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旋挖钻孔施工作业指导书
1 适用范围
适用于 xxx 标段桥梁桩基工程施工。
2 作业准备
2.1 内业技术准备
资料
a.开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩
基工程施工图及图纸会审资料。
b.有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试
验参考资料。
c.相关的资料表格及检验验收表格。
技术
a.熟悉和分析施工现场的地质、水文资料，编制钻孔灌注桩单项施工组织
设计，针对不同的地质情况，对钻杆、钻具、斗齿、护筒、泥浆、清孔工具、
检测等施工机械与设备进行选择和优化。
b.逐级向施工人员进行技术、操作、安全、环保交底，确保施工过程的工
程质量、环境保护和人身安全。
c.熟悉施工现场环境，摸清邻近区域内的地下管线（管道、电缆)、地下构
筑物、危险建筑等的分布情况。
d.开工前，对设计单位移交的导线点、永久的水准点进行复测；按施工现
场的实际情况加密导线点和水准点，并与相邻标段联测。根据坐标控制点和水
准控制点进行桩位和高程放样。
e.混凝土配合比设计及试验：按混凝土设计强度及耐久性要求，做水下混
凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，满足相应标准钻孔桩灌注混凝土的
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要求。
2.2 外业技术准备
a.陆上钻孔
a)根据现场地形情况进行合理布置施工场地。修筑施工便道，接通水、电，
设置泥浆池、钻渣临时存储池，布置好钻渣弃土场。确保场地平整、坚实。
b)规划临时道路路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔
壁稳定。
b.水上钻孔
a)根据钻孔桩数量、工期，规划安排旋挖钻机作业数量及其配套的吊机数
量、钻渣临时存储池、泥浆池等确定所需的平台尺寸。平台设计时应根据荷载
设计平台各相关结构，满足施工期间的强度和刚度需要，能够承受施工作业时
所有静、活荷载。
b)平台上应规划好旋挖钻机位置、钻渣临时存储位置、泥浆池位置或泥浆
补浆线路、供电线路、安全设施。
3 技术要求
1）旋挖钻机钻头的选择根据土层情况和钻孔方式进行选用。黏性土、粉土、
填土、中等密实以上的沙土地层可选用回转钻头。碎石土、中等硬度的岩石及
风化岩层可选用嵌岩钻头。
2）旋挖钻机钻孔根据不同的地质条件可采用干式成孔和湿式成孔。对粘结
性好的土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。对于松散易坍塌地
层，或有地下水分布、孔壁不稳定地层采用静态泥浆护壁进行钻进。
3）旋挖钻机开工施工应轻压慢进，钻头转速不宜大于 10r/min，待主动钻
杆全部入孔后，方可逐步加速进行正常钻进。
4）旋挖钻机钻进中应符合下列规定：
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①钻孔过程中应根据地质情况控制进尺速度，防止卡钻和埋钻。不同地层
钻进符合下列规定：
a．在硬塑层中钻进时采用快转速钻井，以提高钻进效率。
b．在砂层等松散易坍塌地层中钻进时应采用慢转速慢钻进，并适当增加泥
浆比重和粘度。
c．在易缩径的地层中钻进时应适当增加扫孔次数，防止缩径。
d．由硬地层钻至软地层时，可适当加快钻进速度。
e．由软地层钻至硬地层时，应减速慢进。
②旋挖钻机钻孔过程中应严格控制钻头升降速度，减小钻斗升降对孔壁的
扰动，避免造成塌孔事故。
表 3.1 旱地泥浆技术指标
钻孔方法 相对密度 黏度 T(s) 胶体率(%) 含砂率 泥皮厚度(mm) PH 值
旋挖钻 1.05〜1.10 18〜22 95 不大于 2 <2 8〜11表 3.2 水上泥浆技术指标
钻孔方法 相对密度 黏度 T(s) 胶体率(%) 含砂率 泥皮厚度(mm) PH 值
旋挖钻 1.05〜1.10 19〜23 98 不大于 2 <2 8〜11
4 施工程序与工艺流程
施工顺序：施工准备→钻孔→清孔→钢筋笼制作安装、安装声测管→安装
导管→砼灌筑。
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旋挖钻机钻孔施工工艺流程图
4.1钢护筒埋设
钢护筒的内径应大于钻头直径，一般比桩径大 100〜300mm，具体尺寸按施
工组织设计要求选用。
4.2 钻机安装及就位
1)旋挖钻机安装必须稳定、牢固。钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角
度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度
参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。钻机就
位后，测放护筒顶、钻机平台标高，用于钻孔时孔深测量参考。
导管拼装试
压
测量孔径孔深
二次清孔
安装导管
灌注混凝土
装配绞刀片、钻孔
桩位放样
钻头定位
拆除绞刀片
埋设护筒
造浆处理器
造浆
注入护壁浆
钻 孔
提升桶式钻
头
钢筋笼下放
就位
回转弃土
第一次清孔
电脑控制孔深
钢筋笼加工
制作
检 测
测量沉淀厚度
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2)钻机对中位置以钻孔桩设计位置为准，中心允许偏差不得大于 2cm;钻杆
倾斜率小于 1%。
4.3 钻进成孔
1)钻头的类型及应用
a.类型。钻头类型常用的分为两大类：
A、回转钻头:a 单底土斗 b双底捞砂斗。
B、嵌岩钻头:a 短螺旋钻头 b嵌岩筒钻 c牙轮钻头
b.应用。在一般地层情况下可选用摩擦钻杆和回转钻头。在岩层施工时可
配用短螺旋钻头、回转斗，嵌岩钻头等各种规格的钻头。回转钻头，适用于粘
性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。嵌岩螺旋钻头，适用于
碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹
的岩石。
2)成孔标准
成孔后经清孔应达到，孔内排出或抽出的泥浆手摸无 2〜3mm 颗粒，并满足
钻孔成孔质量验收标准。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
3)成孔检查
钻孔完成后应用探孔器检测孔径，用测壁（斜）仪或钻杆垂线法检查倾斜
度，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。
4)清孔
旋挖钻机成孔由于渣土由钻斗直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底
泥浆沉淀厚度小于规定值。若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，
此时应用钻机再抓一斗，且用钻斗上下搅动，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含
砂率小于 2%。若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管
附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。
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清孔完毕后，首先值班技术人员和质检工程师进行首检，然后通知主管工
程师检孔，最后通知组织监理共同对成孔进行验收检查。
5)钢筋笼吊放与灌注混凝土
与一般钻孔桩相同，参钻(挖)孔桩混凝土施工。
5 施工要求
5.1 作业条件
a.陆地开钻前清除坡面危石、浮土，铲除松软土层并夯实；根据钻孔的大
小挖好相应体积的泥浆池；准备装载机及时清理钻渣，出渣道路畅通，孔口四
周排水系统完善；做好孔口的围护；临时电力线路、安全设施准备就绪。挂牌
示出钻孔的桩号。
b.陆地设置排水沟、集水坑，及时将桩孔范围的积水排走，确保场内无积
水。必要时应降低地下水位。
c.水上平台作业前检查平台各结构是否按设计要求完成，并对其进行验收
签证。检查护筒中心位置、垂直度、入土深度等是否符合设计要求。
5.2 钢护筒埋设
护筒入土较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入。
5.3 钻进成孔及注意事项
a.钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将
钻杆的调整系统锁住，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。钻进时应先慢后快，
确认地下是否有空洞等不利地层，并做好泥浆护壁工作，泥浆相对密度控制在
1.05〜1.10 之间，含砂率不大于 2%。钻进过程中保持孔内有规定的水头和要求
的泥浆指标，以防坍孔。因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防
埋钻。
b.在开始钻进或穿过软硬层交界处时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担
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不低于钻杆、钻具重量之和的 20%，以保证孔位不产生偏差。钻孔过程中根据地
质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地
层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防
止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻
进并适当增加泥浆比重和粘度。在钻孔过程中，应根据具体情况对钻杆进行竖
直度检测，防止钻杆因不可控制因素而变动，影响成孔质量。施工过程中对钻
头磨损超标的应及时更换。
c.钻进过程中配备专人清理钻头四周夹带的泥块，确保钻头下入孔底有泥
浆通道使下钻顺利。由于钻孔速度快，为确保孔壁稳定不出现坍塌，由专人对
地质情况进行复查并经常进行泥浆指标的测定，及时调整泥浆性能。
d.成孔中，按试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的
各种参数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。钻进时及
时填写钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班的注意事项。记录必
须认真、及时、准确、清晰。
e.在钻进过程中，必须控制好钻杆的提升速度和下降速度。钻斗升降速度
保持在 0.75〜0.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。
5.4 旋挖钻机施工常见问题处理方法
卡埋钻的处理方法
卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，因此，施工过程中应采取积极主
动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象时，采取切实可行的措施及
时进行处理施工事故。
处理卡埋钻的方法如下：
a.直接起吊法：采用吊车直接向上起吊即可。
b.钻斗周围疏通法：即用水下切割或反循环等方法，清理钻筒周围沉渣，
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然后起吊即可。
6.劳动组织
本工艺根据工种按照一台旋挖钻机作业进行人员配置，若多台旋挖钻机作
业时，除旋挖钻机机手需另配置外，其他工种人员可以共用，其人员相应进行
调整。具体工作及人员配置见表 7.1 旋挖钻机作业人员配置表。
表 6.1 旋挖钻机作业人员配置表（单孔）
序号 工种 人数 主要职责1 旋挖钻机机手 2 操作、记录、保养、维修2 拌浆工 2 泥浆配置、拌浆、保养设备3 辅助工 4 拆装护筒、清孔、泥浆控制、下钢筋笼、灌注混4 电焊工 1 钻具修补、护筒修补、钻杆修补5 机械设备员 1 设备管理6 施工员 1 技术管理7 测量员 1 测量放线8 质检员 1 质量检查控制9 材料 1 材料管理10 试验员 1 质量控制
7 材料要求
a 桩基原材料：水泥、石子、砂、钢筋等由试验人员按规定进行检验，确保
其原材料质量符合相应标准。
b混凝土在拌和站强制拌和，坍落度控制标准为钻孔灌注桩为 180～220mm。
8 设备机具配置
施工机械及工艺装备主要有：旋挖钻机、起重机、装载机、运渣车或船、
电焊机、泥浆搅拌机、泥浆泵、泥浆检测仪器、测量仪器（如全站仪、水准仪）
等。
9 质量控制及检测
9.1 主控项目
1）钻孔达到设计深度后，必须核实抵制情况。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查；勘察设计单位现场确认。
检验方法：检查施工记录、观察。
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2）孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查
检验方法：测量检查和用检孔器
9.2 一般项目
1）钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋深应符合施工工艺设计要求。
检验数量：施工单位全部检查
检验方法：观察和测量检查
2）泥浆指标应根据地质条件确定。对制备的泥浆应试验全部性能指标，钻
进时应随时检查泥浆比重和含砂率。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：检查泥浆试验记录、进行泥浆比重和含砂率试验。
3）浇筑水下混凝土前应清底，桩底沉渣允许厚度为：摩擦桩不应大于 300mm。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：测量并填写记录。
4）钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法
9.3 成桩检测
8.2.1.受检桩的桩身混凝土强度应达到设计强度的 70%或桩身混凝土龄期
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不小于 14 天；
8.2.2.低应变检测桩检测前准备
①桩顶检测时标高应为设计标高；
②受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与设计条件基本相同；
③灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面；
④桩顶表面应平整干净且无积水；
⑤在桩顶平面中心位置打磨出直径约为 10cm 的平面；在距桩中心 2/3R 半
径处，对称布置打磨 2～4处直径约为 6cm 的平面（见图 2-1），打磨面应平顺光
洁密实；
2/3R 2/3R
D≤0.8m 0.8m＜D≤1.25m 1.25m＜D＜2.0m
图 1 不同桩径对应打磨点数及位置示意图
⑥当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试
信号会产生影响。因此，测试时，当桩头侧面与垫相连时，除非对测试信号没
有影响，否则应将桩顶与垫层断开。
8.2.3.超声波检测桩检测前的准备
①桩顶检测时的标高应为设计标高；
②要求受检桩的桩顶混凝土质量应与桩身设计条件基本相同；
③灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面；
④将伸出桩顶的声测管切割至同一标高并高出桩顶 10cm 以上；
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⑤检查各声测管是否畅通，如有堵塞必须疏通
⑥将各声测管内注满清水后，封口待检。
10 安全及环保要求
10.1 安全生产要求
1)应遵照执行《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009)和《桥
路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009)。
2)钻孔作业人员注意孔内地层变化情况及机器运转情况，出现异常，立即
停钻。钻机停钻，必须将钻头提出孔外，不得滞留孔内。
3)钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平
稳、牢固。避免钻机在 10 度以上的斜坡上作业，不要在斜坡上旋转机器、转向、
丁字方向上行驶，以防发生倾覆危险。钻机上、下坡道如坡度超过允许范围应
解体后上、下。
4)确认施工现场无电缆、光缆、地下管道等掩埋物。各类钻具要设置保险
绳，避免掉入孔中。
5)雨季应对现场做好排水工作，防止旋挖钻机基础软化导致钻机倾斜或倒
塌，确保道路通畅。孔口周围应有挡水措施，防止雨水流人孔内。
10.2 环境保护要求
1)施工中废油、废水、废渣按指定地点排放，以避免污染空气和水源。不
任意损坏农田和水利建设及交通设施。
2)钻孔封孔时的泥浆，应通过泥浆循环净化系统进行回收和利用，并注意
防止或减少环境污染。
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