地铁车站主体围护结构施工方案

第六章施工方案6.1主体围护结构施工本标段车站出入口及风道附属结构基坑围护结构采用φ800@1000钻孔灌注桩+内支撑、φ1000@1200钻孔灌注桩+内支撑，本工程涉及到钻孔桩施工的工序为围护桩、临时立柱、抗拔桩。

围护桩采用φ800、φ1000mm钻孔灌注桩，由于大众路站围护桩上方有10kV高压线，所以该站围护桩采用回旋钻机成孔；其他钻孔桩及临时立柱桩基础与抗拔桩基础均为φ800mm钻孔桩基础，采用旋挖钻机施工。

桩顶冠梁连接，桩顶上部采用砼挡墙，桩间设置100mm厚挂网喷砼支护，钢筋网为∅6.5@150X150。

特定区域：王岗大道、大众路站两端头均采用高压旋喷桩加固，大众路站两端头加固采用三轴搅拌桩加固，加固体与车站围护结构之间采用三管高压旋喷桩嵌缝补强。

高压旋喷桩与三轴搅拌桩相关施工工艺详见：XXX。

6.1.1旋挖钻孔一般施工工艺6.1.1.1 试桩根据设计地质剖面图，本工程车站地质以黏土为主,土质特性分别为可塑状和硬塑状，可优先采用旋挖钻机干孔快速施工，对于地址情况较差地段，采用泥浆护壁。

试桩的目的在于验证桩基实际单桩承载力，校核设计荷载，检验所选方案、施工工艺及技术要求是否适宜，试桩应加载到土体破坏的极限状态，并由设计单位根据不同的地质条件确定最大加载不得超过的数值，在钻进的过程中要留好碴样，与设计图纸进行比对。

为保证桩基数据具有代表性，试桩的过程中控制成桩充盈系数1.1~1.3。

本次试桩优先考虑采用干孔钻进，钻孔的过程中认真记录相关的地质资料，详细的开钻和成孔的结束时间，用来检验和确定桩基的施工工艺，包括钻孔的泥浆配比方案，钻进方案，以及成桩质量等。

试桩应取得的具体指标:⑴对地质情况选择合适的钻孔机型。

⑵采用干孔钻进的可行性，干孔钻孔后护壁性能的测算，是否满足干孔灌注桩基的条件。

⑶灌注前第二次清孔后的泥浆指标及清孔方法。

⑷成孔后的质量控制措施。

⑸地基承载力的检测。

⑹为设计提供实际地质情况资料，优化设计。

在获得实验数据，并与地质勘探报告、设计单桩承载力基本吻合后，方可按原设计图全面开钻。

6.1.1.2施工工艺由于水下灌注混凝土施工工艺包含了干孔施工工艺，所以本方案着重介绍水下桩施工工艺。

水下灌注混凝土施工工艺流程见“图6.1.1-1旋挖钻机施工流程图”。

图6.1.1-1旋挖钻机施工流程图6.1.1.3施工准备⑴技术准备①桩基施工前必须做好原有管道（管线）的探测和迁移工作，进行桩基施工部位的管线调查，查清有无地下管线通过。

先用管线探测仪进行探测，对仪器控测出有管线的部位或根据调查资料显示可能有管线的位置再利用人工开挖探槽进一步证明，槽坑应比基坑深0.5米。

在开挖探槽时，先由带破碎锤的挖机清除表面的沥青或混凝土面层，清理完毕后由人工用铁揪开挖，以免损伤管线。

桩基探沟开挖应沿桩列中心线开挖，宽度根据现场具体情况确定，以能保证工人安全作业为准。

②按照施工组织设计，选择进出路线和钻孔顺序；施工放样完毕后，及时做每个桩点的护桩，用“十字交叉法”控制保护，把护桩情况记录、绘图。

并报监理工程师复测批复后方可施工。

③钻孔桩施工前在已埋设的护筒上测出护筒顶标高，确定钻进深度。

⑵场地准备①平整场地、工作平台填筑完毕，钻机作业履带下垫钢板，确保钻机稳定。

②泥浆池准备，由于本工程属于市政地铁施工，泥浆的回收和排放在本施工方案中显得格外重要，在本工程中，泥浆采用泥浆箱、泥浆车、泥浆池和泥浆泵相互配合的方式进行泥浆的循环和利用。

6.1.1.4埋设护筒护筒采用10mm钢板卷制成型，其内径比设计桩径大0.2—0.4m，上下口外围加焊加劲环。

护筒安装时，钻机操作手利用扩孔器将桩孔扩大，之后通过大扭矩钻头将钢护筒压入设计标高。

护筒压入前及压入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。

护筒顶一般高于原地面0.3m,以便钻头定位及保护桩孔。

护筒的顶部应开设1～2个溢浆口，护筒平面位置的偏差小于5㎝，护筒倾斜的偏差应不大于1%；护筒埋置深度符合下列规定：护筒设置位置应正确、稳定，在孔壁之间应用粘土填实。

其埋置深度，粘土层不应小于1.0m，砂质或杂填土层不应小于1.5m。

6.1.1.5埋设护筒对黏结性好的岩土层，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，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺。

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池），一般为钻孔容积的1. 5～2. 0倍，泥浆池的底部和四周要铺设塑料布或采取其它封闭措施，防止泥浆外流。

制备泥浆的的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，二是用水力搅拌器。

使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。

造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。

钻孔施工现场设置回收泥浆池用来回收护壁泥浆，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理（加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。

储浆池标准依据钻孔所需泥浆用量及造浆能力而定。

考虑旋挖钻对优质泥浆的特殊要求，制浆原料可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。

膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。

泥浆PH值以7～9为宜，可以增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。

泥浆调制采用泥浆搅拌机搅拌，搅拌时先将定量的清水加入搅拌鼓，再投入适量膨润土和纯碱并开动机器搅拌。

造浆过程中要边搅拌边投入配料，投入配料搅拌均匀后再进行二次投料，循序投入配料。

严禁一次将全部用量的配料一次投入，给泥浆搅拌均匀造成困难。

成浆后打开出浆门排浆至储浆池贮存，以备钻孔时向井孔内注浆之用。

泥浆的性能指标要求及检验方法见“表6.1.1-1 泥浆性能指标表”。

表6.1.1-1 泥浆性能指标表6.1.1.6钻进施工⑴旋挖钻机的设置及调整施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。

先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。

从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。

操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。

实现钻杆平稳同步起立。

同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。

在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。

调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。

在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。

在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。

⑵钻孔作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。

在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。

开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。

当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到土方运输车方向的位置，用装载机将钻渣装入土方车，清运至适当地点进行弃方处理。

完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。

此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。

施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。

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。

钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。

⑶地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。

⑷终孔：钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。

通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。

如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。

如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。

对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测孔仪进行检测。

6.1.1.7成孔检查、清孔孔深及孔径检测：成孔后，根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1，利用测绳测量孔深L2，两者对比，如果L2小于L1，更换清底钻头，进行清底，并重新采用测绳测定孔深，测量完毕后用钢尺复核测绳长度。

孔径检测采用下放“探笼检查”方法，确保无缩径现象。

确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。

待钢筋笼安装到位后下放导管再进行第二次清孔，灌注混凝土前清孔必须达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉，泥浆比重≯1.03，含砂率＜2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度围护桩不大于100mm，抗拔桩不大于200mm，立柱桩不大于50mm。

孔底沉渣的测量：采用前端悬挂平砣的测绳在孔壁周围测量孔深，测点不少于4个，两者底标高之差为沉渣厚度，每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。

成孔检测标准见“表6.1.1-2 成孔检测标准”。

表6.1.1-2 成孔检测标准6.1.1.8钢筋笼的制作与安装钢筋笼采取在钢筋场集中加工制作，采用钢筋笼运输车进行运输，用吊车吊入桩孔进行安装，安装过程钢筋笼必须缓慢下放，从而保证孔壁的质量。