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钻孔灌注桩基础是用钻孔机具进行造孔后，在孔内放入钢筋骨架，灌注桩身混凝土而成的。

冲击法钻孔是用冲击式钻机或卷扬机带动冲击钻头，上下往复冲击，将钻孔的土石砸裂、破碎或挤入孔壁中，用泥浆浮起钻碴，使冲击钻头能经常冲击到新的土或岩石，然后再通过清孔取出钻碴造成桩孔。

二、作业特点及实用范围

3、适用各种砂类土、粘性土，也适用于碎、卵石层和岩石层。

YS／T 63.19-2021 铝用炭素材料检测方法 第19部分：灰分含量的测定.pdf1、施工工艺施工工艺流程（见图3）。

钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土，平整压实，场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台。

钻孔场地须坚固稳定，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。

测量定位：按照设计图纸先定位线路上墩中心里程，然后确定承台中心，准确放出桩位，各桩之间再用钢尺量距复核。

冲击法钻孔时，需设置泥浆循环净化系统，应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。

钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒采用钢护筒，用6mm厚钢板卷制，护筒内径应大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔应比钻头大约40cm。采用直接挖坑埋设：开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外。护筒就位时应认真检查其平面位置及倾斜度，平面位置误差控制在5cm以内。倾斜度小于1%。合格后用粘土回填夯实，确保护筒埋设牢固。最后把桩位交叉引到护筒外。护筒顶面宜高出施工水位或水下水位2m。

还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地时还应高出施工地面0.5m。护筒埋置深度应符合下列规定：

岸滩上，黏性土不应小于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。岸滩上埋设护筒，应在护筒四周回填黏土并分层夯实。可用锤击、加压、振动等方法下沉

图3钻孔桩施工工艺流程图

护筒。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。3.2.2钻孔施工

3.2.2.1钻机安装及钻孔

①安装钻机前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻头与护筒中心偏差不得大于5cm。

②无论采用哪种方法钻孔，开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

④钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，提钻高度为5m左右，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。

⑤钻孔作业应连续进行。因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，其他钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形用检孔器和测锤进行检验，并填写钻孔记录表。成孔后请设计代表确认孔底地质情况。

3.2.2.2冲击钻孔

①在碎石类土、岩层中宜用十字型钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中宜用管形钻头。冲击法钻孔，钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳和吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。

②开始钻孔时应采用小冲程开孔，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。钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。

孔内泥浆指标应满足以下规定：

黏度:一般地层16～22s,松散易坍地层19～28s

含砂率:新制泥浆不大于4%

③吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头间须设置转向装置并连接牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向应一致。

④钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。

⑤为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇注混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。

3.2.3.1钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位垂直度进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度应满足设计要求，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。清孔可采用以下方法：

①抽碴法使用于冲击或冲抓法钻孔。

②换浆法适用于土质密实不易坍塌的冲击钻孔。

3.2.3.2不论采用何种方法清孔，在抽碴和吸泥时都应及时向孔内新鲜泥浆，保持孔内水位。

钻孔验收合格后，可先静止半小时左右，待悬浮物全部沉淀后再清孔。采用泥浆泵循环孔内泥浆进行清孔。当孔底沉碴厚度小于5cm时，吊入钢筋笼。

3.2.4钻孔异常处理

3.2.4.1钻孔过程中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。冲击法钻孔时，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。

3.2.4.2钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将旋转钻机的钻头，提到偏斜处进行反复扫孔，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便斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。

3.2.4.3发生卡钻时，不宜强提，应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施，使钻头松动后再提起。

3.2.4.4发生掉钻时，应查明情况尽快处理。

3.2.4.5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孔内。必须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。

3.2.5钻进注意事项：

3.2.5.1施工过程中严格根据地质资料控制钻进进尺，及时调整泥浆比重和含砂率。

3.2.5.2勤放绳，少放绳，严禁大冲程打空锤；勤排碴，保持冲击效率；勤加水，保持孔内泥浆面标高稳定；填入粘土应适量，粘土过多会增加冲锤阻力不利进尺，粘土投入过少，不利孔壁稳定及悬浮钻碴。

3.2.5.4终止钻进采取双控指标（设计孔底标高及入完整基岩深度）：钻至弱风化灰岩时，要仔细鉴别钻碴，看是否已至完整基岩面。经现场监理确认后，再钻入基岩不少于设计深度，然后终止钻孔。

3.2.5.5注意观察设备运转情况包括冲锤、钢丝绳、钻机，发现问题及时处理。

3.2.6钻孔事故的预防和处理

孔口坍塌容易发现，而孔内坍塌则需仔细观察，如孔内水位突然下降，孔口水面冒细密的水泡；出土量显著增加，没有进尺或进尺甚小；孔深突然变浅，钻头达不到原来的孔深，钻机负荷显著增加等，均表明孔内已有坍塌。

A.泥浆比重或粘度太小，未形成坚实的护壁。

B.施工场地夯填土质量不良。

C.钻机和钻架未支承好，支承面受过大的压力。

E.埋置护筒不符合要求，护筒周围或底部未用优质粘土分层夯实填筑。

F.开孔时，护筒脚下2～3m范围内未作好造壁处理。

G.护筒直径过小或护筒埋置不够平正垂直，开孔时钻头左右晃动冲击护筒，钻进中钻头碰撞护筒。

H.孔内规定的水位高度不够或未保持好规定的水位。

I.护筒高度不够，孔内涌出承压水，降低水的静压力。

J.在松软砂层中进尺太快。

K.提住钻头钻进时，放置速度太快。

L.遇易坍孔的流砂层，未及时采取措施。

N.补水时水流冲塌孔壁。

O.钻头或钢筋笼碰撞孔壁。

P.补水量过大，经常溢出孔口，浸泡孔口土壤，以致松软坍塌。

Q.从终孔至灌注水下混凝土，延误时间过久等。

A.在松散的粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁）。

B.如孔口坍塌可回填重新埋设护筒再钻。或下钢护筒至未坍处以下至少1.0m。

C.孔内坍塌不严重者，可加大泥浆比重继续钻进。较严重者，可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1～2m，甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头，应先清孔，后提起钻头。

D.严格控制冲程高度。

3.2.6.2钻孔漏浆

在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，一般有护筒底漏浆和护筒接缝漏浆两种情况，严重漏浆为坍孔的先兆，应及时处理。漏浆的主要原因是；护筒埋设大浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，或水头过高等等。补救的办法是：加稠泥浆或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁，护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。此外护筒内有掉落物也会造成漏浆。

在钻孔时，由于钻孔方向偏斜产生弯孔，严重者影响钢筋笼的安装和桩质量。

A.钻机座落在软硬不同的土层上，钻进中发生位移和偏沉。

B.钻孔时遇到较大孤石、探头石或倾斜的岩层。

C.在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头所受阻力不匀。

弯孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进。严重时，钻孔应回填砂粘土，冲击钻孔应回填粘土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m，待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进。不得用冲击钻头直接修孔，以免卡钻。

冲击钻进时，可降低冲程，降低泥浆调度，在粘土层上回填部分砂、砾石防止吸住冲击钻头。

地层中夹有塑性土壤（俗称橡皮上），遇水膨胀后使孔径缩小。或钻头磨耗严重未及时焊补，钻出小于设计桩径的孔。遇到这种情况时，可采用上下反复扫孔的方法扩大，或回填砂粘土，待密实后重钻。

梅花孔或探头石（即孔形不圆有局部孔壁凸进）是冲击钻孔经常遇见的事故，其原因是：泥浆太稠，妨碍钻头转动；转向装置失灵，钻头总在一个方向上下冲击；操作时钢丝绳太松，或冲程太低，钻头得不到充分转向时间，这样就容易在基岩中形成梅花孔。在非均质地层如漂、卵石层、堆积层等易出现探头石。当出现以上情况时，一般用强度高于基岩或探头石的碎石或片石回填重钻。

钻头在距孔底一定高度卡住，提不上来，但向下可活动为上卡。在孔底卡住，无法活动为下卡。

A.不规则孔形未处理。

B.坍孔落石、工具掉进孔内。

C.长护筒倾斜，下端为钻头撞击变形。

D.钻头尺寸不一，或焊补超限。

E.下钻太猛，钻头撞碰在孔内倾倒。

发生卡钻，不宜强提，不可盲动以免愈卡愈紧或造成坍孔埋钻。

A.上下提动钻头，使之旋转，并用撬棍配合，左右反复拨动大绳，使钻头能沿下落的原道提出。

B.用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头，使钻头松动后，再起吊。

C.先探准障碍物的位置，收紧钻头大绳，可用冲、吸的方法将卡钻处松动后提出。

E.在无活动余地的情况下，可用强提法。强提的支撑枕木垛位置要离孔口范围稍远，以免孔口坍塌，并加保险绳，以免拉断大绳而掉钻。具体可用滑车组、杠杆、千斤顶等办法施力拉拔钻头。

在处理过程中，要继续搅拌泥浆，以防沉淀埋钻。

B.冲击钻头合金套焊接质量差，钢丝绳拔出。

C.钢丝绳与钻头连接处，钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。

D.钢丝绳断丝大多，未及时更换。

掉钻后，应及时摸清情况，如孔深、钻头是否偏斜、有无坍孔等，若钻头被埋住，应首先清孔，使打捞工具能接触钻头，打捞一般采用下述方法。

A.打捞叉法：当冲击钻头钢丝绳折断或钢丝绳卡松脱，在钻头上留下不少于2m钢丝绳时，可采用叉式捞针在孔内上下提动，将短钢丝绳卡住提出钻头。

B.钩取法；钻头上预先焊有钢筋环或打捞横梁等，可用钩子挂取。

C.套绳法：将单绳套（或双绳套）套住冲击钻顶端。有困难时可把带有套绳的导圈，而导圈固定在有刚度的杆上或抽碴筒下端，送到预先探准的位置上，将钻顶端或套住，收紧套绳取出。

当孔内掉进零星落物或工具时，可用电磁铁吸取。

4、钢筋骨架的制作和安装

3.4.1钢筋笼的材料、加工、接头和安装，应符合相关技术标准的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋必须全部焊接。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在清孔前进行吊放。吊装时，应严防孔壁坍塌。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆，钢筋笼外侧每隔2m对称设置4个控制钢筋保护层厚度用的非金属垫块。

3.4.2钢筋笼按不同桩长分段制作，孔口节上部设与主筋同直径的吊筋2～4根，以防止钢筋笼上浮或掉落，吊筋长度根据护筒口标高、承台底标高、焊接长度及护筒口上部钢筋笼支承设备高度等确定。钢筋笼采用焊接连接，焊接前须确保钢筋笼竖直。焊缝相距至少0.8米。钢筋笼最后固定在钢护筒上。

3.5.2导管使用前应进行试拼和试压，按自下而上的顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

3.5.3导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，应大于一节中间导管长度，导管接头宜采用螺旋丝扣形接头，但必须有防松装置。

3.5.4导管应位于孔中央，在浇筑混凝土前，应进行升降试验。导管吊装升降设备能力，应与装满混凝土的储料斗、导管等的总重量相适应，并应有一定的安全储备。

在浇筑水下混凝土前,应检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况，并且作好记录。在浇筑水下混凝土过程中,应填写水下混凝土浇筑记录。

3.6.1水下混凝土的要求

3.6.1.1水下混凝土施工用水泥必须符合相关要求，并且其初凝时间不应早于2h。

3.6.1.2拌制混凝土所用的粗骨料，应按批进行检验，其颗粒级配、压碎指标值、针片状颗粒含量除应符合相关规定外，宜采用连续级配，其最大公称粒径，不应超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3，且不得超过钢筋最小间距的3/4。

3.6.1.3水下混凝土应具有足够的流动性和良好的和易性，且在浇注过程中不应发生离析或泌水过多等现象。

3.6.1.4搅拌和运输混凝土的能力应与浇注速度相适应，搅拌地点应靠近浇注地点。

3.6.1.5水下混凝土浇筑，除应符合铁道部现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210）的有关规定外，尚应符合下列规定：

②水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。每根导管的间歇时间应根据具体情况确定，但不宜大于30min。每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。

③浇注混凝土时的流动距离、流动坡度、导管埋入深度、浇注速度和基坑内混凝土面升高等情况应随时检查，及时调整。

④导管应沿竖向徐徐提升，每次提升高度应与混凝土浇注速度相适应，且导管内应经常具有足够高度的混凝土。

⑤浇注过程中基坑内的水位应保持不变。

⑥水下混凝土顶面的流动坡度宜在1：5以下。当流动坡度较大时，应增加导管底端在混凝土内的埋入深度，同时应加快浇注速度，或改用流动度较大的混凝土。

⑨水下混凝土浇筑过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因，造成断桩事故，应予重钻或与有关单位研究补救措施。

4.1.1对水泥质量有怀疑或生产日期过久（一般常用水泥超过三个月，快硬水泥超过一个月），应按规定重新取样检验。

4.1.2水泥的运输、贮存、使用应符合有关规定。

4.2.1细骨料应采用天然砂，粒径在5mm以下。

4.2.2有害杂质含量均在规范限定值以内。

4.2.3大于5mm的颗粒，含量不超过5％。

4.2.4细骨料的材质和使用要求应按有关规定执行。

4.2.5每批量细骨料均应有材质试验合格单，并报经监理工程师批准才能使用。

4.3.1粗骨料采用坚硬耐久的碎石，禁止使用受矿物水特别是酸水侵蚀的石灰岩碎石或受过激烧的石料（白云石或石灰石）。粗骨料应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况，分批进行检验。

4.3.2粗骨料的颗粒级配应为连续粒级的级配碎石或连续级配与单粒级配配合使用。

4.3.3粗骨料中有害杂质含量不得超过有关规定。

4.3.4粗骨料的材质和使用按有关规定执行。

4.3.5每批量粗骨料均应有材质试验合格单，并须报经监理工程师批准方能使用。

拌制混凝土用的水，除符合现行规定外，尚应符合下列规定：

4.4.1使用的水必须经过化验，并取得监理工程师的批准。

4.4.2水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、醣类等。

4.4.4符合国家标准《生活饮用水卫生标准的要求》的饮用水，可作拌制之用。

4.5.1各种混凝土外加剂都必须是由专门的，经过计量认证合格的厂家生产的产品，均须有出厂检验合格证，标明名称、用途、有效物质含量和推荐掺量及使用注意事项等说明资料，并报监理工程师认可。

4.5.2混凝土外加剂的技术要求除应符合中华人民共和国标准《投外加剂应用技术规范》外，尚须符合有关规定。

4.5.3外加剂的使用量，应经试验室试验验证。

4.5.4在混合科中使用水溶液缓凝剂时，其含水量应计入混合料的有效用水量中。

4.6.1每批钢筋均应有生产厂家的出厂检验合格证，力学性能和化学成分试验报告单，其标示的各项指标、数据批量、说明、签证盖章，应齐全准确、真实。

4.6.2钢筋必须按不同钢材、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，并设立足够标志，以利检查和使用，钢筋的运输、装卸按有关规定办理。

4.7.1直径：冲击钻头直径D＋40（cm）。

4.7.2筒顶高程：高出施工地面0.5m。

4.7.3护筒埋深：岸滩上粘土不小于1.0m；砂土不小于2.0m；松软土层需埋入较坚实地层不小于0.5ｍ。

4.8.1泥浆原材料宜选优质粘土。

4.8.2泥浆比重：冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不宜大于：砂粘土1.3，大漂石、卵石层1.4，岩石1.2。

4.8.3泥浆粘度：一般地层16～22S；松散易塌地层19～28S。

4.8.4泥浆含砂率年≯４%。

4.8.5护筒内的泥浆顶面应始终高出筒外水位或地下水位至少2m以上。

4.9.1冲击钻孔时，只有在邻孔砼灌注完毕，并达到2.5Mpa抗压强度后，才能开钻。

4.9.2桩孔的钻进应分班连续作业，不得中途停止。

4.9.3钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查。

4.9.4孔底必须报经监理工程师检验签认后，才能进行吊放钢筋骨架和灌注砼的工作。

4.9.5钻孔桩钻孔偏差符合下表规定

10、清孔和安放钢筋笼

灌注水下砼前应清孔，柱桩允许沉碴厚不大于5cm。清孔时，应保持钻孔内的水

位高出地下水位1.5～2.0m以防坍孔，不得用加深孔底深度的方法代替清孔。

4.10.2桩位允许偏差及桩底沉碴允许厚度见下表

表9钻孔桩桩位允许偏差及桩底沉碴允许厚度

4.10.3.1主筋与加强钢筋必须全部焊接，以增加钢筋笼的刚度。

4.10.3.2钢筋笼人孔后，应牢固定位，以防发生掉笼和浮笼事故。

4.10.3.3钢筋骨架的允许偏差应符合下表11的规定。

11、灌注水下砼（导管法）

4.11.1水下砼粗骨料应优先选用砾石，其最大粒径不应大于导管内径的1／6～1／8和钢筋的最小净距的1／4，碎石不应大于30mm。

4.11.2砼坍落度采用180mm～220mm。

4.11.3砼初存量应满足首批砼入孔后，导管理入砼的深度不小于1m。灌注中导管理入砼的深度应保持在1～3ｍ之间，在任何情况下不得小于1.0m，以免造成断桩事故。水下砼应连续灌筑，不得中途停顿。

4.11.4灌注砼的数量应作记录，并随时测量，记录导管埋置深度和砼的表面高度。

4.11.5水下砼灌注顶面应高出设计桩顶1m，以便清除浮浆，但清除作业应防止损毁桩身。

4.11.6每根桩取砼试件应不少于2组（6块）。

表10钻孔桩钢筋骨架的允许偏差表

注：d为主筋直径，L为骨架长度。

1、加强安全教育，提高全员意识与知识水平。

2、健全安全组织，强化安全检查机构，将事故消灭在萌芽状态。

3、建立安全岗位责任制CJT400-2012标准下载，做到奖罚分明。

4、对机械的操作和管理，严格按照安全细则与安全操作规程进行，杜绝因机械操作不当、触电等伤亡事故。

5、对施工有影响的电缆管线的拆迁与有关单位联系进行，严禁任何机械及金属在带电或电缆下作业的碰触。

6、严禁饮酒后作业和穿拖鞋、赤脚上班。

7、钻机、提升站、吊机等大型机械作业时，设专人指挥，吊臂、重物下严禁站人。

8、现场实行规范化管理，各类材料堆放有序DLT 714-2019 汽轮机叶片超声检验技术导则.pdf，严禁侵入便道界限，保证道路畅通。

9、在生活区和生产区的工棚周围设消防桶、消防池和灭火器。