地铁车站围护结构施工方案

围护结构施工方案本车站工程基坑开挖前，先进行围护结构的施工，基坑支护设计为密排混凝土灌注桩φ800＠900作为围护结构，车站部分和折返线土达到设计强度70％后，再施工二序孔。

钻孔采用GPS-10型回转钻机，根据本合同段地区的地质特点，采用湿式泥浆护壁，泥浆正循环回转法成孔工艺。

现场绑扎钢筋笼，汽车吊配合人工分节吊装安放，搅拌运输车运送商品混凝土，导管法灌注水下混凝土。

钻孔灌注桩施工程序见图6-3。

一、工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见图6-4。

图6-4 钻孔灌注桩施工工艺流程图二、工艺要点1、施工准备桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，确认地下管线处理完毕，使机械能顺利进场，且施工中钻机保持稳定。

采用全站仪、经纬仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩。

2、泥浆制备正循环成孔的泥浆系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成，为最大限度减少对环境的影响，利用集装箱制作活动泥浆池，选用优质膨润土造浆，并投放一定量的Na2CO3，以降低地下水酸性腐蚀的影响，泥浆比重控制在1.1~1.3范围。

试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。

泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置进行处理。

钻孔用泥浆技术指标见表6-1。

泥浆技术指标表表6-13、埋设护筒孔口护筒采用4~6mm厚钢板制作，内径比桩径大10cm。

采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。

顶部高出施工地面30cm~40cm，护筒底埋入原土深度在20cm以上。

护筒埋设竖直准确，护筒中心与桩位中心偏差小于20m，护筒竖向的倾斜度不大于1%。

4、成孔试验施工时先在不同区段进行成孔试验，根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数。

获取较为详细的地质条件参数和可靠的钻孔参数，并根据获得的技术数据及时修正钻孔参数，以保证钻孔质量。

5、成孔(1)、钻孔钻机就位时用方木垫平，钻机定位要准确、水平、稳定，将钻头中心线对准桩孔中心，钻机回转盘中心与护筒中心,差控制在2cm以内。

钻孔过程中，孔内严格保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时添加泥浆，以维持孔内水头差，防止坍孔。

并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进参数、泥浆稠度。

钻进过程中，经常测定钻孔深度、倾斜度，发现问题，及时处理。

(2)、故障预防与处理①、钻孔偏斜安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常进行检查校正。

钻杆、接头及时调整，防止弯曲。

在出现钻孔偏斜后，查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。

倾斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后重新施钻。

②、糊钻在软塑状土层中旋转钻进时，因进尺快、钻碴大，出浆口堵塞后易造成糊钻(吸钻)。

一般采取控制进尺速度，选用刮板齿小，出浆口大的钻头，以防糊钻。

如糊钻严重，将钻头提出孔口，清除钻头残碴。

③、缩孔、扩孔施工时为防止缩孔采用上下反复扫孔的方法，并及时补焊钻头，防止因钻头磨耗使钻孔孔径小于设计桩径。

防止扩孔采取加大泥浆比重、控制进尺速度的方法。

(3)、施工注意事项①、保证钻杆垂直，初钻时，以低档慢速钻进，且护筒内有一定数量的泥浆后方可钻进，每台钻机配备两套泥浆泵轮换使用，经常检查排浆系统，加速泥浆循环。

②、根据不同土层，选用不同的钻进速度和钻进方式。

③、起落钻头均匀，避免撞击孔壁；接卸钻杆时采取可靠措施，严防钻头脱落；钻杆拆除后，进行检查清理，涂油保养。

(4)、成孔质量检查钻进成孔后及时进行质量检查，质量标准见表6-2。

钻进成孔质量标准表表6-26、第一次清孔清孔的目的是使孔底沉碴(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合规范质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。

钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻渣抽净。

本工程所处区域地质情况较差，为粘土和粉质粘土，清孔采用泥浆循环换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量；个别孔底沉渣采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。

清孔应符合下列规定：距孔底0.2~1.0m范围内的泥浆相对密度控制在1.15~1.25，含砂率≤10％，粘度≤28s。

清孔过程中必须及时补给足够的泥浆以保持孔内浆液面的稳定；第一次清孔结束后，孔底沉碴允许厚度为200～300mm。

7、绑扎、吊装钢筋笼(1)、钢筋笼绑扎钢筋笼在钢筋加工厂严格按设计和规范要求制作。

分段制作的钢筋笼长度以5～8m为宜，钢筋笼制作偏差要求见表6-3。

钢筋笼制作偏差要求表表6-3(2)、钢筋笼的吊装钢筋笼在制作、运输和安装过程中要采取措施，防止不可恢复的变形，并设置保护垫块。

在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；钢筋笼对接采用帮条搭接、双面焊缝，并在下段钢筋上焊好帮条，在上、下段钢筋笼对位固定好后进行焊接。

对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

钢筋笼露出桩顶设计标高不小于30d，以满足在压顶梁中的锚固要求。

图6-5 钢筋笼吊放程序图8、导管安装导管用Ф219mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0~5.0m，配1~2节长1.0~1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉试验，保证不漏水。

混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。

9、第二次清孔在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。

清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。

清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉碴厚度在200mm以内，此时清孔就算完成，立即灌注混凝土。

10、灌注水下混凝土(1)、采用商品混凝土，由搅拌运输车运送至孔位灌注。

(2)、先灌入桩尖首批混凝土，首批混凝土要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深；桩尖最先灌注的0.5~1.0m3混凝土采用稠度和强度与设计混凝土相同的灰浆。

(3)、开导管用混凝土隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。

(4)、随着灌注连续进行，随拔管，中途停歇时间不超过15min。

在整个灌注过程中，导管在混凝土埋深以1.5~4m为宜，既不能小于1.5m也不能大于6m。

由专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。

(5)、利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1.0m左右，在灌注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对灌注过程中的一切故障均记录备案。

(6)、考虑桩顶混凝土将被凿除，灌注时水下混凝土的顶面标高按高出桩顶设计高程1.0m控制，以保证桩顶混凝土的强度质量，避免因此而造成桩头强度不满足要求的质量问题。

灌注充盈系数（实际灌注混凝土体积与设计桩身计算体积之比）不小于1，一般土质为1.1，软土为1.2～1.3。

(7)、在灌注将近结束时，在孔内注入适量清水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。

(8)、浇筑压顶梁前，清理桩顶残渣、浮土和积水，并进行凿毛处理至设计标高。

见导管法灌注桩施工程序图6-6。

图6-6 导管法灌注桩施工流程图11、桩机移位在上一根桩的钻孔及第一次清孔完成后，移动钻机至下一桩位，开始进行下一根桩的钻孔施工，同时开始进行上一根桩的桩身混凝土灌注。

1.4 质量保证措施(1)、施工场地布置上，保证正循环作业时，冲洗液循环畅通，污水处理排放彻底，钻渣清除顺利。

施工过程中遵守下列规定：①、循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆泵、泥浆搅拌设备、钻渣分离装置等组成，并配有排水、清渣、排废浆设施和钻渣转运通道等。

采用集中搅拌泥浆，向各钻孔输送泥浆的方式。

②、为减小对环境的污染，泥浆池、沉淀池采用集装箱型式，沉淀池容积不小于6m3，泥浆池的容积为钻孔容积的1.2~1.5倍。

③、循环槽设1:200的坡度，断面面积能保证冲洗液正常循环而不外溢。

(2)、及时清除循环槽和沉淀池内沉淀的钻渣，必要时配备机械钻渣分离装置。

钻进过程中，根据冲洗液相对密度和粘度的变化，采用添加絮凝剂加快钻渣的絮沉，适时补充低相对密度、低粘度稀浆，或加入适量清水等措施，调整泥浆性能。

(3)、泥浆池、沉淀池和循环槽定期进行清理，清出的钻渣及时运出现场，防止钻渣废浆污染施工现场及周围环境。

(4)、正循环钻进时，注意以下事项：①、安装钻机时，转盘中心与钻架上吊滑轮在同一垂直线上，钻杆位置偏差不大于2cm。

②、根据土质情况，合理选择钻头和调配泥浆性能。

③、初钻时低档慢速钻进，使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁，钻至护筒刃脚下1m后，按土质情况以正常速度钻进。

④、钻具下入孔内，钻头距孔底钻渣面50~80mm，并开动泥浆泵，使冲洗液循环2~3min。

然后开动钻机，慢慢将钻头放到孔底，轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速。

⑤、正常钻进时，合理调整钻进参数，不得随意提动孔内钻具。

操作时掌握升降机钢丝绳的松紧度，以减少钻杆、水龙头晃动。

钻进过程中，随时检查泥浆指标。

⑥、钻进过程中，防止扳手、管钳、垫叉等金属工具掉落孔内，损坏钻头。

⑦、如护筒底部土质松软出现漏浆时，提起钻头，向孔中倒入粘土块，再放入钻头倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后继续钻进。

⑧、钻进过程中，保持孔内泥浆液面稳定，且不低于自然地面30cm。

⑨、在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工，距离控制不小于4倍的桩径，即3.2m，或最少时间间隔不少于36h。

(5)、清孔过程中及时补给足够的泥浆以保持孔内泥浆液面的稳定。

(6)、钢筋笼在制作、运输和安装过程中采取有效措施，防止发生不可恢复的变形，并设置保护垫块。

钢筋笼内径比导管接头外径大100mm以上。

(7)、钢筋笼吊放入孔时不得碰撞孔壁，其顶面、底面的标高、平面位置符合设计要求，误差不大于50mm.。

(8)、各工序连续进行，钢筋笼放入孔内后，进行第二次清孔，在测得沉淤厚度符合规定后半小时内灌注混凝土，灌注充盈系数不小于1。