桥梁钻孔桩桩基工艺性试验方案

钻孔桩试桩方案

1.编制依据及编制范围 1.1编制依据

（1）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；

（2）《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）； （3）《铁路工程基桩检测技术规程》(TB10218-2008)；

（4）《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(TB10002.4-2005)及局部修订条文（铁建设[2009]62号）；

（5）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）；

（6）《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)及局部修订条文（铁建设[2009]62号）；

（7）《关斗山2号大桥》施工设计图；

（8）《高速铁路设计规范》（试行）（TB 10621-2009）；

（9）中国铁路总公司关于发布《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》等7项标准局部修订条文和有关工作的通知（铁总建设【2013】52号）。

1.2编制目的

（1）研究复核本段路基地层特点及冲击钻钻孔施工在相应地层施工工效； （2）推荐适合本段工程造孔方法的固壁材料及其配合比； （3）确定适合本段工程地层条件的清孔方法；

（4）研究钢筋笼保护层措施的可靠性和下设的最优方法； （5）验证钻孔桩混凝土的浇筑方式、工艺的合理性； （6）检验施工准备工作的周密性、严谨性。

通过本次试验，确定合适本段工程地层的高效、经济合理的施工工艺，在保证质量、安全、工期和节能环保的前提下，更好的指导本标段的后续施工。

1.3编制范围

新建成贵铁路乐山至贵阳段3标项目经理部二分部管段内所有桥梁钻孔桩施工。

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2.工程概况 2.1主要工程概况

关斗山2号大桥起止桩号：D1K71+940.381～D1K72+311.228，全长370.847m（11-32m）。主要跨越农田，附近道路运输主要采用修建临时道路与改扩建既有道路相结合的方式。混凝土主要由2#拌和站供应，钢材由3#材料加工厂加工供应。

2.2主要工程量

序号 工程名称 1 2 3 桩基 承台 墩身 单位 m 圬工方 圬工方 数量 1715 2632 3298.83 备注 3.桩基钻孔前准备 3.1技术准备

（1）内业准备认真阅读、审核图纸和施工规范；进行临时工程设施的具体设计；编写各种有针对性的质量、安全保证措施；编写施工安全手册，组织施工人员岗前技术培训。

（2）外业准备：现场详细调查与地质勘探；进行地材调查、室内试验；各种检测设备的标定，办理计量合格证书；各种混凝土配合比的配制选定；施工作业中所涉及的各种技术数据。

3.2配合比设计

关斗山2号大桥桩基混凝土配合比由中国水利水电第七工程局有限公司试验室成贵铁路项目中心试验室进行设计，并报请北京铁研建设监理有限责任公司成贵铁路CGJL-2标监理站审批。

3.3机械配置

根据现场施工需求，主要设置配置如下：

序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 冲击钻机 挖掘机 汽车吊 全站仪 水准仪 混凝土罐车 数量 6 1 1 1 1 3 规格型号 CZ60 1.2方 16t 徕卡 苏光 8m 32中国水利水电第七工程局有限公司

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7 8 9 10 11 12 13 14 15 交流电焊机 导管及漏斗 发电机 泥浆泵 装载机 运碴车 水泵 检孔器 试验检测仪器 2 1 1 2 1 2 1 1 1套 BXl-400，22KW 导管直径300mm，导管10节，大小漏斗各1个 300kw 3PLN ZL50C 15t 6m长，直径大于钢筋笼直径10cm 3.4人力资源配置

根据现场施工需求，配置主要施工人员如下：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工种或岗位 钻工 钢 筋 工 混凝土工 修 理 工 水 电 工 司 机 食 堂 技术人员 管理人员 合 计 数量 4 10 5 2 4 4 2 3 6 40 备注 钻孔 钢筋加工作业 混凝土由施工2#拌和站供应 机修加工 供水、供电 混凝土运输、起重设备等 人员伙食 现场值班、统计、质检、安全管理 项目经理等后勤人员及管理人员 4.试验区布置及试验时间安排 4.1布置原则

（1）为考虑试验的方便结合施工进度及现场实际地形地貌，确定钻孔桩桩基施工工艺性试验在关斗山2号大桥4#墩2#桩基进行，并报监理工程师审批同意； （2）充分利用业主为本工程提供的场内外交通、场地、生活营地、仓库系统、通讯、能源及材料供应等施工条件；

（3）合理使用场地，不占或少占耕地，尽量减少水土流失，节约用地；

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（4）要充分考虑到有利于生产、便于管理、方便生活等条件，并按照国家有关安全、环保等法律法规及招标文件的有关要求进行。

4.2具体布置

（1）场内施工道路

试验区内根据地形条件和施工项目修建的临时施工便道，满足现场施工需要。 （2）施工用电

根据管段内整体施工计划考虑，在2#拌和站内设置1台800KVA变压器满足现场施工需求。 （3）施工用水

采用就近河沟抽水及车辆运输；施工用水符合混凝土拌和要求。 （4）钢筋加工

本次试验所需的钢筋在3#材料加工厂加工，运至现场吊装；

钢筋加工场内布设钢筋调直机、弯曲机、电焊机、切割机等各种钢筋加工设备，可为本次试验现场提供制作各种规格的钢筋。 （5）泥浆系统

在不影响钻孔施工的前提下，在孔口附近挖设制浆坑，可容纳本桥桩基相适应的泥浆池，利用孔内的原始土及回填土利用钻头自行冲击造浆。可挖一条明沟保证泥浆在同一作业面上循环利用。并有助于钻孔出渣。 （6）污水与废弃物处理系统

钻孔出渣、废弃的浆液采用罐车运至弃土场。 （7）混凝土供应

混凝土由2#拌和站提供，混凝土罐车运输至施工现场。

4.3试验安排

经现场实际施工情况与总体施工工期布置要求，确定试验段施工时间2014年5月1日-5月4日，具体时间可根据现场情况进行调整，试验过程通知现场监理全程旁站。试验部位选择在关斗山2号大桥4#墩（DK72+76.929）2#桩，桩基顶部设计高程为332.8，桩基底部设计高程为314.8，桩长18m。 5月1日-5月3日 桩基钻孔施工 5月4日08：00—11:00 桩基一次清孔 5月4日11：00—11:40 钢筋笼吊装

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5月4日11：40—14:00 桩基二次清孔 5月4日14：30—16:30 桩基混凝土浇筑

5.工艺试桩方案 5.1钻机类型

根据工程地层、地下水情况，仅能选用适合泥浆护壁钻孔的机型。该类机型仅有回转钻机、潜水钻钻机、冲击钻钻机、旋挖钻机和抓斗成孔钻机。而潜水钻钻机不适合卵砾石层、风化岩石层中钻孔；回转钻钻机卵砾石层没有旋挖钻机快，钻风化岩石层没有冲击钻机快；抓斗成孔钻机不能形成较好的圆形孔形。所以本段桩基试验选择冲击钻进行工艺性试验。

5.2固壁材料和泥浆

本段工程的地层有软粉质黏土、粉质粘土、泥质砂岩夹泥岩、砂岩夹泥岩，且地下水位较高，所以需要选择优质泥浆进行钻孔固壁。拟选用优质粘土或膨润土制成固壁泥浆。为提高泥浆的稠度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，掺量应以现场试验为准。

5.3钢筋保护层措施

钢筋保护层措施：在本次试验中采用HPB300φ10钢筋制作耳环，在桩身配筋范围内每隔2m沿圆周等距焊接四根。

5.4钻孔桩混凝土浇筑方式

鉴于钻孔时采用泥浆固壁，故混凝土浇筑方式采用泥浆下直升导管法浇筑混凝土的方式。

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5.5试验施工流程及施工工艺

桩基试验施工流程图

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桩基试验施工工艺流程图

6.试验施工 6.1成孔方法

（1）施工准备

在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。 ①桩位测量放样

根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差应控制在5cm范围内。在距桩中心约2m安全的地带设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。

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②场地平整

本段桩基试验区处于水田或旱地间。将钻孔场地平整，清除杂草即可构成钻机施工平台。 ③埋设钢护筒

护筒埋设一般采用挖埋法和压入法，当采用挖埋法时埋坑不宜太大，一般比护筒直径大0.6m～1.0m，护筒外侧回填黏土至地面，并分层夯实；其中在砂土及其它松软地层中埋设护筒时，将护筒以下的松散软土至少挖除0.5m，换填好粘土并分层夯实。换土不能满足要求时，护筒必须加长，使筒脚落到硬土层上。为防止护筒陷落，可用方木做成井字架夹持护筒中部，一起埋于土中；也可用钢丝绳把护筒捆住，系于地面的方木上。在粘性土中挖埋时，挖坑深度与护筒高度相等，坑底稍加平整即可。护筒应高出地面0.5m，沙土中埋深不小于2m，顶面高出施工水位或地下水位2m。

护筒在埋设过程中，要求护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，护筒的垂直倾斜度不大于1%。采用冲击钻机成孔时，要求护筒内径大于设计桩径400mm，护筒顶端高出地面0.5m。护筒埋置深度：岸滩上，黏性土应小于1m，砂类土应不小于2m。当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。

为了校正护筒及桩孔中心，在挖护筒之前采用“十”字交叉法在护筒以外较稳定的部位设4个定位桩，以便在挖埋护筒及钻孔过程随时校正桩位。并在埋设前通过定位桩拉线放样，把钻孔中心位置标于坑底；再把护筒放进坑内，用十字架找出护筒的圆心位置，移动护筒使其圆心与坑底钻孔中心位置重合，用水平尺校正，使其直立，护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密。

如采用压入法安装护筒时，在压入时要防止护筒卷口。在钻孔施工过程中，尽量避免撞击护筒，同时要求经常校正护筒的垂直度和桩位。 ④钻机就位

立好钻架并调整和安设好起吊系统，桩位中心与锤头中心对正，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于50mm，钻孔时，孔内水位宜高于护筒地脚0.5m以上或地下水位以上2m，在冲击钻进中取渣和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及黏度。 ⑤泥浆的制备及循环净化

采用钻孔自造浆，在钻孔过程中按比例向孔内投入粘土或膨润土即可。

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泥浆造浆材料选用优质粘土，为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱，其掺入量应经试验决定。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，泥浆性能指标符合下表要求： 泥浆性能控制标准

泥浆性能 钻孔使用机具 比重 砂黏土 冲击钻机 大漂石 不大于1.3 一般地层16～不大于1.4 22s松散地层≤4 19～28s 不在于1.2 ＞95% >6.5 黏度(s) 含砂率(%) 胶体率 PH值 使用实心钻头 卵石层 岩石 在钻孔桩施工过程中，设置沉淀池和泥浆池，从孔口出来的混合液，在沉淀池中沉淀后进入泥浆池再用泥浆泵送入孔底，然后泥浆将钻渣从孔底携带出孔口，流入沉淀池，循环利用；在泥浆将钻渣携带出孔口时，如钻渣不及时从循环液中分离出来，会被重新注入孔内，降低钻进效率和泥浆性能指标，影响护壁效果，易造成塌孔、埋钻或卡孔等事故，为此要求经常检测泥浆的各种性能指标是否满足施工要求。泥浆取样结合现场实际情况进行，钻孔桩钻进每3m进行一次取样工作。

对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用泥浆罐车运至弃土场倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

6.2冲击钻进成孔工艺

开钻前要对钻头直径、钻头磨损等情况进行检查。在施工过程中，对钻头磨损超过15mm的及时进行更换修补，并设专职记录员记录成孔过程中的各种参数，主要有泥浆性能指标、钻进深度、地质特征、机械设备运行状态等情况。 （1）在松软土层中冲击钻进成孔

开孔时先在孔中灌入泥浆或直接注入少量水，投入粘土和小碎石，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并防止溢出，掏渣后及时补水。护筒底部以下2～4m范围内一般比较松散，采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，以确保护筒底口形成“硬壳”，之后再往孔内加水，造浆，正常钻进。

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（2）在砂、卵石层中钻进

砂、卵石的特点是胶结性差、透水性强，砂、卵石中含有大块的卵石等；在砂、卵石中成孔要不断的填粘土，适当加大泥浆浓度，一般钻进1.0～2.0m填粘土一次，冲击钻钻进时要不断地冲孔捞渣，效正桩位，防止出现偏位，一但桩偏位超过规定要求，要及时进行纠偏，确保成孔质量。

在软松土层或砂卵砾石层中钻进时，注意钻孔缩径、塌孔等，需要根据孔内地层的实际情况采用相应的措施进行及时处理，如回填碎石、粘土来密实孔壁，以及采用小进尺、勤出渣等方法。 （3）在岩层中冲击钻进

掌握可靠的地质勘察资料，要求鉴定基岩面准确和详细记录嵌岩深度。另外，在基岩中钻进施工，由于钻头磨损较大，要经常检查钻头直径，确保钻孔桩径满足设计要求。

（4）冲程控制：

①在松散层中，合适冲程为1～1.5米，可加清水或低比重泥浆护壁，并常清钻头上泥块。

②在粉或中、粗砂层中冲程为1～2米加入制备泥浆或抛粘土块，勤冲勤排渣，控制孔内泥浆比重为1.3～1.5之间，造成坚实孔壁。

③在夹砂卵石层中，冲程为1～3米，加入泥浆或抛粘土块，勤冲勤排渣，孔内泥浆比重为1.4左右，可坚固孔壁。

④遇孤石时应抛填不少于0.5米厚的硬片石或卵石及适量粘土块，开始低锤密击，待孤石顶部基本冲平、钻头下落平稳不歪斜、机架摇摆弹动不大时，可加大冲程3～4米；或高低冲程交替冲击，控制泥浆比重在1.3～1.5间，直至将孤石击碎挤入孔壁；

⑤进入基岩后开始用低锤密击待岩面冲击平整后，逐步加大冲程3～4米，泥浆比重控制在1.3左右。如基岩上层为砂类土层，不宜高冲程，应防止基岩土层塌孔，泥浆比重仍应在1.4左右。

⑥能保持进尺时，尽量不用高冲程，以免引起塌孔、扩孔、或卡钻事故。 （4）地质验证

钻进过程中，地质发生变化时，应取样分析,绘制出地质结构图。

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6.3清孔

钻进至设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，立即进行清孔，清孔方法采用换浆法。浇筑水下混凝土前的沉渣厚度应满足设计要求（不大于50mm）。清孔时，及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位或泥浆面标高。钻孔桩质量标注应满足下表相关要求。 钻孔桩允许偏差 序号 1 2 3 4 5 项目 孔径 孔深 孔位中心偏差（群桩） 倾斜度 允许偏差 不小于设计孔径 不小于设计孔深，并进入设计岩层 ≦50mm ≦1%孔深 浇筑混凝土前桩底沉渣厚度 ≦50mm(摩擦桩为≦200mm) 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，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s，胶体率不小于98%；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于50mm。待孔底沉淀达到要求后宜静置一段时间再进行一次清孔。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

此外，还应与设计地质工程师进行地质核实，经监理工程师检查与设计地质情况相吻合后，方可进行浇筑。

6.3钢筋笼加工及吊放

（1）钢筋骨架制作

①钢筋笼骨架在制作场内采用胎具成型法一次性制作，用槽钢和钢板焊成组合胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。根据高速铁路施工要求，按照设计图纸布设接地钢筋，钢筋笼制作、安装质量应符合下表规定。 钻孔桩钢筋骨架允许偏差

序号 1 2 项目 钢筋骨架在承台地以下长度 钢筋骨架直径 允许偏差 ±100mm ±10mm 11中国水利水电第七工程局有限公司

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3 4 5 6 ②桩身配筋原则

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 ±10mm ±20mm ±20mm 骨架长度的1% 桩基础的配筋根据计算确定，在计算需要配置受力钢筋区段，应满足规范轴心受压构件纵筋截面积不小于截面积0.5%的规定。 A.桩长小于等于20m时，主筋采用通长配筋。

B.桩长大于等于20m时，主筋分两段配筋。当桩长大于40m时可考虑三段配筋。 （2）钢筋骨架保护层的设置

钢筋保护层措施：在本次试验中采用HPB300φ10钢筋制作耳环，在桩身配筋范围内每隔2m沿圆周等距焊接四根。 （3）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装

钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加强筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免受潮生锈或沾上泥土。每个钢筋笼制作好后要挂上标志牌，便于使用时按号装车运出。

钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等。

钢筋笼入孔时，由25t吊车吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。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上三分之一点之间，并采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊放钢筋笼入孔时对准桩孔中心，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因，进行处理。严禁高提猛落和强制下放。 骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在浇筑过程中浮动，钢筋笼中心与设计桩中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼焊接完成，并与护筒连接定位后，尽快进行混凝土浇筑，防止塌孔。

6.4二次清孔

由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，再利用导管进行第二次清孔。

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清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，利用泥石泵将孔底泥浆混合物通过导管抽出，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后（不大于50mm），清孔完成，立即进行水下混凝土浇筑。

6.5 下设导管

（2）钻孔桩水下混凝土浇筑施工，选用圆形螺旋快速接头导管，其上端接浇注漏斗，并由吊车悬吊，便于浇筑和起拔时导管拆卸。导管直径为300mm，中间管节长为2.0m，底节长为4m，漏斗下采用1m长导管。由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。

（2）导管使用前要检查是否漏气、漏水和变形，接头连接是否牢固可靠，并且要定期接长进行水密性试验。导管组装后轴线偏差不超过钻孔深度的0.5%，并不大于10cm。试压压力为孔底静水压力的1.5倍。

（3）试验方法：拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力。导管须滚动数次，经过15min不漏水即为合格。此外，检验导管是否变形采用过球试验，将略小于导管内径的圆球从导管中通过，若畅通，则表明导管未变形，反之，则将不能通过处的导管更换掉。

（4）导管要依次下放，并要记录好导管下设顺序、导管根数、导管长度等。下设导管时避免碰撞钢筋笼，待全部下入孔内后，放到孔底，然后提起30～50cm，开始浇筑混凝土。下导管时应防止碰撞钢筋笼，混凝土浇筑期间时用钻架吊放拆卸导管。导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。 （5）在进行水下混凝土浇筑前，监理要进行清孔检查，并待钢筋笼下放安装经监理检查合格后方可进行浇注；浇注过程中，监理要进行旁站。

6.6浇筑水下混凝土

（1）混凝土拌和与运输

本次试验所需混凝土由2#拌和站供应。混凝土水平运输采用8m³混凝土运输车由2#拌和站运至各浇注点直接入仓进行浇注。 （2）混凝土浇筑

①混凝土进入漏斗时的坍落度控制在180～220mm之间，并有很好的的和易性。为了保持混凝土的坍落度达到要求，除了在拌和站出料前严格控制配合比外，在混凝

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土运输过程中及运至孔口不能及时进行浇注时，为防止混凝土发生离析，影响浇注质量，可采用罐车上罐体的自身旋转来进行二次拌和。

②为防止水下混凝土在浇筑过程中，因时间较长混凝土发生初凝，而导致重大事故的发生，混凝土中可掺入高效缓凝减水剂以延缓凝结时间，改善混凝土的和易性。另外，为避免混凝土散落于孔内，须在孔口设置盖板。

③混凝土浇筑前精确计算首盘混凝土方量，制作合适容积的漏斗（大小根据首批封底混凝土方量计算），确保封底顺利，确认封底成功后，进行正常浇筑。浇筑过程严格依照规范进行，随时进行混凝土质量、导管埋置深度等各项检测，以保证整个浇筑过程的顺利。 首批封底混凝土计算:

导管口到孔底0.25～0.4m,首批混凝土导管埋深要满足1.0m以上，首批混凝土数量V按下式计算：

V=πD2/4×H（埋设导管所需的砼高度）×充盈系数

H—首批需要混凝土面至孔底高度=导管埋深（1m）+导管底至孔底高度； 充盈系数—取1.15。

浇筑开始后，要连续有节奏地进行。浇注过程中，始终保持导管底端埋入混凝土面以下1.0～3.0m范围，严禁把导管提出混凝土面。

④浇筑水下混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所浇筑的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶标高。

每隔一定时间测量一次桩孔内混凝土面深度，并及时填绘混凝土浇筑指示图及混凝土浇注量随深度的理论曲线和实际变化曲线，指导导管的拆卸工作。当浇筑方量与混凝土顶面位置不相符时，及时分析原因，找出问题所在，及时处理。因埋深的理论曲线在实际操作中个性差异很大，导管拆除应结合现场测量的实际埋深来考虑是否拆除。

测锤法：用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的浇筑深度。测砣一般制成圆锥形，锤重不宜小于2～3kg，测绳采用质轻、挂力强，遇水不伸缩，标有尺度之测绳。

钢管取样盒法：用多节长1m～2m的钢管相互拧紧接长，钢管最下端设一铁盒，上有活盖用细绳系着随钢管向上引出。当浇筑的混凝土面接近孔口时，将钢管取样盒插入混合物内，牵引细绳将活盖打开，混合物进入盒内，然后提出钢管，鉴别盒内

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之物是混凝土还是泥渣，由此确定混凝土表面的准确位置。当混凝土浇筑接近设计桩顶时，必须采用钢管取样盒法探测。

施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。

⑤保证混凝土的连续浇筑，实际浇筑的桩顶标高要大于设计桩顶标高1.0m以上，以保证混凝土强度，多余部分在承台混凝土施工前凿除，桩头无松散层。

6.7桩基检测

（1）桩基检测按照《铁路桩基检测技术规程》(TB10218-2008)的要求执行。 （2）桩径大于等于2.0m或桩长大于40m或复杂地质条件下的基桩，应采用声波透射法检测。声波透射检测管应采用无缝钢管，内径不小于40mm，壁厚不小于3.0mm。检测管沿桩身箍筋内侧等间距布设，并焊于加强骨架箍筋上，检测管长度距桩底5cm，管口应高出桩顶100cm以上，各声测管高度宜一致，检测管接头及底部应密封完好，顶部采用措施防止砂浆、杂物填塞管道。

（3）采用低应变法检测的桩基，桩径应小于2.0m，桩长一般不大于40m。

6.8注意事项

（1）每班三次校验孔位、垂直度。对进尺过快孔位，须经常提拉钻头加焊过桥，以防止出现十字孔、歪孔等事故。钻进中应认真准确判断地层，如实填写钻孔记录，并经常检查提引器钢丝绳，尽量避免掉锥。

（2）若出现十字孔，应用粘土加片石给予回填处理，并将钻头用Ф20钢筋加焊圆圈，重新冲击成孔。并控制粘度、比重不可过大，减小钻头在孔内的阻力。 （3）若出现塌孔，须立即用粘土加片石回填，若为上部塌孔应待塌实后再予重新开孔，钻进中须注意：

①提高泥浆比重、粘度、水头高度，以保证良好的孔壁支撑力。 ②低锤缓进，必要时在塌孔处反复回填片石造壁。 ③清孔时，不可将泥浆清的过稀，并尽快灌孔。 （4）若出现歪孔，一般发生于：

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①进尺太快。 ②遇到大的孤石。

③倾斜度较大岩面等。应区别对待，可采用回填爆破、加焊钻头等工艺处理。 （5）遇砂层施工极容易出现护筒底漏浆，应尽量避免，须注意： ①孔内水位不宜太高，以略高于外界水位为佳。 ②泥浆粘度、比重不宜太大。

③开孔时，在护筒底宜轻提轻放，尽量减少护筒底部刃脚的扰动。如出现刃脚漏浆，应立即用粘土加片石回填，如漏浆严重改为掏渣筒掏渣工艺成孔。

7.质量保证措施 7.1过程质量控制

（1）施工场地应平整，不得有积水，在施工断面两侧应设有排水设施。平面上的布桩位置要清晰可辨，桩位要准确。 （2）造孔质量保证措施

① 成孔设备就位时必须平正、稳固，以免造成孔的偏斜和移位，桩位偏差不得超过设计及规范要求。

② 要经常检查钻头磨损情况，及时补焊保证孔径的要求，允许偏差小于15mm。 ③ 在开孔前预先确定孔深以告之钻机操作手，当钻至预定深度时再用测绳复测孔深，以确保孔深满足要求，避免超挖或欠挖。

④ 钻进过程中，钻机操作手随时注意钻孔的垂直度，保证孔垂直度满足设计及规范要求。

⑤ 保证孔底沉渣厚度不大于相应的规范和设计要求，终孔前应控制取土器或钻头的提升速度，防止塌孔。

（3）钢筋笼制作与安装质量保证措施

① 制作钢筋笼前，应先进行钢筋原材的验收、复验及焊接试验；钢材表面有污垢、锈蚀时应清除，主筋应调直，钢筋加工场地应平整。

② 钢筋笼按设计图纸要求设置对中架，以确保浇筑桩混凝土保护层厚度。 ③ 下放钢筋笼前应进行检查验收，不符合要求不准入孔。 ④ 记录人员要按照编号选定钢筋笼，做到对号入孔，记录齐全。 ⑤ 起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度及笼上的附属物。 ⑥ 钢筋笼用吊车吊放入孔，吊放时应避免钢筋笼发生弯曲。

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⑦ 钢筋笼入孔后利用吊筋检查钢筋笼顶标高。 （4）混凝土浇注质量保证措施

① 导管接头拧紧，避免孔深导管太长，导致导管脱落事故，同时，起吊导管应注意卡口是否卡牢，避免脱卡造成工程事故。

② 浇筑前必须对混凝土认真检查。检查是否具有很好的和易性，塌落度是否符合要求，砼是否有离析，以及有无团块、大粒径骨料等，不符合要求的决不允许入孔。 ③ 开始浇筑前，先检查孔底沉渣厚度，不满足要求时重新清孔。 ④ 定时测量砼面上升情况，专人测量并负责砼浇筑记录。

⑤ 为保证导管埋深为1～3m，拆管前对导管在混凝土内埋深进行测量，计算准确后方进行拆管工作，以避免导管拔出砼面，导致管内大量进水，造成断桩。 ⑥浇筑过程中，在确保导管埋深的前提下，导管要勤拔勤卸，砼浇筑结束后，末节导管起拔应缓缓上提，避免过快。

⑦ 浇筑的桩顶标高不得偏低，严格控制混凝土保护桩头50～100cm。

7.2质量控制及检查

（1）质量控制

钻孔桩是一种深入地下的隐蔽工程，其质量不能直接进行外观检查，在施工全过程中，必须采取有效的质量控制措施，以确保钻孔桩质量完全满足设计要求。桩基质量控制点包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、桩顶浮渣厚度、桩的结构、混凝土强度和匀质性等内容。 ①桩位控制

施工现场泥泞较多，桩位定好后，无法长期保存，护筒埋设以后尚需校对。为确保桩位质量，可采取精密测量方法，即用全站仪定位，护筒埋设完，再次进行复测。采用焊制的坐标架校正护筒中心与桩位中心是否保持一致。

对相邻已施工的桩的桩身倾斜情况必须事先掌握；当已完成的浇筑桩存在桩身倾斜的情况时，特别是两侧桩都已浇注完成的情况，由设计、监理和施工单位共同确定未施工桩的开孔位置，以保证此桩施工不破坏两侧桩体。 ②桩斜控制

埋设护筒采用护筒内径上下两端十字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。 钻进中及时测定孔斜，保证孔斜率小于1%。发现孔斜过大，立即采取纠斜措施。 ③桩径控制

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根据地层情况，合理选择钻头直径，对桩径控制有重要作用。孔径可比钻头直径大5～10cm。在砂层、砾石等松散地层，为防止坍塌掉块而造成超径现象，应严格控制泥浆的各种性能指标。 ④桩长控制

施工中对护筒口高程与各项设计高程都要搞清楚，正确进行换算。要准确测量钢丝绳长度，并考虑负重后的伸长值，发现错误要及时纠正。 ⑤桩底沉渣控制

土层、砂层或砾石层钻进，一般用泥浆换浆方法清孔。严格控制泥浆性能指标确保孔底沉渣清除干净，满足高速铁路相关设计规范及设计文件提出的沉渣要求。 ⑥桩顶控制

浇筑的混凝土，通过导管底部流出，把孔底的沉渣冲起并填补其空间。随着浇筑的持续进行，混凝土面不断升高，由于沉渣比重比混凝土小，始终浮在最上面，形成桩顶浮渣。浮渣的密实性较差，与混凝土有明显区别。当混凝土浇筑至最后一斗时，要求准确探明浮渣厚度。计算调整末斗混凝土容量。浇筑完以后再复查桩顶高度，确保达到设计要求时，最后将末导管从混凝土中缓慢拔出。 ⑦混凝土强度控制

根据设计配合比，进行混凝土试配，快速养护检测。对混凝土配合比设计进行必要的调整。严格按规范对混凝土材料水泥、砂、石进行检测。 在浇筑过程中，随时检验混凝土坍落度，并确保混凝土的和易性。

严格按规定作试块，在拌合机出料口及浇筑现场取样，保证取样质量和数量。 ⑧桩身结构控制

制作钢筋笼不能超过规范允许的误差，包括主筋的搭接方式、长度。定位块是控制保护层厚度的主要措施，不能省略。钢筋笼的全部数据都按隐蔽工程进行验收、记录。

起吊部位可增焊环筋，提高强度。起吊钢绳应放长，以减少两绳夹角，防止钢筋笼起吊时变形。确保导管密封良好，浇筑活动导管时提高不能过多，防止夹泥、断桩等质量事故发生。如发生这些事故，导管全部提出，处理好后再下入孔内，重新浇注。

⑨原材料控制

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对每批进场的钢筋、水泥、外加剂等原材料，严格检查标号、出厂日期和出厂实验报告等材质证明文件并抽样检查，各项性能指标均符合设计要求才能使用，严禁使用不合格或过期硬化水泥。除外加剂要委托具备相应资质的试验室进行1～2次专门检验外，其余原材料抽样检查的要求如下：

水泥：同厂家、同编号、同生产日期且连续进场的散装水泥达500T为一批，不足500T按一批计。施工单位每批抽检一次，监理单位按照施工单位抽检次数的10%进行平行检验，但不少于一次。

砂石：连续进场的同料源、同品种、同规格的骨料每400m3（或600T）为一批， 不足上述数量时按一批计。施工单位每批抽检一次，监理单位按照施工单位抽检次数的10%进行平行检验，但不少于一次。

钢筋：以同牌号、同炉罐号、同规格的钢筋，每60T为一批，不足60T也按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证检验，但至少一次。

（2）质量检查 ①成孔质量检查

钻孔桩在成孔过程中、终孔后及浇筑混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。 ②孔位检查

钢护筒埋设完，在桩开孔前采用全站仪定位检查。 ③孔径和孔形检查

孔径检测按照设计桩径制做“检孔器”入孔检测，“检孔器”采用Φ20的圆钢制作，底部呈锥形，其外径等于设计钢筋笼直径加100mm，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的4～5倍（其长度与孔径的比值选择，可根据钻机的性能及土层的具体情况而定）。检测时，将“检孔器”吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明实际孔径大于给定的笼径。 ④孔深和孔底沉渣检查

孔深和孔底沉渣采用标准测绳结合测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13～15cm，高20～22cm，质量2～3kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。 ⑤成孔竖直度检查

成孔竖直度采用“检孔器”检测。

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⑥清孔检查

清孔完成后，取孔内泥浆，用比重计、粘度计、含砂量计、量筒和PH值试纸分别测定孔内泥浆的比重、粘度、含砂量、胶体率和酸碱度。 ⑦桩身混凝土质量检查

每桩混凝土试件组数为1～2组。如果监理工程师要求，可加取一组作为监理工程师复检之用。

若设计有规定和监理工程师对桩的质量有疑问，或在施工中遇到异常情况，怀疑桩身质量可能低于要求的标准时，按要求进行钻取芯样法对桩身进行检测，以检验桩的混凝土浇筑质量，钻芯检验结果若不合格，则视为废桩，按下列规定处理： A.如果桩不符合规定要求，或在施工中遇到异常情况，被认为桩的质量低劣，要求按照认可的补救措施进行补救或予以废弃。

B.废弃的桩，要作出详细的补救设计(包括消除废弃桩)，经监理工程师批准后方可实施。

C.对每一根成桩平面位置复查，试验结果及施工记录都认可后，要以书面形式进行批准，在未得到批准前，不得进行该桩基础的其他工作。 D.钻孔桩的检查项目及检查方法见下表

钻孔桩检查内容

序号 1 2 3 4 5 6 检查内容 桩混凝土强度(MPa) 孔的中心位置(mm) 孔径 倾斜度 孔深 沉淀厚度(mm) 密 度 7 清孔后泥浆指标 粘 度 含砂率 规定值或允许偏差 在合格标准内 50 不小于设计桩径 1% 符合图纸要求 符合图纸要求；图纸无要求时，应≤50mm 不大于1.1 17～20s 小于2% 8.特殊情况处理及预防措施

（1）桩身夹泥

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浇筑时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内，或导管栓塞破裂、脱落，都会产生夹泥现象，这时应全部提出导管进行处理，然后重新浇筑混凝土。

预防措施：混凝土导管在下入桩孔前，必须对螺纹、管壁等进行详细检查，并做好配管记录。应进行导管水密性试验。 （2）卡钻事故

在基岩和砾石地层钻进，钻头在通过探头石地段和基岩时，容易发生卡钻事故。如果卡钻不严重，用主绳加副绳一起将钻头强拉提起；如十字钻头在探头石下面，可用主绳反复提拉；在主绳旋转的情况下，探头石可在十字钻头的缺口处通过，从而解决卡钻事故；如果钻头被卡十分严重，强拉硬提无效，可在钻头上部用爆破法振松，迅速提起，但应注意此法易产生塌孔现象。

预防措施：采用优质黏土进行护壁造孔，在易卡钻地段通过反复打黏土回填形成密实的孔壁；对坚硬基岩层，尽量避免新焊钻头的刃角，下部孔段钻孔用钻头应略小于上部孔段的钻头直径。每个钻头上必须采用主、副双绳进行保护。 （3）钻进中漏浆

在砾石层中、溶洞中钻进，透水性极强时，若采用一般浓度的泥浆，漏失比较严重，容易造成埋钻事故。处理办法可直接向孔内投放泥球（由优质粘土做成的直径为15～20cm大小）、片石（粒径为10～20cm），及时造浆、补浆，使稠泥浆迅速充填在孔壁卵石的间隙中，阻挡渗漏而保护孔壁稳定；漏失停止后，恢复正常钻进。 预防措施是采用分层投入黏土进打回填的造孔方法。 （4）卡管事故预防

在浇筑过程中，混凝土堵在导管内下不去，或导管被混凝土或钢筋笼卡住提升不起来而造成卡管事故。其原因有隔水阀卡在导管中，混凝土拌和不均匀、和易性差导致粗骨料集中卡在导管中；混凝土浇筑速度太慢、在导管中停留过久而凝结；导管升降时挂住钢筋笼等。

处理方法：因混凝土堵管或隔水阀堵塞，可用钢筋或长杆冲捣，或用软轴振捣器振捣。导管与钢筋笼卡在一起时，不可强力起拔，宜采用轻扭动慢提拔的方法。如导管拉断、脱落，可用特殊打捞工具打捞，并清除孔内混凝土。

预防措施：严格按规程进行操作：混凝土配合比应与水下混凝土浇注条件相适应，和易性和流动性好；拌制合格的混凝土熟料；设备状况好，混凝土供应强度保证到位；导管检查和操作精心，等等。

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（5）钢筋笼上浮事故

钢筋笼的埋设是按设计标高放置并固定的。钢筋笼上浮原因是混凝土和易性不好，浇筑中途出现事故，使混凝土初凝结成硬盖，阻力增大，或混凝土浇注速度太快向上拱抬钢筋笼；钢筋笼在孔口固定不牢。

预防措施：放置钢筋笼时对准钻孔中心，在孔口牢牢固定，提升导管时不可过猛；根据气温变化，适当调整混凝土配合比，使其具有良好的和易性、流动性；混凝土面上升到钢筋笼时或钢筋笼上浮时，要适当放慢浇筑速度。

9.安全保证措施

（1）安全防护措施

① 开工前，对周围建筑物及地下构筑物进行详细调查，做到心中有数，施工时注意观察，发现问题及时处理；

② 夜间施工现场要配备足够的照明设施，遇到五级以上大风不施工；

③ 参加施工作业人员必须严格执行安全操作规程和技术要求，服从指挥，集中精力，认真操作；

④ 施工人员进入现场必须戴安全帽和统一着装；

⑤ 现场交叉作业时注意相互配合，听从指挥，发现问题及时解决； ⑥ 严禁酒后作业。 （2）临时用电

① 临时用电管理制度：设电工值班，有值班设备检查、验收、维修记录； ② 施工生活用电须由有专职电工进行操作，无证人员不得上岗； ③ 施工生活区架设线路及照明设备符合有关规定，不许乱拉乱扯； ④ 配电箱、开关箱位置合理，内部设施符合要求，箱体整洁、牢固、加锁； ⑤ 电力施工机具做到可靠接零接地； ⑥ 配电箱、开关箱设两级漏电保护。 （3）机械施工安全

① 制定机械安全操作规程，其他人员不得随意上机操作； ② 操作人员必须持证上岗；

③ 机械设备传动外露部分有防护装置； ④ 机械设备电气控制箱齐全有效； ⑤ 机械施工时，非操作人员不得靠近。

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10现场文明施工和环境保护措施

（1）严格按规划布设临建和施工机具，堆放材料，成品、半成品，埋设临时管线和电路，未经审核不得任意变更。对于散、碎材料适当洒水或用篷布覆盖，防止粉尘污染环境。

（2）钻孔桩桩位四周设置排水沟，将生产废水、泥浆等排至指定沉淀池。按照要求设置沉淀池，泥浆出碴后进行沉淀，并采用自卸汽车运至指定碴场。泥浆池及沉淀池四周进行有效防护。

（2）根据《中华人民共和国环境保》和当地部门颁布的有关环境保护规定，在工程施工中，认真落实各项环保措施。

（3）成立环境保护领导机构，全面负责该工程施工期间的环境保护工作，实现标准化文明施工工地。

（4）广泛深入地进行环境保护和环境法制教育，使做好环境保护工作和坚持文明施工成为每个职工的自觉行动，加强职工教育，夜间严禁猛烈敲打和大机械的移动而产生噪声扰民，确需夜间施工时，先报当地有关部门批准，并对附近村民进行公告后，再进行夜间施工。

（5）以醒目的标志封闭施工区域，并在区界挂以醒目整洁的环保标语和企业精神等标牌。

（6）现场材料堆放原材料、半成品要堆放整齐，分类、分规格标写清楚，不占用施工道路和作业区。

（7）安全标志、防火标志和宣传牌要明显醒目，使用严肃认真，施工现场按规定配消防器材。

（8）坚持文明施工、节水节电。做好与建设单位、监理单位的团结、协调，处理好与周围群众的关系，为本工程的顺利实施创造良好的外部环境。

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