖向钢管套在钢筋笼主筋顶端，利用护桩拉十字线中心与钢筋圆环内十字对中钢筋中心重合的方式对中。3.4.3
1.
施工注意事项
钢筋笼顶端应根据基准面标高（一般为护筒顶）设置吊筋。
2.起吊时，吊点应栓牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变型，使钢筋笼吊起后呈自然垂直状态。
3.钢筋笼接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。4.吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。
5.下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否塌孔。
6.为方便滚焊机加工钢筋笼，原设计中钢筋笼主筋顶端的180°弯钩暂不弯制，待承台施工时采用手持式钢筋弯曲机弯制。
7.根据《铁路综合接地系统（通号（2009）9301）》图中要求，
12作业指导书桩基中应有一根通长接地钢筋在承台中环接；由于本标段桩基存在半笼情况，要求各分部在该类桩基的钢筋笼中选取一根主筋加长至通长，并针对该根钢筋进行标识，确保破桩头后可找到该根钢筋与承台接地钢筋网进行连接（钢筋笼与桩长相符且主筋等长的钢筋笼可不对单根主筋进行标识）。3.4.4
检验标准
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架垂直度±1％；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm。3.53.5.1
混凝土灌注导管试验
灌注水下混凝土应采用钢导管灌注，导管内径一般为25-30cm。导管使用前应进行水密承压试验，严禁用压气试压。试压力为孔底静水压力的1.5倍。3.5.2
导管安装
导管采用φ25-30钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。为了便于施工导管置于导管架上，导管架宽3m，腿高30cm。
使用前按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。
13作业指导书导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设
3-8
导管架
防松装置。导管安装后，其底
部距孔底有250～400mm的空间。3.5.3
二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。3.5.4
水下混凝土浇灌
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1m并不宜大于3m。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。
打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，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。
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，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内，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使
14作业指导书测探不准确；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；导管的埋置深度应控制在2～6m，最大不宜超过8m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。
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。
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内。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。
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。
在灌注临近结束时,由于导管内混凝土柱高减小、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，这种情况下混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉渣，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，以防止泥浆挤入导管下形成泥心。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌80-100cm。灌注完成后待混凝土终凝并有一定强度后方可拔出护筒，防止桩顶混凝土沉降及桩顶中心偏位。
15作业指导书在灌注混凝土时，砼试件应按每根桩砼用量来确定制作数量，应至少留取两组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间较长的桩基，根据规范要求增加。
在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；应记录灌注时间、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数据。3.5.5
灌注混凝土测深方法
灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，易发生埋管过深拔不出导管或拔脱导管断桩等质量事故。
测深采用重锤法，重锤形状为锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。当灌注至桩顶时，由于泥浆变稠重锤测量不准，应使用捞杆在桩顶位置打捞，观察是否能取出混凝土来判断灌注情况。3.5.6
泥浆清理
钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地环境，这些废弃的泥浆，经过处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。4
劳动组织
1.劳动组织模式：采用架子队组织模式。
2.作业工地应配备专职队长、技术负责人、技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长均应由施工企业正式职工担任。
16作业指导书55.1
质量控制及检验质量控制
1.钻孔达到设计深度后，须核实地质情况。2.孔径、孔深和孔型符合设计要求。
3.泥浆指标应根据钻孔机具、地质条件确定。对制备的泥浆应
试验全部性能指标，钻进时应随时检查泥浆比重和含砂率。5.2
质量检验
1.混凝土原材料、配合比、施工的水下混凝土的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）。
2.桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。
3.桩身混凝土应匀质、完整。对桩身混凝土应全部进行无损检测。检测方法必须符合铁道部现行《铁路工程桩基无损检测规程》（TB10218）的规定。
4.桩基钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的规定。66.1
安全及环保要求安全要求
1.施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。2.施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
3.为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育。
17作业指导书4.现场设专人指挥、调度，并设立明显标志，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。
5.各施工队必须自行配备运行状况良好的发电机一台，发电机必须做全封闭防护。
6.三级配电箱应为新配电箱，颜色统一橘红色，上贴配电标识牌及安全操作牌；非专业电工严禁操作。
6-1发电机封闭及配电箱规范化
7.二级箱至三级箱电线走地埋线，保持场地内电线走向规整。严禁使用花线及护套线，从三级配电箱接出的电线严禁泡水，所有电线禁止有破皮现象。6.2
环保要求
1.钻孔桩施工产生大量泥浆，容易造成对环境的污染。为保护自然环境，应加大在环境保护方面的管理力度，真正将各项环保措施落实到位。
2.生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。
3.按环保部门要求集中处理试验及生活中产生的污水及废水。
18作业指导书19
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