中建钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

沿江段改建工程

钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

（格式最终版）

中国建筑第x工程局有限公司

2023年6月

至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

目录

第1章编制说明...................................................................................................................1

1.1编制依据..................................................................................................................1

1.2编制原则..................................................................................................................2

1.3适用范围..................................................................................................................2

1.4编制目的..................................................................................................................2

第2章工程概况...................................................................................................................2

2.1工程建设概况..........................................................................................................2

2.2危大工程概况和特点..............................................................................................3

2.3气象水文地质条件..................................................................................................4

2.4周边环境..................................................................................................................6

2.5施工平面布置和施工要求......................................................................................6

2.6施工重难点及措施..................................................................................................8

第3章施工工艺...................................................................................................................9

3.1施工工艺流程.........................................................................................................9

3.2施工方法.................................................................................................................9

四、项目组织及施工计划...................................................................................................30

4.1项目管理组织架构................................................................................................30

4.2项目管理目标........................................................................................................31

4.3施工进度计划........................................................................................................32

4.4各项资源供应计划................................................................................................33

4.5施工技术文件准备计划........................................................................................33

4.6资源配置计划........................................................................................................33

五、风险源分析...................................................................................................................34

5.1风险源辨识...........................................................................................................34

5.2危险因素分析及其措施........................................................................................37

六、施工安全保障措施.......................................................................................................41

6.1组织保障................................................................................................................41

6.2安全技术保障措施................................................................................................52

6.3监测监控措施........................................................................................................67

中国建筑第八工程局有限公司/中国建筑股份有限公司1

至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

6.4安全应急处置方案................................................................................................71

第7章安全检查和验收.....................................................................................................81

7.1检查方法................................................................................................................81

7.2安全检查的内容....................................................................................................82

7.3安全验收................................................................................................................83

第8章质量保证措施.........................................................................................................84

8.1项目部质量管理领导小组....................................................................................84

8.2质量管理领导小组职责........................................................................................84

8.3质量保证体系........................................................................................................85

8.4质量保证措施........................................................................................................85

8.5钻孔常见问题发生原因与处理方法....................................................................89

8.6桩基砼灌注过程中应注意的问题及应急措施....................................................92

8.7质量验收程序........................................................................................................94

第9章绿色施工保证措施.................................................................................................94

9.1四节措施................................................................................................................94

9.2环境保护................................................................................................................96

9.3文明施工保证措施................................................................................................97

第10章成品保护措施.......................................................................................................98

10.1过程中保护..........................................................................................................98

10.2桩体保护..............................................................................................................98

10.3桩顶保护..............................................................................................................98

10.4桩开挖保护..........................................................................................................98

第11章抗击新冠措施.......................................................................................................99

11.1组织措施..............................................................................................................99

11.2制度措施..............................................................................................................99

中国建筑第八工程局有限公司/中国建筑股份有限公司2

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

第1章编制说明

1.1编制依据

表1.1编制依据一览表

序号类别文件名称编号

1工程测量规范GB50026-2007

2公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007

3公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2012

4公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011

5施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005

6国家行业公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015

7规范港口与航道水文规范JTS145—2015

8公路工程施工安全技术规程JTGF90-2015

9港口工程荷载规范（JTS144-1-2010）

11港口工程桩基规范（JTS167-4-2012）

12海港水文规范（JTS145-2-2013）

13混凝土强度检验评定标准GB/T50107-2010

浙江省公路水运危险性较大分部分项工程专项施工

14浙交2010[236]号

方案管理办法（试行）

15浙江省交通建设工程平安工地建设管理实施办法浙交[2019]197号文

地方标准

16《浙江省高速公路施工标准化管理实施细则》

及文件

17《浙江省交通建设工程质量和安全生产管理办法》浙政令[2012]300号令

《关于进一步加强浙江省交通建设工程质量安全管

18浙交[2015]59号

理工作若干意见》

19中华人民共和国防洪法[2016修订]

20中华人民共和国水法[2016修订]

21中华人民共和国水污染防治法[2017修订]

22中华人民共和国安全生产法[2014修订]

23中华人民共和国环境保护法[2014修订]

24《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》

中华人民共和国内河交通安全管理条例(2017修

23

订)

交通运输部令2019年第

24中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定

法律法规2号

25《建设工程安全生产管理条例》［2003］第393号

安监总厅安健[2018]3

26《用人单位劳动防护用品管理规范》

号

《关于建立公路水运工程建设安全监督管理长效机

27交质监发[2009]78号

制的若干意见》

《关于开展公路桥梁和隧道工程安全风险评估试行

28交质监发[2011]217号

工作的通知》

交通运输部令[2017]第

29《公路水运工程安全生产监督管理办法》

25号

中国建筑第x工程局有限公司1

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

30灵江特大桥施工组织设计

31xx至沿江段改建工程两阶段施工图设计

32灵江特大桥施工图变更设计2020年6月

其他xx至沿江段改建工程施工图设计阶段工程地质勘

33

察报告

34xx至沿江段改建工程施工安全专项风险评估

35公路水运工程施工安全标准化指南

1.2编制原则

按照“安全适用、经济合理、节能环保、方便施工管理”的原则，合理布局，科学选

点，进行地质灾害调查，有效避开存在地质灾害隐患的地点，并且尽量避开林地、少占农

田，利用荒地；以及“节约用地、保护耕地、因地制宜、综合利用”的原则进行规划。

本方案以施工现场实际情况、浙江省高速公路施工标准化管理实施细则、设计图纸和

招标文件相关要求为依据；综合考虑本场站功能、效率以及施工过程中可能发生问题的应

对措施，编制本施工方案。

1.3适用范围

本方案是适用于余温公路临海汇溪至沿江段改建工程K21+144-K25+430段灵江特大

桥主桥Z3主墩桩基专项施工方案。

1.4编制目的

达到质量、工期、安全、经济的期望。合理安排、精心组织施工、控制施工过程、协

调接口关系、监控检验和工程施工状态，实现对业主的承诺。

第2章工程概况

2.1工程建设概况

表2.1工程建设概况一览表

工程名称xx沿江段改建工程工程性质PPP

建设规模22.58亿人民人民币工程地址浙江省临海市

总里程4.286km

合同段内桥梁、路基及防护排

建设单位项目承包范围

水工程

设计单位主要分包工程桥梁、路基

交工验收质量评定90分及以

勘察单位合同质量上。竣工验收质量评定90分

要求及以上，并达到优良。

监理单位工期3年

中国建筑第x工程局有限公司2

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

建立有效的HSE体系，不发生

总承包单位中国建筑第x工程局有限公司安全

一般及以上安全责任事故。

工程主要功

一级公路

能或用途

2.2危大工程概况和特点

xx至沿江段改建工程整体式路基宽度为24.5m，其中中央分隔带2.0m，行车道2×2×

3.75m，左侧路缘带2×0.5m，右侧路缘带及硬路肩2×2.5m，土路肩2×0.75m，设计线为

路基中心线，设计标高为路缘石处路面标高。

灵江特大桥采用{7*30+13*40+（120+260+120）+11*40+20*30}预应力砼T梁，先简支

后连续/钢-砼组合刚构结构，全长2275.96米；其中Z3主墩（22#墩）位于灵江内，距南岸

约75米的水中，最高水位+7.65，最低水位-1.63，设计明细见下表：

表2.2桩基设计表

根数

序号桥梁名称蹾号桩径（m）桩长（m）备注

（个）

1灵江特大桥Z3墩Ф3.29610薄壁墩

图2.1桩基纵断面图

中国建筑第x工程局有限公司3

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

图2.2墩身及基础一般构造图

2.3气象水文地质条件

2.3.1气象

(1)气温：项目区地处浙江懂不沿海，属亚热带季风气候区，海洋性特征明显，总的特

点是：温度湿润，雨量充沛，光照适宜，四季分明。全年几节变化明显，降水量年内分配

不均。春末夏初（4月16日-7月15日）由于太平洋副热带高压逐渐加强，与北方南下冷

空气交汇，静止锋徘徊，形成连绵阴雨天气，称“梅汛期”；夏秋季节（7月16日-10月

15日）受太平洋副热带高压控制，热带风暴或台风活动频繁，经常发生大暴雨，称“台风

期”；10月16日-来年4月15日称“非汛期”，除出现少数雨雪天气外，基本以晴冷、

干燥天气为主。多年平均气温17℃，以1月份最冷，多年月平均气温6℃，极端最低气温

-6.8℃，7月份为最热，多年月平均气温为27.8℃，极端最高气温38℃。无霜期为259天。

(2)降水：工程区域年平均降水量一般在1500～2100mm之间，降水量不仅空间分布不

均，年际变化也较大，且年内分配有显著差异。梅汛期(4月16日至7月15日)降水量一般

在400～700mm之间，约占全年的22～40%，台汛期(7月16日至10月15日)降水量通常

为350～1000mm，约占全年的20～50%。梅雨和台风暴雨是本流域洪水的主要成因。

中国建筑第x工程局有限公司4

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

(3)风：工程区域年平均风速2.5m/s，最大风速20～25m/s，风向呈季节性变化，夏季

盛行东南风，冬季盛行西北风。据洪家气象站资料：常风向为NW向(P＝16％)、NNW向(P

＝10％)，平均风速分别为3.1m/s和2.7m/s；最大风速和风向为19.0m/s(ESE、NNE)，出现

日期分别为1985年7月31日和1989年9月15日，次强风速为17.0m/s(ENE)，出现日期

为1985年7月30日。

(4)相对湿度：工程区域空气湿润，年平均相对湿度80%左右。

(5)日照：多年平均太阳辐射总量为108.9千卡/平方厘米，多年平均日照数1955小时。

2.3.2水文概况

灵江流域位于浙江中部沿海，介于东经120°14′-121°19′，北纬28°28′-29°

19′之间，东接台州湾，南西北分为永宁江、瓯江、浦阳江、曹娥江等流域相毗邻。灵江

流域上游段受切割破碎的山丘地貌影响，全境溪涧纵横分布，各干支流均为泼陡流急、洪

水暴涨暴落的山溪性河流，下段主河道坡度平缓，为感潮河段。

2.3.3地质构造

主墩位置自上而下分别为细砂、淤泥质黏土、卵石、粉质黏土、卵石、强风化凝灰岩、

中风化凝灰岩，中风化岩力学强度，高物理力学性质较好，可作桩端持力层。

图2.3Z3主墩工程地质横断面图

中国建筑第x工程局有限公司5

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

2.3.4通航

椒（灵）江通航是台州市内河航道网中的主要干线航道，也是浙江省的骨干航道之一。

该航道起点为椒江口的松浦闸，终点为临海市永丰镇三江村，全长65.15km。本工程拟建

桥梁所处的红光码头-灵江二桥段属椒（灵）江的中游，航道长32.17km。灵江河势弯曲，

河宽变化较大，河道宽度为160-1300m，水深3-8.8m，主航道宽度在75-180m之间，水深

2.7-3.5m。航段定级为IV级航道，通1000吨级海轮，航道规划等级为IV级。单孔双向通

航净空205m×22.5m；通航水位（1985国家高程）：最高通航水位+7.65m，最低通航水位

-1.63m。规划按底宽150m、水深3.0m（海图水深）标准，对本航段进行整治与疏浚，使1000

吨级船舶双向通航的乘潮保证率达到90%以上。建桥后水流与桥轴线法线方向交角为6°。

2.3.5冲刷

建桥对桥位河段河床冲刷的影响是多种因素综合作用的结果，主要来自于桥孔压缩水

流引起的一般冲刷和桥墩绕流所产生的局部冲刷。根据冲刷计算的经验公司计算，灵江特

大桥建桥后遭遇20年一遇洪水时，河道主槽断面发生冲刷，一般冲刷深3.3m，位于河道

内的桥墩局部冲刷深6.5m，对此应做好冲刷防护。

2.4周边环境

1）、本工程位于灵江南岸，施工钢栈桥及平台搭设完成验收合格后利用便道直接进

入现场，离G104国道直线距离约3公里，材料进出场便利；钢栈桥及钢平台搭设具体见

《灵江特大桥钢栈桥及钢平台专项施工方案》；

2）、涉及到的线路交叉的电缆、通信及地下管线，如需要迁改的线路需迁改完成；

3）、涉航手续正在办理中，不影响桩基施工；

4）、临时用电采用2台500kva变压器供电，现场布置三级配电箱。

2.5施工平面布置和施工要求

2.5.1施工平面布置

中国建筑第x工程局有限公司6

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

图2.4桩基施工平台布置图

图2.5栈桥及钻孔施工平台平面布置图

中国建筑第x工程局有限公司7

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

2.5.2施工要求

1、安全要求

严格执行各项安全生产制度和操作规程，消除施工中的安全隐患，力争安全文明施工

全线第一，严格遵守国家、部委颁布有关安全生产及文明施工的规定，达到《施工安全检

查标准》。

2、环保及文明施工要求

施工前取得有关环保许可证，施工期间对振动噪声、废水、废气、废油等施工垃圾进

行严格控制，并采取规范的处理措施，做到各项环保指标满足国家和地方性有关法规要求，

达到《建筑施工现场环境与卫生标准》。

3、管理要求

服从设计、尊重监理，运用“施工项目综合管理网络系统”进行网络管理，在工程进

度、质量、安全、环保等目标得到保证的前提下，加强工程各项施工管理工作，展现一流

的现代施工企业水平和风采。

4、其他要求

（1）作业人员具有较丰富的施工经验，工作认真负责，熟悉本作业的安全技术操作

规程；

（2）特种作业人员必须经过政府有关部门的考核合格后，并取得建筑施工特种作业

人员操作资格证书，方可从事相关作业；

（3）施工机械性能良好，能够满足施工场地、进度、质量、安全要求。

2.6施工重难点及措施

2.6.1施工重难点

（1）灵江特大桥Z3主墩桩基直径达3.2m，桩长96m，属大直径深孔桩基，砼灌注量

大；

（2）桩基位于水中，离岸无掩护，施工难度大；

（3）地质情况复杂。

2.6.2应对措施

（1）钻孔桩方案组织公司内部论证后并组织专家论证，合理进行机械选型，根据不

同地质情况进行泥浆配制、调整；

（2）加强现场钻进速度、泥浆性能、孔内水头的控制，杜绝坍孔与缩颈。

（3）搭设水中桩基施工平台，采用长钢护筒，保证施工安全质量；

中国建筑第x工程局有限公司8

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

（4）加强现场施工组织，确保钢筋笼下放迅速，保证砼供应及时，灌注连续。

第3章施工工艺

3.1施工工艺流程

图3.1施工工艺流程图

3.2施工方法

3.2.1施工机械选型及场地整理

灵江特大桥Z3主墩桩基为直径3.2m，桩长为96m的嵌岩桩，属于大直径超长桩基，

对钻机要求极高，经比对及实地考察，拟使用ZJD4000/350全液压钻机利用气举反循环进

行施工。具体性能特点及技术参数见下图：

中国建筑第x工程局有限公司9

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

图3.2钻机主要性能特点

图3.3钻机主要技术参数

因主桥Z3墩位于灵江距南岸约75米水中，设备无法进入，修建9米宽主钢栈桥及同

中国建筑第x工程局有限公司10

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

为9米宽支钢栈桥到达墩位，施工平台为钢平台，具体见《灵江特大桥钢栈桥及钢平台专

项施工方案》。

3.2.2护筒加工及运输

（1）整体要求

根据设计要求，钢护筒内径Ф3400mm，壁厚20mm。承台底面以下钢护筒施工完后不

拆除，作为桩基保护措施，设计长度不小于15m（实际长度根据试打确定），钢护筒外表

面防腐采用加强型单层环氧粉末涂层（≥800μm），其技术标准应符合《熔融结合环氧

粉末涂料的防腐蚀涂装》（GB/T18593-2010）、《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术

规范》（SY/T0315-2005）的有关规定。环氧粉末涂层喷涂位置至少不得低于承台底标高。

涂层喷涂完成干燥后，采用干膜测厚仪检测涂层厚度，对于不满足设计要求的，及时补图。

承台底面以上钢护筒作为桩基施工措施，护筒顶高至平台顶面，作为桩基施工措施，

承台施工前进行拆除。

（2）护筒下料

在正式加工前，必须绘制钢板下料图和钢护筒对接图，编写焊接工艺，并进行焊接工

艺评定。护筒下料放样前必须熟悉图纸，参与技术交底工作，放样应在平整度很好的平台

上进行。

（3）卷板

卷板采用多次、循环进给法，用专用弧形卡尺测量，直到达到规定的要求。

（4）焊接纵缝

将卷成的管节装入胎具调圆，进行焊接。焊接时严格按焊接工艺和规范操作。焊接前

必须清除焊缝两边30～50㎜范围内铁锈、油污、水气和杂物，并加100×100㎜的引弧板。

埋弧自动焊如在焊接过程中出现断弧现象，必须将断弧处刨成1:5的坡度，搭接50mm施

焊。多层多道焊时，各层各道间的熔渣必须彻底清除干净。

（5）加劲圈制作焊接

护筒制作完成后在每节护筒底部需要焊接一个加劲圈，加劲圈焊接在护筒壁外，焊缝

为满焊，加劲圈钢板与护筒钢板厚度选择一致，加劲圈高度为300mm，加劲圈距离护筒底

部30mm，与护筒底形成一个夹角，帮助护筒克服土壤摩阻力，防止护筒受挤压变形。

中国建筑第x工程局有限公司11

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

图3.4护筒加劲圈简图

（6）校圆、场内试拼及编号

对焊完的管节进行检验，椭圆度超标（大于D／1000或30mm）的进行校圆，校圆通

过辊床卷板机滚压完成，以保证每节管节的椭圆度。管节接长在平整的胎架上进行，将数

节管节对接成12m/节的钢护筒

（7）单件组装

单件组装前应检查每个单件的各项尺寸指标是否合格，如不符合要求，不得进行定位

焊接。

（8）总装焊接

总装焊接前，再次检查整个护筒的同轴度，要从各个不同的方向进行测量，首先要测

量两个端面是否与护筒的轴心线垂直，否则要进行相应的调整。竖向接缝要相互对称错开

180°。

（9）焊接工艺要求

钢护筒现场组装时应采用对接焊缝，在施焊过程中要保证钢护筒上下管节连接顺直，

管节对口应保持在同一轴线上。每一接头必须严格按照要求焊接，确保接头质量。钢护筒

对接采用多层焊。每层焊缝焊完后，应清除熔渣并进行外观检查，如有缺陷应及时清除，

多层焊点接头应错开。为减少变形和内应力，钢护筒对口焊接时宜对称施焊。

所有焊缝均进行外观检查，焊缝内部质量应达到Ⅱ级以上标准，熔透焊缝需进行100%

的超声波探伤。

中国建筑第x工程局有限公司12

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

（10）吊耳设置

工程施工前护筒由吊车采用两点起吊，经运输车平移至桩架前，竖起来后由履带吊的

起重机单点起吊，两点起吊的吊点位置和单点起吊的吊点如图3.5所示。

图3.5护筒吊耳设置图

吊耳采用厚度为25mm的Q235钢板，底板尺寸为竖向20cm×环向15cm，耳板尺寸

为径向20cm，环向10cm（耳宽），孔径为5cm。

图3.6护筒吊耳设计图3.7护筒起吊钢丝绳

图3.8护筒起吊（一）图3.9护筒起吊（二）

中国建筑第x工程局有限公司13

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

3.2.3护筒埋设

为尽量减少钢护筒之间施打过程成相互扰动，钢护筒搭设顺序同桩基施工顺序，具体

见图3.13。钢护筒顶面标高与施工平台高程相同，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于

80mm，倾斜度不大于1%。图纸明确规定，施工单位可根据施工安全自行确定护筒的实际

入土深度，但不应高于筒底标高设计值。

图3.10护筒标高明细图

钢护筒采用平板车运抵现场，采用70t履带吊机起吊，采用DZJ-200型双卡振动打桩

锤分节插打；接头切边后满焊，并采用厚10mm高30cm钢板沿接头周圈均布、满焊进行

补强，焊缝处上下各15cm。钢护筒插打前，用全站仪放出其中心坐标位置，并采用钢导向

框进行导向，控制中心偏差不大于80mm；单节插打到位后，对其中心位置进行复核后再

中国建筑第x工程局有限公司14

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

进行接长，并通过全站仪对横桥向进行观测，确认竖直度偏差在1%内后，再对称施焊。

最后护筒底标高达到设计要求且贯入度达到5cm/min后，即认为钢护筒插打到位。护筒安

装结束后不能高出平台过高也不能过低，本方案按低于平台20cm考虑，对于过高或过低

的要求切割或焊接，钢护筒全部施工完成后，两两之间分别用Ⅰ45b工字钢进行连接，以

防坍孔时护筒沉落或偏斜。

在桩位复核正确，护筒埋设符合要求护筒标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机

定位要准确、水平、垂直、稳固，钻杆中心线、转盘中心线、护筒中心线应保持在同一直

线。钻机就位后，用水平尺对钻机进行水平测量，保证钻机不倾斜。钻机安放定位时，要

求转盘水平，钻杆垂直，钻头中心与护筒十字线中心对正后，进行钻孔。

图3.11钢护筒导向框

3.2.4泥浆的制配和循环

桩基施工的关键在于成孔和混凝土灌注施工两道工序而成孔又是桩基施工之中的重

中之重，直接关乎桩身垂直度及桩径。如单桩成孔周期过长，则可能存在缩径、成孔灌注

中国建筑第x工程局有限公司15

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

前沉渣较厚等问题。

考虑本工程地质条件较为复杂，施工具有一定难度。项目部根据试桩的施工经验，以

本项目的地质条件拟采用PHP优质泥浆，以确保成孔质量方面要求。

表3.1本工程各地层施工泥浆比性能指标要求

失水率

粘度含砂率胶体率泥皮厚

钻孔方式地层情况相对密度（ml/30minPH值

（s）（％）（％）(mm/30min)

）

一般地层1.08～1.1516～20≤1≤20≥95≤38～10

反循环易坍地层1.08～1.1818～28≤1≤20≥95≤38～10

卵石土1.10～1.2220～35≤1≤20≥95≤38～10

备注：贮浆、造浆利用泥浆箱，钻渣考虑使用泥浆船和护筒串联浆液置换，出渣箱在

平台上并根据出渣情况适时增减渣土箱运输数量。

泥浆循环系统：本项目泥浆主要通过滤网砂箱、泥沙分离器进行净化分离排渣。孔内

排出的泥浆携带大量的钻渣，首先通过过滤网将大块的钻渣分离直接沿溜槽排至渣土箱，

首次分离后的泥浆再经筛网流入泥浆箱；其次不定时（每次间隔时间不超过2小时）对泥

浆箱内泥浆的性能进行检测，合格泥浆可直接回流至孔内，不合格泥浆应通过除砂器进行

除砂后方可回流至孔内。泥浆循环过程中，应及时补充新浆，满足泥浆液面高度大于护筒

外水面2m以上。认真做好泥浆测试工作。新制备的泥浆进行第一次测试，使用前进行一

次测试，钻孔过程中测试一次，钻孔结束后在泥浆面下1m及孔底以上0.5m处各取泥浆样

品测试一次，回收泥浆后、泥浆处理后各测试一次。

中国建筑第x工程局有限公司16

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

图3.12泥浆循环示意图

3.2.5钻机的安装调试、钻进和移位

根据本工程的施工图纸要求及地质资料的情况分析，Z3主墩采用气举反循环排渣工艺

施工。拟部署1台ZJD3500/250型全液压钻机。制浆箱为活动式可吊运，摆放将根据基桩

施工顺序做出合理的布设及调整，满足钻孔使用。废浆考虑在护筒内循环，废浆使用泥浆

分离器将干渣分出，装入渣土箱，运出，处理后泥浆流入制浆箱循环使用。

图3.13桩基施工顺序图

钻机进场安装之前，必须检查各部件是否完好、齐全，如发现有损坏决不能勉强使用，

必须更换或配齐。确保对机械的运行无影响后，再进行安装，由于钻机在安装好之后自重

大，施工现场的起吊设备有限。因此，必须提前由测量人员准确测放桩位坐标及确定钻机

安装位置，然后再按照顺序组装。空压机、泥浆分离器是整机只要接驳电源即可。钻机为

组合机需现场组装，拼装前备好起重用的各种型号的钢丝绳和卸扣。

待钻机组装完毕后，再进行就位复测，检查其动力头回转中心位置与桩位中心的对中

以及钻机水平情况，满足要求后，将钻机与平台进行限位固定，保证钻机在钻进过程中的

稳定性。

配套的钻杆、配重、钻头在使用之前进行检查、实物编号，并准确测量记录各测量结

果。

施工现场吊车将钻头、钻杆及配重拼装连接后，在相应的法兰连接处加固，然后将钻

中国建筑第x工程局有限公司17

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

头组件吊入孔内固定，安装钻杆前，检查钻杆是否完好，有无断裂、扭曲变形，确定无问

题后方可使用。法兰连接必须采用钻杆密封圈、气管密封圈，并用螺丝将各个法兰牢固连

接。准备工作完成后，将钻头下放水中，距孔底约50cm处，接通供气及泥浆循环管路，

开动空压机，开启供气阀供气，在护筒内开启气排，检查钻杆、孔内水面，供风管路、循

环管路、水龙头等有无漏气、漏水现象，并观察水头情况，开动钻机空转，持续5min确

定无故障后，即可开始钻进。

钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成

孔质量。钻进时，对不同的地层和深度按不同的方式操作：刚开钻时，要轻压慢钻，回转

速度不能太快，以免钻杆过分抖动，造成孔位偏斜；在砂层中，控制钻进速度，加强泥浆

护壁。

在施工中详细认真地填好成孔钻进过程的相关记录。钻进过程中经常检查钻杆垂直度，

确保成孔轴线垂直。钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁

的稳定。对孔位、孔深、孔径及垂直度等情况进行自检合格后向监理工程师报验，合格后

进入下一道工序。成孔质量控制标准见下表。

表3.2钻孔桩成孔质量控制标准

序号检查项目规定值或允许偏差检查方法

1孔的中心位置（mm)群桩：100；单排桩：50全站仪

2孔径(mm)不小于设计桩径测孔仪

3倾斜度（%）＜1测孔仪

摩擦桩：不小于设计规定

4孔深（m）测孔仪

支承桩：比设计深度超深不小于0.05

5沉渣厚度（mm)符合设计要求测孔仪

相对密度1.03～1.10比重计

粘度（Pa.s）17～20粘度计

6

含砂率＜2%砂率计

胶体率＞98100ml量筒

（注：本设计要求嵌岩桩沉渣厚度不得大于50mm）

成孔验收合格之后，将钻机移位。首先将钻机的钻杆移到合适的场地再将连接的电源、

泥浆管等拆除，随后吊起钻机（必要时拆卸吊装）整体安装在待钻孔位置，最后将钻头及

其他部件吊装就位。

中国建筑第x工程局有限公司18

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

3.2.6钻进阶段注意事项

（1）护筒内钻进

在开钻之前，对护筒内进行清理，防止杂物，对后期钻孔造成困难。护筒内钻进应注

意以下几个要点。

1）护筒内扫孔：护筒直径要比钻头的直径大40cm，护筒内钻进时宜采用带钢丝刷的

钻头钻进，钢丝刷使用3根长度与钢护筒内径相等的、直径40mm钢丝绳制作，3根钢丝

绳呈交叉状沿水平向固定在钻头空刀盘上，采用反循环钻进，直至护筒底口上方1.0m为

止。这样即可将内壁泥块清理干净。

2）泥浆控制：据地质报告，施工区域上部地层以粘土层为主，因此在钻进时，对泥

浆应进行有效的监测。泥浆过稠则会大大降低钻进效率，特别是反吹造浆后，泥浆比重会

较大，需及时调浆，适当降低泥浆比重，保证反循环能正常反浆；泥浆过稀则对出护筒后

钻进的泥浆护壁与排渣增加难度带来隐患及不便。因此，钻进时应重点监测泥浆的性能指

标（泥浆比重1.08-1.20，粘度≥20S，含砂率≤1％），及时排浆、调整泥浆比重，既要提

高钻进效率，更要保证泥浆浓度满足相应地层的钻进施工。

3）护筒底口反循环钻进时，应采用慢转速、降低进尺，不扰动护筒底口土层确保底

口不漏浆，保证护筒的稳定性。

（2）正常钻进

1）在钻进过程中注意进尺，如发现进尺明显减慢，返浆困难，要停止钻进，检查钻

具是否损坏或糊钻，及时处理。

2）当地质情况的变化频繁，层面交界无规律，应控制钻进速度，防止斜孔发生，因

此必须及时调整钻机的水平度和垂直度，确保钻孔的垂直度。

3）在粘土和砂层交接处时，容易出现糊钻。因此应根据实际情况多次提钻、清理钻

头，同时低速慢进，补浆换浆，提高护壁的稳定性，避免塌孔、缩径、漏浆等不良情况的

发生。

4）水头高度必须保持护筒内水位高于最高潮位2-3m。

5）加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底0.3～0.5m，维持泥浆循环5分钟以上，

以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再加接钻杆。

6）加接钻杆时，钻杆连接螺栓应拧紧牢固，钻杆连接螺栓必须使用双螺帽，认真检

查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作；升降钻具应平稳，尤其是当

钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒，破坏护筒底部的孔壁。

中国建筑第x工程局有限公司19

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

7）钻进过程中定期对钻头和钻杆进行检查，防止由于螺栓的脱落或钻头的磨损严重

造成钻进过程中的事故。

8）钻进过程中保证孔口的安全，孔内不得掉入任何铁件，以保证钻孔施工的顺利进

行。

9）钻进过程应连续操作。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常

情况及时上报处理。

10）距孔底标高差50cm左右，钻具不再进尺，先停钻停气，清理掉沉渣池钻渣，以

增加清渣效果；再采用大气量低转速开始清孔循环，泥浆进行全部净化，经过2小时后，

停机下钻杆探孔深，此时若不到孔底标高，差多少，钻具再下多少，此项工作在钻孔桩工

艺试验中要得出钻具距孔底多少距离清孔达到标高的参数。通过以上工艺来保证孔不会超

钻，不会清孔过深,导致出现沉渣少的假象。

3.2.7成孔检测

成孔后检查孔深、孔径、倾斜度，检孔主要采用超声波成孔检测仪的的方法，辅助采

用钢筋探笼。

超声波成孔检测仪工作原理：把仪器的绞车置于成孔上，使超声波发射兼接收探头对

准钻孔的中心，在探头沿钻孔中心线下降过程中，脉冲信号发生器发出一系列电脉冲加在

发射换能器的压电体上，压电体将此信号转换成超声波脉冲并发射，超声波脉冲穿过泥浆

及钻孔侧壁后部分被反射回来并为接收器所接收，再转换成电信号输往操作仪。依据反射

信号的强弱和反射时间差，操作仪在打印纸上实时打印出孔壁曲线。根据图像即可对钻孔

成孔质量进行直观的判断。

检孔合格后，立即进行清孔，清孔采用换浆法。清孔标准符合规范要求，泥浆比重

1.03-1.1，含砂率小于2%，粘度17～20Pa.s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，摩擦桩桩

不大于15cm，端承桩不大于5cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔，填写成孔检查记

录表。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。清孔完毕后应立即灌注水下混凝土。

3.2.9第一次清孔

清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行主墩采用反

循环清孔，同时保持孔内水头，防止塌孔。经检测孔底沉渣厚度满足设计及规范要求，孔

内泥浆指标符合本项目的泥浆控制技术规范要求后（循环时间控制在2～4小时），及时

停机拆除钻杆（提钻过程中，保证钻机的稳定、垂直，防止钻头将孔壁的泥皮刮落）移走

钻机，尽快进行成桩施工。在钻孔和清孔的过程中，泥浆经过旋流器分离出泥浆中携带的

中国建筑第x工程局有限公司20

xx至沿江段改建工程钻孔灌注桩（水中桩基）专项施工方案

剩余钻渣，分离后的优质泥浆继续返回到孔内循环使用，而钻渣通过排渣槽收回到废渣箱。

钻渣要求集中堆放，运输到场外指定地点。当沉渣厚度及泥浆指标达到要求后，及时报验。

清孔结束，组织提钻移机，项目部配合监理进行成孔检测，检测合格后进行下一道工

序的施工。

3.2.10钢筋笼的制作与安装

钢筋笼在3#钢筋加工场内下料、数控钢筋笼滚焊机焊接成型，钢筋笼运输车运送到施

工现场，100T履带吊吊笼安放。

1、钢筋笼制作

钢筋加工前，表面应洁净，无损伤，使用前应将表面的油渍，漆皮、锈迹等清除干净，

对于不符合要求的原材料严禁使用。

钢筋笼的外轮廓直径为孔桩理论直径减去75mm控制。为了保证钢筋笼具有足够的保

护层厚度，每隔2m在钢筋笼加强筋的四周布置4个混凝土滚轮导向，滚轮应与加强箍筋

焊接牢固。

（1）主筋上料

通过上料架或人工将加工好的主筋放入分料器，人工穿过固定盘模板，并在移动盘模

板内通过固定螺栓将主筋锁紧。启动移动盘，进行箍筋缠绕及焊接。

（2）加劲箍圈的制作与安装

加劲箍圈采用自动弯箍机进行加工。

加劲箍圈安装分为两步，第一步分是在钢筋笼完成自动滚焊后卸除钢筋笼前，为保证

整体刚度，在钢筋笼两端及中间各焊接一加劲箍圈；第二步是完成卸笼后，在半成品存放

区进行剩余部分加劲