项目工程概况 环境与资源
钻孔的操作流程 操作要领
钻孔桩常见问题与对策
钻孔的过程检测项目与终孔检测项目 钻孔的多发安全风险与对策一、项目工程概况
项目的位置： 桩的数量、桩径、桩长
桩位的地质剖面图、土层的力学性质二、环境与资源
平台的形成：（水上桩基平台、放坡开挖平台）平台标 高、荷载的布置要求
天气环境因素：排水规划
材料：到达现场的道路规划、出渣、弃渣位置
钻孔设备摆放：钻机、泥浆沟、泥浆池位置、三级配电 位置三、钻孔的操作流程
三、钻孔的操作流程
成孔 下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土 成桩旱地： 平整 、夯实场地
浅水： 筑岛（粘土推填、袋装粘土） 深水： 搭设钢管桩水上钻孔平台或者
静水船上平台
• 护筒的作用： Ø 固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔 内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。 • 护筒的制作要求： Ø ①护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况 而定。钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚
8~10cm 。
护筒上部设1～2个溢浆孔， Ø ②护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻 孔的宜加大20～30厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜
加大30～40厘米。
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• 护筒的埋设要求
Ø
①钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩 孔表层土，并埋设护筒。
②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压 等方法。
③埋置深度一般情况为1.5—2米，特殊情况 （地下水变动、流沙、软弱淤泥）应加深。
Ø
Ø
Ø
2020/5/2 ④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；
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护筒入土深度
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质量通病：
不围护、泥浆乱流
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埋 设 护 筒
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3.泥浆制备
泥浆作用：
、正循
在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具
环排渣。
组成及要求：
①水：水的PH值7～8之间，不含杂质
②粘土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗 粒含量多于总量的50%，相对密度为1.1～1.5
③添加剂：
无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉 有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度
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泥浆池
质量通病：不围护、泥浆乱流
泥 浆 护 壁 成 孔 灌 注 桩 膨 润 土 泥 2020/5/2浆 池
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泥 浆 指 标 检 测 仪 器
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泥浆比重检测 泥浆粘度检测
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泥浆含沙量检测
钢筋笼检孔 2020/5/2 19
4.钻架与钻机就位
要求（质量通病：钻进中钻机移位）
能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚 ①
度，具有足够的高度。 钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必须 ②保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。 钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、 ③塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检 查。
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5.钻 孔
冲击法
钻孔
冲抓法 回旋法
① 冲击钻机钻孔
十字形
钻头
管形
十字钻头 （按重量分）冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲 程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。 中、低冲程： 中等冲程：2 ～3m 1～2m
砂卵石等
高冲程： 3～5m
分级 扩钻
粘性土、 风化层、 砾砂石等
十字形钻头钻
基岩、漂
1.5m以上孔径
石和密实 分2级 卵石层
管形钻头0.7m 以上孔分2～4 级
② 全套管冲抓成孔
特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘 时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于 端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快， 挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不 会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高； 成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底， 速度快；自行式，便于现场移动。
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§ 冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机
将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张 开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头， 这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣， 依次循环成孔。
§ 冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与
冲击成孔施工相同。
§ 适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时
宜换用冲击钻施工。
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全套管冲抓成孔③正循环钻孔
Ø正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆 顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土 壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出 流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循 环使用。 Ø特点：
排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较 大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也 比较便宜。 Ø适用：
粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基 岩正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机 对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔
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正循环钻结构示意图
④反循环钻孔
反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外 流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将 钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻 锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。
特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操 作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。 适用：同正循环。
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反循环钻结构示意图
⑤旋挖钻机钻孔
主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔 直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满 足各类大型基础施工的要求。
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旋挖钻机
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旋挖钻斗
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6.清孔
目的（质量通病：沉渣超标、含砂率超标）
钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这 些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层 紧密结合，保证桩的承载能力。
方法：
抽浆清孔、换浆清孔、掏渣清孔
清孔标准
规范：泥浆比重1.03~1.1，含砂率小于2%
实际操作：重点控制含砂率2%，易塌孔地质，泥浆比重 可放宽到1.15-1.2
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循环排渣
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7.钢筋笼的制作和安装
注意事项：（常见通病：钢筋笼保护层错误/钢筋笼上浮）
1.
钢筋骨架一般每隔2～2.5米设置直径14～18毫米的加强箍筋 一道；并设十字架立撑，架立撑钢筋下方钢筋笼后取下
2. 3. 4.
钢筋骨架可分段制作； 要确保保护层厚度；
钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。
5. 钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准护筒中
心缓慢下放至设计标高。
6.
下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁
钢筋笼到位后必须进行对中定位，焊接挂耳和防上浮压杆。 技术员应掌握护筒偏位，调整钢筋笼下方定位顶口耳筋高度， 使钢筋笼对设计桩中心，确保保护层厚度规范。2020/5/2
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标准化钢筋笼机
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每2m设加强钢筋
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灌注桩钢筋连接尽量用机械快速接头
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钢筋保护层满足要求
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（八）灌注水下混凝土
Ø
浇筑前准备工作：
Ø
确定配合比：重点控制和易性、坍落度（入模大于18cm ）、摊扩度（大于45cm）、塌损、缓凝时间（大于整 桩浇筑时间）
Ø
水下导管的密封试验（空气水压法） 计算埋管0.8-1米时，首封砼用量。 下放导管的单节及总长度记录
Ø
Ø
Ø
复测泥浆的比重、桩底沉渣厚度，满足规范要求
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导管水密性试验
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合格混凝土
不合格混凝土 2020/5/2 48
导 管 法 浇 注 桩 身 砼
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水下混凝土灌注过程
浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因 为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快 将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内 呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混 凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。 水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。
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焊吊筋，防止浇筑砼 时钢筋笼上浮
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灌注要求
在拔球或剪球下方料斗抹黄油然后垫小块塑料薄膜，增加首封混 凝土下落隔水，减少砼洗澡形成栓体灌注失败概率。 水 下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导管在混凝土中埋 入深度一般为2～4米，在任何情况下不得小于1米或大于6米。 导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。 混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。高出的高度应
根据桩长，地质条件和成孔工艺等因素合理确定，一般为0.8~1m， 并在初凝前将其清除出孔，以免成桩后凿桩头。
在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，压力降低，而
导管管外的泥浆稠度增加，如出现混凝土面上升困难时，可在孔 内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
浇筑过程中技术人员必须亲自测量砼高度和记录拆除管节的长度，
计算埋管深度，避免管拔空形成断桩质量事故。
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水下混凝土浇筑专用下料斗
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砼坍落度 现场监测
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水下混凝土首灌开始
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水下混凝土灌注
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水下混 凝土浇 筑过程 中的浇 筑标高 监测
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水下砼浇筑过程中对排气孔的观测
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根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管
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拆除的导管及时冲洗和保养
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砼浆泵吸去多余砼浆
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问题：严重超灌，且未在浇筑初凝前清理多余砼，出现大量凿桩头，浪费成本
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桩头混凝土取样
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五、钻孔桩常见问题及对策
出错案例
桩长出错，原因：测绳使用过程中，锤坨起始0点被重 绑改变或测绳记录点读数被改。技术干部验收应使用自 备测绳，并自己打水坨。
钢筋笼卡中间，原因：未用钢筋笼式验孔器验孔，钻孔 桩出现缩颈或垂直度不合格。
导管拔空断桩，原因：记录导管长度错误。技术员必须 跟踪下导管，亲自记录，到位后下底再提起40cm高度 固定在卡口。
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常见问题及处理 掉钻
首先下空气管或送浆管到底，送气翻浆或送浆翻渣，尽 量减少沉渣埋钻。利用钻头周边打捞绳打捞，潜水员下 孔打捞。如果基本到桩长，丢钻头保桩。特别重要桩， 下钢护筒跟进，抽水干作业打捞。
卡钻
首先下空气管或送浆管到底，送气翻浆或送浆翻渣，尽 量减少沉渣埋钻。用测绳确定卡钻姿态，下打捞钩用吊 车或其他钻机辅助上拔，并辅以小钻锤下冲松动。如果 无法解决，下油壶装炸药或鞭炮用黑火药，振动松动在 拔。
为避免卡钻发生，应每班检查钻头尺寸，进行加焊 。
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常见问题及处理 遇孤漂石、倾斜岩面
回填粘土和片块石反复冲，直到穿过该层，且垂直度满 足要求。
为防止偏孔发生，每班应挂中心十字线，上下提钻头检 查。
遇流沙、软土
加大泥浆比重，回填片块石反复冲击，挤密孔壁。或护 筒跟进，或桩周边打搅拌桩进行加固。
遇岩层裂隙
加大泥浆比重，泥浆中拌入碎木屑等材料封堵，钻孔压 浆封堵。
遇地下溶洞
根据钻探确定溶洞大小，采取回填片块石、浇混凝土、 护筒跟进、钻孔压浆、改为回填挖孔、磨管钻等。
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常见问题及处理 导管拔空
重新封底，在重新封底时导管下插进入老混凝土面，有 一定风险，有经验操作人员可用。
浇筑堵管
一般原因：形成导管内高压气瓤，砼中混入大石头或板 结水泥块，砼离析、砼遇水洗澡。
第一步减小埋管，提高压差，冲击抖动。 第二步用钢筋插捣。
第三步提空重新封底。（风险大，报告项目总工）
断桩
2020/5/2原因：发生首封未埋管、导管提空、导管不密封进水、
沉渣过厚、泥浆过稠、含砂率过高，以及中间发生重大 塌孔、孔壁击穿等意外事件。一般严格操作流程不会发 生断桩。
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六、钻孔的过程检测项目与终孔检测项 目
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七、钻孔的多发安全风险与对策
1、泥浆池防护及标准化做法。
施工期间标准化围护，防止人蓄误入 后期泥浆池沉淀回填后标识，防设备误入
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2、钻机平台修整及设备转场安全注意事项
（1）钻机施工平台必须满足钻机及施工期间承载力的要求， 并设置排水措施。
（2）钻机移位应有专人指挥，应严格按照操作规程施工， 在钻机坍塌范围内严禁站人。 回旋钻机钻架升降应保证油缸压力有效，防止下方过 程中压力不足导致倒塌； 冲击钻在移位过程中，必须把桅杆放下，吊车在吊钻机 时，吊点要选好，吊的过程中必须保持钻机平衡。
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3、桩基钢筋笼焊接注意事项
（1）首节钢筋笼下发应排除周围建筑物尤其是高压电线的 影响，必要时应缩短钢筋笼施工长度。
（2）钢筋笼孔口焊接，必须保证有牢固可靠的操作平台。 （3）电焊机必须设二次侧漏电保护装置。
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电焊机漏保和接线要求
钢筋笼孔口焊接无操作平台 保证钢筋笼接头搭焊和混凝土灌 注的作业人员，在护筒周围用5 公分厚的跳板（木板）搭设不小 于40公分宽的安全操作平台。 4、其他注意事项。
（1）护筒安装必须高出原地面20cm，防止孔口被水浸泡 发生坍塌。
（2）现场用电必须满足：配电箱符合“三级配电两级保护”、 开关箱（末端）必须装漏电保护、满足“一机、一闸、一漏、 一箱”、开关箱垂直离地高度60公分、露天开关箱必须搭设 防雨、防潮的棚架、禁止私拉乱接电线。
（3）吊车司机必须持“特种作业人员操作证”上岗，吊车的 支腿必须全部撑开并在下边垫设方木。吊车司机在钢筋笼 下方过程中和钢筋笼焊接过程中严禁离开操作室。2020/5/2 74
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