施工作业指导书

水下钻孔桩施工作业指导书
根据本标段的地质情况，钻孔灌注桩主要采用冲击钻机或回旋钻机施工，泥浆护壁，换浆法清孔，吊车下放钢筋笼，导管法灌注水下混凝土。

位于陆地上的桩基，平整场地后直接钻进。

桩基位于水中，当水深在2m以下时，先进行草袋围堰筑岛；当水深在2m以上时，搭设水上施工平台作为钻孔桩施工平台。

钻孔桩施工工艺流程见图5-2-2。

施工程序见图5-2-3。

1.施工准备
（1）设置草袋围堰
对位于水深在2m以内、且流速不大的桥梁基础，采用设置双层草袋围堰进行施工，围堰内填土筑岛，满足设置钻机需要。

围堰内坡角与基坑边缘距离为2m。

在筑堰前将堰底河床上的树根、杂物清理干净。

填筑时由上游开始至下游合拢。

两层草袋间填粘土心墙，堰顶高度高出施工期间可能出现的最高水位不少于50cm。

（2）搭设水上施工平台
对位于水深在2m以上、或流速较大的桥梁基础，设置草袋围堰筑岛不方便时，搭设水上施工平台进行施工。

水上施工平台的基础采用Φ500钢管桩，主梁采用贝雷桁架，上铺工字钢横梁和钢板平台面。

水上施工平台的顶面尺寸根据基础设计大小具体确定，要满足安
放钻机等机械设备的需要，承受的荷载标准要通过计算确定，水上施工平台通过钢便桥与岸边相连，做为人员、设备、材料等的作业通道。

水上施工平台结构示意见图5-2-4。

水上施工平台的顶面尺寸根据基础设计大小具体确定，要满足安放钻机等机械设备的需要，承受的荷载标准要通过计算确定，水上施工平台通过钢便桥与岸边相连，做为人员、设备、材料等的作业通道。

2.护筒埋设
钢护筒采用δ=8mm的钢板制作，护筒内径大于钻头直径，当使用旋转钻机时应大于0.2m，使用冲击钻时应大于孔径0.4m。

护筒顶
宜高出施工水位或地下水2.0m，并高出施工地面0.5m，钢护筒四周用粘土夯实。

水中护筒在钻孔作业平台上采用导向架导向，振动锤下沉至粘土层。

护筒埋设或下沉到位后，顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度小于1%。

3.钻机安装
旱地桩时平整、加固处理地面，在钻架下部支点处垫设方木，以扩散对地面应力。

水中桩时钻机直接安放于平台上。

钻机就位时保持底盘平稳、钻架直立、钻头中心对准桩位中心，并将钻架可靠固定。

确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。

4.泥浆制备
泥浆选用优质粘土或膨润土造浆，经试验室配比确定。

本工程泥浆指
标采用：比重为1.1～1.30，粘度16～22秒，PH值大于6.5，含砂率不大于4%，胶体率不小于95%。

对不同的地质条件可适当调整泥浆比重。

5.钻孔
准备：根据工程实际情况可采用冲击钻机或冲击反循环钻机。

施工前，现场要备足钻孔用水、粘土、碎石、片石等材料，确保意外情况发生时材料齐备，满足处理需要。

开孔：开孔前在孔内多放粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石和碎石，顶部抛平，用大比重泥浆、低冲程密击，钻进0.5～1.0m 后，再回填粘土，继续用低冲程密击，如此反复二、三次，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后，方可进行正常冲击钻孔。

钻孔：对碎石土、圆砾土、卵砾石土、卵石土地层，为防止坍孔和保证桩孔质量，采用中冲程冲击钻进，加大泥浆稠度，添加片石、碎石反复冲击，将孔壁挤实。

基岩采用大冲程冲击成孔，钻进过程中，特别注意当基岩面倾斜大或高低不平时，回填片石、碎石，低锤快打，造成一个平台后，方可采用较大冲程正常钻进。

钻进过程中，要勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。

每次松绳量按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。

要经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处捞取渣样，判断土层，填写钻孔记录表并与地质柱状图核对。

钻孔过程中保持孔内有一定的水头高度，并严格控制泥浆比重。

钻孔一次连续成孔，不得中途停顿。

钻孔工地要有备用钻头，当检查发现钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。

更换新钻头前，先检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。

为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。

抽渣：对于冲击钻机：冲孔至护筒下4～5m时，用抽碴筒抽碴，每钻进0.5～1.0m抽碴一次，抽至钻渣明显减少无粗颗粒为止，抽碴时应及时补水和粘土，使泥浆比重符合要求，冲孔时每隔3～4h，将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次，把下面的泥浆拉上来，以护孔壁。

对于冲击反循环钻机：钻进一段时间后（一般每进尺0.5～1.0m），开动反循环砂石泵，将孔底钻渣抽出来，并及时向孔内补入新鲜泥浆，如此循环操作，随着钻进深度不断增加，排渣管在副卷扬机操作下也
随之及时下落，始终与孔底保持10～20cm距离。

6.清孔
钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，尽快进行清孔。

孔径、孔深不小于设计值；孔位中心偏差不大于50mm；倾斜度不大于1%；灌注水下混凝土前孔底沉渣厚度应满足设计要求，设计无要求时：柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。

清孔根据不同情况可选用以下方法：
对于冲击钻孔（冲击钻机或冲击反循环钻机），采用抽渣法清孔。

二次清孔采用换浆法，必要时采用吸泥法，在安装钢筋笼和下导管之后进行。

清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，比重不大于1.1，含沙率小于2%，粘度17～20s。

不论采用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时都要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位不变，避免坍孔。

柱桩在灌注水下混凝土前，应用射水或射风冲射钻孔孔底3～5min，将孔底沉淀物翻动上浮，射水或射风压力比孔底压力大0.05MPa。

7.钢筋笼制作、安装
钻孔桩的钢筋笼在车间分段制作，运输到各工点安装。

钢筋笼所用钢材有产品合格证和现场抽检复查资料，满足有关规范要求。

加工制作一次成型，制作安装时主筋接头按规范规定错开，钢筋笼主筋与加强箍筋必须全部焊接。

在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆，外侧对称设置保护层垫块。

采用挤压或机械连接接头时，先要进行工艺评定，并在施工时现场取样作接头试验。

钻孔桩钢筋骨架的允许偏差及检验方法见表5-2-1。

表5-2-1 钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
钢筋笼采用吊机安装，孔口连接接长，入孔后要准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。

对需埋设超声波检测管的桩基，按设计和规范要求进行预埋。

钢筋骨架上端焊拉钩和横撑固定于孔口，保证钢筋笼位置及灌注水下混凝土时不上浮或下落。

8.水下混凝土灌注
水下混凝土灌注是保证钻孔桩质量最重要、最关键的工序。

灌注导管采用φ250mm的快速卡口垂直提升导管。

导管使用前组装编号，并进行接头抗拉试验和水密性试验，保证接头牢固、严密、不漏水。

下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。

导管安装的长度建立复核和检验制度，避免因误装造成断桩。

水下混凝土灌注前，再次检查沉渣厚度，如不合格，进行二次清孔，合格后立即开始灌注混凝土。

混凝土选定适当的混凝土配合比，粗骨料选用碎石，粒径为5～25mm，砂为级配良好的中砂，优先采用矿碴水泥，含砂率为40%～45%。

坍落度为18～22cm，掺加适量的缓凝剂，延长混凝土的初凝时间。

混凝土在混凝土搅拌站生产供应，由混凝土搅拌运输汽车运输至桩位处，泵送灌注。

首批混凝土灌注量必须保证导管埋深不小于1m，拔球前准备足够的混凝土储备量，保证拔球后导管的埋置深度大于１m并小于3m。

拔球前，导管距孔底的高度要适当，一般取30cm左右。

混凝土灌注过程中，注意观察管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。

导管埋置深度要适当，埋置深度控制在2～4m的范围内。

水下混凝土灌注要快速、连续不间断地进行，灌注标高比设计桩顶超灌0.5～1.0m，以便凿除桩头浮浆，确保桩身混凝土质量。

9.检测
终孔检查项目：用JJC-1D型超声波孔壁探测仪检查孔径、孔形、垂直度；用测绳配测锤检查孔深和孔底沉渣厚度；用全站仪测放桩位中心检查桩位。

钻孔桩钻孔允许偏差见表5-2-2。

表5-2-2 钻孔桩钻孔允许偏差表
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桩基检测严格按照铁道部现行《铁路工程桩基无损检测规程》（TB10218）执行，每根桩均进行低应变动测法检测，按设计要求埋设声测管，采用声波透射法检测。

对有桩身混凝土质量有疑问和设计要求的桩基，采取钻芯取样进行检测，检测方法按照铁道部现行《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426）执行。

按规定制作混凝土试件，检查桩身混凝土强度。

对大桥和特大桥或结构需要控制的柱桩的桩底沉渣厚度，按柱桩总数3～5%钻孔取样检验。

桥梁钻孔桩正式施工前，按设计和规范要求进行试桩。

施工单位进行静载试验，监理单位见证试验，勘察设计单位进行现场确认。