钻孔灌注桩施工方案(隔离桩、树根桩).doc

中铁十五局集团昆明土建十三标隔离桩施工方案

昆明市轨道交通首期工程土建工程十三标
白云路站-昆明北站区间隔离桩树根桩施工方案

编制：
复核：
审批：

中铁十五局集团有限公司
昆明市轨道交通首期工程土建施工十三标项目经理部
二〇一一年四月
第一章 编制说明
1、工程概述
1.1 设计依据
1）《昆明市城市总体规划修编（2008～2020）评审稿》；
2）《昆明城市综合交通体系规划（2005～2020）》；
3）《昆明市快速轨道交通线网规划》（2006年9月）及昆明市政府批复（昆政复[2007]61号）；
4）《昆明市快速轨道交通骨干线网用地控制性详细规划》（2007年12月）及审查意见（昆规复[2008]67号）；
5）《昆明市国民经济和社会发展第十一个五年规划》；
6）《昆明市城市快速轨道交通建设规划（2008-2016年）》以及国家发改委、中咨公司、建设部对建设规划的批复及评估报告；
7）《昆明市城市快速轨道交通建设规划（2008-2016年）环境影响评价报告书》以及国家环保部审查意见；
8）《昆明市轨道交通首期工程勘察设计总承包项目勘察设计合同》（四设（2009）合计字01号）；
9）《昆明市轨道交通首期工程可行性研究报告》（2009年8月稿）（中国地铁工程咨询有限责任公司)及评审意见；
10）《昆明市城市轨道交通首期工程建设项目用地地质灾害危险性评估报告》（2009年6月）；
11）《昆明市轨道交通首期工程场地地震安全性评价报告》（2009年7月）；
12）《昆明市轨道交通首期工程初步设计审查会专家组意见》；
1.2设计规范
1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）
2)《城市轨道交通技术规范》(GB50490-2009)
3)《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999 2003年版）
4)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
5)《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
6)《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）
7)《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
8)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
9)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
10)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）
11)《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005、J449-2005）
12)《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）
13)《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）
14)《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（TCJ49-92）
15)《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）
16)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2007]140号）
17)《补偿收缩混凝土应用技术导则》（RISN-TG002-2006）
18)《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104-2008）
19)云南省、昆明市及地方有关法规、标准等
2.1 工程地质
1）地层岩性
按照沉积年代，成因类型及岩性名称，勘察深度范围内自上而下可分为第四系人工填土层（Qml/4）、第四系全新统冲湖积层（Qal+pl/4）、第四系上更新统冲湖积层（Qal+pl/3）。
（1） 第四系全新人工填土层（Qml/4）

填筑土、素填土<1>：褐黄、褐灰，稍密，湿；主要成份为粘性土夹碎石。多为路基填筑层，多数稍压实，属Ⅱ级普通土。在区段内连续分布，各钻孔基本均见及。表层0.50～0.70m为沥青混凝土，层厚0.30～4.30m。分布在隧道顶部。
（2）第四系全新统冲湖积层（Qal+pl/4）
粉质粘土<2>3：褐灰、深灰，可塑，湿，具中压缩性；主要成份为粘粒，中部含有少量机质。属Ⅱ级普通土。属Ⅱ级普通土。大部分孔段分布。本层有13孔揭露：层厚1.00～5.50m ，平均厚度2.78m。顶面埋深2.00～5.50m，标高1887.77～1891.15m。分布在隧道顶板以上。
泥炭质土<2>5：黑色，软塑，湿，高压缩性。含有机质。局部夹未完全分解腐殖物。局部为粘土。属Ⅰ级松土。本层仅有2孔揭露：层厚0.40～1.40m ，平均厚度0.90m。顶面埋深5.10～6.00m，标高1887.46～1888.17m。分布在隧道顶板以上。
(3) 第四系上更新统冲湖积层（Qal+pl/3）
圆砾土<3>1：灰色，中密，饱和，顶部稍密，成份为石英、砂岩、玄武岩等，磨圆度较好，呈浑圆状，间隙充填为粘粒及砂，分选性较好。属Ⅲ级硬土。各钻孔均有揭露，层厚1.00～18.90m，平均厚度10.77m。顶面埋深3.50～35.00m，标高1857.23～1889.32m。分布在隧道顶底板及洞径范围内。
粘土、粉质粘土<3>1-2：灰色、灰褐色，可塑，湿，中压缩性。间夹少量砂质泥岩残留碎屑。属Ⅰ级松土。场地内有5个钻孔揭露该层，呈透镜状不连续分布，层厚0.60～5.00米，平均厚度2.18m。顶面埋深11.50～37.70m，标高1855.55～1881.94m。分布在隧道底部。
粉砂<3>1-3：灰色，中密，饱和，中压缩性。成份为石英，分选性好，粘粒充填，轻微胶结。属Ⅱ级普通土。有1个钻孔揭露该层，层厚1.20米，顶面埋深38.00m，标高1854.45m。分布在隧道底部。
砾砂<3>1-5：灰褐色，中密，饱和，砾石主要由粉质岩，硅质岩，玄武岩等组成，呈次棱角状，间隙充填为粘粒及粉细砂。属Ⅲ级硬土。局部分布。仅1孔揭露。层厚8.60m，层面埋深7.40m，层面标高1885.77m。
2.2水文地质
1）地表水
白云路站～昆明北站站区间位于盘龙江与金汁河之间。两条水系与本场区均有水力联系, 对隧道施工会有一定影响。
2）地下水
白云路站～昆明北站站区间内，隧道及周边均为圆砾土层，对暗挖施工影响较大，如采用盾构法施工，则地下水对工程影响不大。
3）水质腐蚀性
白云路站～昆明北站站区间场地环境类型为Ⅱ类，在弱透水层中的地下水对混凝土结构不具腐蚀性；在强透水层中的地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替条件下不具腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。
2.4 工程地质评价及注意事项
1） 人工填筑土、素填土<1>：分布于线路区内的表层，主要为人工填筑的素填土，由粘性土，砂砾及碎石组成，稍压实，密实度差异大，该层层厚0.30～4.30m，因拟采用盾构法施工，人工填土对本区间盾构区影响甚微。
2） 粘土、粉质粘土<2>3：区间大部分钻孔揭露，呈可塑～硬塑状态，具中等强度偏低、压缩性中等偏高的工程特征，属微透水层，可视为潜水含水层中的局部隔水层。基本分布于隧道顶板以上，厚度较小，有利于工程的稳定。
3） 泥炭质土<2>5：区间少量钻孔揭露，呈可塑状态，具中等强度偏低、压缩性中等偏高的工程特征，属微透水层，可视为隔水层。见于隧道顶板以上；
4）圆砾土<3>1：在区间内分布广泛，呈中密状为主，具中等偏高强度，为潜水层中的主要含水地层，具有含水量高、渗透性好的特点，但均匀性差， 隧道基本在该层中穿过，其厚度较大，应注意防止可能存在局部地段的地下水富集，从而对工程建设产生不利影响。
5） 粉质粘土、粘土<3>1-2、粉砂<3>1-3、砾砂<3>1-5：分布范围小，多见于隧道底板以下，对工程无不利影响。
6） 浅埋段施工时要注意监控围岩的变形，做好超前支护措施，成洞后及时衬砌，早日形成封闭式支承体系，加快围岩变形稳定过程。
7）盾构推进前，须掌握其影响范围内的地面建（构）筑物、地下管线、地下设施等相关资料，并提出相应的保护措施。由于区间线路围岩自稳能力较差，地下水量大，地下水位下的碎石类土易涌水、坍落，故对盾构机进出口工作井前后周边土体采取土体加固措施，对顶部围岩进行超前注浆等加固措施，确保进口及顶部围岩的安全。
8） 盾构施工期间，应加强对地面及地表建（构）筑物的沉降变形观测，做到信息化施工，以确保施工的顺利进行及地表建（构）筑物的安全正常使用。

第二章 工程概况
1、 工程概况
1）白云路站~昆明北站站区间沿北京路靠东侧布置。区间沿线地形较为平整，地面标高为1892.83～1893.46m，沿途两侧有较多的高层建筑分布，如金童花园(20层);世纪俊园小区（20层以上）。北京路为昆明城市主干道，车流量较大，地下管线密集。
2）对区间隧道线间距小于10.2m，在左右线之间设置隔离桩应 ^800@1400钻孔灌注桩+^800桩间旋喷桩。
3）盾构施工前在世纪俊园A幢基础与隧道之间设置^800@1400钻孔灌注桩+^800桩间旋喷桩，并在桩顶800×800冠梁。旋喷桩要求对加固范围内的土体的水泥掺量应据现场试验确定，旋喷桩的水泥掺量不小于18%；经加固的土体应有很好的均质性、自立性，其无侧限抗压强度不小于1MPa；隔离桩桩顶宜根据实际地面线进行调整，隔离桩桩底距离结构底至少2m；轨道交通首期工程临近世纪俊园基础，区间左线盾构隧道结构外轮廓与世纪俊园A幢基础外缘平面内最小净距为7.686m，竖向最小净距为4.610m；与裙楼商场（砼3层）基础外缘平面内最小净距为1.210m，竖向最小净距为4.142m，为了盾构顺利通过并保证建筑物不受影响，同时在裙楼与隧道之间设置树根桩保护裙楼基础，树根桩直径150mm,钻孔角度分别为60°、61°、62°斜孔。共3排，排间距为0.5m；树根桩桩间距为0.5m，桩深入隧道结构线下2m。桩内采用三角钢筋笼，纵筋3&22，箍筋^8,间距250mm,采用M20水泥砂浆灌注成桩。同时在树根桩之间间隙打设1排袖阀管以备进行跟踪注浆，采用^48袖阀管，间距为0.5m，进入基础下1.5~2m，斜角为61°，需根据监控数据控制跟踪注浆。以上加固措施需在盾构到达该区域前1个月施工完成。

2、 施工的重点及难点
1）施工重点：施工时要严格执行挖探作业，避免破坏未知的地下管线。
2）施工的难点：场地狭小，人流量多。
3）施工特点：本工程处于城市繁华地段，因此，对文明施工和环境保护等方面提出了更高的要求。
区间隧道与世纪俊园平面位置关系图：

第三章 施工方案及技术措施
钻孔桩
1、施工工艺要求
1、1施工准备
1）原材料试验及进场：由于本工程施工场地狭小，旋喷桩工程量小（65根,桩深21m），现投入旋挖机一台。
2）设备标定：对商砼站所用的计量、测量、检测等设备在施工前进行检查检测标定，合格方可使用。
3）对作业层进行技术交底:：技术交底由项目部主管工程师编制，作业前对施工队、工班组进行交底。采用下达工程技术通知单及技术交底书的形式，用文字记述，必要时以图表说明（一式三份），并完善签字手续。对于施工操作人员进行技术交底，由队长或工班长采取工前讲解、工中指导、工后讲评的形式，交待讲解设计意图、技术标准、质量要求、安全注意事项及操作技术要点。
4）对钻孔桩的施工过程或施工工序，结合现场施工实际和特点，编制作业指导书，达到作业程序简明易懂，操作方法具体可行，施工过程有序可控，质量标准满足要求。
5）场地平整:：按现场的桩位及道路的分布对地表进行平整，桩位及基坑外场地按要求进行硬化，避免钻机钻进过程产生不均匀沉陷，造成孔位倾斜或偏移。这样也有利于灌注混凝土时机械设备的停靠及混凝土运输。
6）水电接入
7）泥浆池:泥浆池随钻机作业现场开挖。
8）制备泥浆: 泥浆用优质膨润土、纤维素、纯碱加清水搅拌而成。
9）制作护筒：护筒采用4-6mm厚钢板加工焊成，长度为1-3m/节，内径要比设计桩径大150-200mm。同时在护筒的对角分别焊接一个“耳朵”，用来承托护筒，防止护筒意外下沉。详细尺寸见图。

0.95m
0.3m
0.3m
1.5m
图： 护筒大样图

2、测量放线
准确测量桩位，桩位用∮20mm，长度为35-40cm钢筋打入地面30cm，作为桩的中心点，然后在钢筋头周围画上白灰记号，既便于寻找，又可防止机械移位时破坏桩位。
3 、埋设护筒
护筒的主要作用是保持孔口稳定和定位。埋设时顶面高出地面0.3m。埋设护筒时，其周围用粘土分层夯实，采用挖坑埋设，开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，放四个护桩，埋设时将中心引回，使护筒中心与桩位中心重合，并严格控制其垂直度，要求不大于0.1%。
4 、挖孔
1）钻机就位
旋挖钻机利用行走系统自行就位，钻机就位后钻机桅杆中心要与桩中心对准，钻机调平，使钻桅垂直。
2）注入泥浆
泥浆符合要求，钻机就位准确后，用泥浆泵向护筒内注入泥浆，泥浆注到旋挖时不外溢为止。在旋挖过程中每挖一斗向孔内注一次泥浆，使孔内始终保持一定水头和泥浆质量稳定。
3）旋挖
根据地质情况，采用相应的合适钻头。护筒内注入泥浆达到要求后开始旋挖。钻机刚开始起动时旋挖速度要慢，防止扰动护筒。在孔口段5～8m旋挖过程中特别要注意通过控制盘来监控垂直度和孔径,如有偏差及时进行纠正。在全部挖孔过程中做好钻进记录，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度。旋挖过程中孔内要始终保持一定水头，每挖一斗都要及时向孔中补充泥浆。注入泥浆和旋挖要相配合，以保证成孔质量。
4）运弃碴
每孔挖出的弃碴及时用装载机清理干净。
5、 检孔
在钻进过程及时检查孔径和垂直度。钻至设计高程后对孔位、孔径、孔深、垂直度进行检查;
1）倾斜度:小于1%；
2）孔深：比设计深度超深不小于5cm；  
3）孔底沉渣厚度:不大于5cm；
4）清孔后泥浆指标，相对密度:1.03～1.10；粘度:17～2OPa.s；含砂率：小于2%；
7、钢筋笼制作
具体制作步骤如下：
1）加工主筋、加强筋采用搭接单面焊，搭接长度不少于10d(d：钢筋直径),亦可采用双面焊，搭接长度不少于5d；（2）制作成型：
① 加劲箍筋与主筋点焊，2000mm布设一道，螺旋筋环向间距300mm，与主筋点焊，焊点梅花形布设，焊接要牢固；
② 箍筋筋于桩顶下4000mm范围加密，间距100mm；
③ 钢筋笼制作完毕后，挂上标志牌，详细注明其部位，并报请项目部技术主管检查，并由监理工程师鉴定合格后，方可使用。根据桩底桩顶标高预先计算出吊环长度，并另作吊环，将其设置于钢筋笼顶端，以保证钢筋笼下放到设计位置。
8、 钢筋笼安装
采用三点起吊的方式下沉到设计高程后马上检查其位置是否安装到设计位置，是否偏心，经监理工程师检查合格后，笼顶吊环穿入Ф100mm钢管2根予以固定。
1）钢筋笼搬动和起吊时要防止扭转、变形、弯曲，采用加强架立筋作撑以增加钢筋笼的刚度。
2）钢筋笼吊装前先在笼外焊接限位筋，用以保证钢筋笼与孔壁之间的间隔满足钢筋的保护层厚度。
9、 导管安装
在下导管前，要对导管进行认真检查其是否损坏，密封圈，卡口是否完好，内壁是否圆顺光滑，接头是否紧密。对导管做水密、承压、接头抗拉试验，以检验导管的密封性能、接头抗拉能力，符合规范要求方可下导管。质量不可靠的导管不准使用。下导管必须有专人负责，导管必须居孔中心，下导管时防止导管插入钢筋笼和孔底。导管距离孔底50cm。
10、 混凝土拌合、运输、灌注
1）混凝土由商砼站拌合运输，要求砼坍落度18～22cm，坍落度损耗不大于2cm/h。配料拌合时由我单位一名质检人员旁站监督，确保混凝土标号符合要求。
2）砼采用罐车运输，运至施工地点后检查坍落度是否满足设计及规范要求，如果不满足灌注要求，将不合格料退回供应商。首灌量是水下砼灌注的关键指标，初灌后导管埋深不应少于1.0m。
3）随着混凝土的上升，适当提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下的深度控制在2.5～5.5m，严禁把导管提出混凝土面。浇筑时要有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差和混凝土的浇筑方量。每一根桩的混凝土浇筑必须连续进行，一次完成。
4）控制最后一次混凝土的灌入量，应保证设计桩顶标高和混凝土质量，灌至桩顶标高以上50cm。
5）浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制。灌注的桩顶标高应比设计桩顶高出0.5m（以后凿除），以保证桩顶混凝土强度。
6）灌注过程每罐砼灌注后应及时测量砼面上升高度，计算导管埋置深度确定导管拆卸长度。要求最小埋管深度不小于2.5m，最大埋管深度不大于5.5m。严格控制初灌速度，防止钢筋笼上浮。
7）由于灌注使用商品砼，砼抗压强度资料及有关原材料由搅拌站提供，作为双控措施，施工现场每桩制作试块1组，以检验砼强度。
8）砼灌注过程中应组织好人力、物力，连续灌注，做好灌注记录。每根桩必须制作砼试块并及时养护，拆模后送至试验室标准养护，制作数量严格按照试验室通知规定制作。灌孔桩施工结束后，应及时的填写《砼灌注记录》，并及时清理场地，处理好泥浆排放。
11 、桩基检测
待桩的混凝土强度达80%以后，即可进行桩头处理，人工用风镐凿除桩头，桩顶标高要符合设计要求，待桩头处理完毕后，按设计要求对桩的完整性进行检测，检测可采用大小应变法进行，经检测合格后进行冠梁的施工。
12、 冠梁施工
首先将钻完孔的场地清理干净，清除软土及泥浆。
1）桩头处理：凿除时，要凿至桩顶设计标高，桩顶要求凿平，露出强度高的均质砼面，并清除表面的砼碎碴。
2）钢筋制作和安装：钢筋采取提前加工现场绑扎成型的方法。
3）模板的选择及安装：模板采用小型钢模或木模拼接，拼接时要求模板表面平整，无缝隙。表面满涂隔离剂（机油）。加固方式采用拉筋对拉和钢管支撑的方法。
4）浇注混凝土：混凝土由商混站供应，浇注前先将原混凝土表面洒水湿润，以保证新老混凝土的结合良好。浇注时应水平分层，纵向分段，分梯次向前浇注。并对浇注层使用插入式振动棒捣固，捣至表面泛浆不再冒出气泡为止。捣固间距控制在30cm，深入下层混凝土10cm左右。
13、 施工质量控制要点及控制方法
为了确保优质、高效地完成施工任务，施工时应对各关键工序进行严格控制，重点控制的环节及措施见表。

技术质量控制要点及主要措施
施 工 环 节
技术质量控制要点
主 要 措 施
成 孔
①桩位偏差
②桩径
③成孔深度
④孔垂直度
⑤孔底沉渣
①技术干部检查
②严格控制钻头直径
③加强泥浆性能的控制
④先行自检，然后由质检员检查，合格后报监理工程师验收。
钢筋笼制作
①钢筋质量
②钢筋焊接质量
③笼长偏差
④笼直径
⑤主筋间距
⑥箍筋间距
①严格控制进场材料，按要求送检
②用钢尺丈量方法检查
③逐级验收制度最终报监理工程师验收
水下砼灌注
①灌前沉渣厚度
②钢筋笼安放
③导管密封性及埋置深度
④桩顶超灌量
①技术干部检查，每桩检查次数不少于2次
②严格控制导管埋深，最大不超过5.5米，最小不少于2.5米
③加强导管试压，每10根桩试压一次
④桩顶超灌量不少于50cm
14、施工安全保证
按照国家《劳动保护法》发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和承包工程安全管理规定，为本标段安全目标的实现，争创昆明市安全生产建筑工程标准工地提供必要的保证。
施工现场
⑴加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育，工地设置专职安全检查员，及时发现、处理安全隐患。
⑵制定各工种安全生产规章制度，严格施工程序，加强对桩机操作员的管理，施工机械由专人持证上岗，严禁串岗作业。
⑶严禁违规操作，不得违章指挥。
⑷定期或不定期组织安全大检查，及时发现、整改安全隐患，对违章作业人员进行一定的处罚。
⑸施工材料堆放有序，不侵入运输通道道施工界限。
⑹施工机械的转动部分有安全罩。
⑺所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。
⑻配电箱开关有操作指示和安全警示。
⑼机械定期维修,确保作业安全。
⑽危险品必须严格管理，其存放、运输、使用均要符合国家和地方的有关规定。
⑾临时设施及变压器等供电设施，应按《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。
⑿调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。
⒀做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。
15、环境保证措施
1、防止大气污染措施
⑴清理施工垃圾时使用容器吊运，严禁随意凌空抛撤造成扬尘。施工垃圾及时清运，清运时，适量洒水减少扬尘。　　
⑵施工道路采用硬化，并随时清扫洒水，减少道路扬尘。
⑶易飞扬的细颗粒散体材料尽量库内存放，如露天存放时采用严密苫盖。运输和卸运时防止遗洒飞扬。　　　
⑷在施工区禁火焚烧有毒、有恶臭物体。　
2、防止水污染措施
⑴施工区合理发置排水明沟、排水管，道路及场地适当放坡，做到污水不外流，场内无积水。
⑵在搅拌机前台及运输车清洗处设置沉淀池。排放的废水先排入沉淀地，经二次沉淀后，方可排入城市排水管网或回收用于洒水降尘。
⑶未经处理的泥浆水，严禁直接排入城市排水设施和河流。所有排水均要求达到国家排放标准。　　
3、防止施工噪声污染措施
⑴作业时尽量控制噪音影响，对噪声过大的设备尽可能不用或少用。在施工中采取防护等措施，把噪音降低到最低限度。
⑵对强噪声机械(如搅拌机、电锯、电刨、砂轮机等)设置封闭的操作棚，以减少噪声的扩散。

16、 钻进施工中易出现的问题及解决措施
卡埋钻具
卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及时处理。
发生的原因及预防措施：
1)较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前，应提前制定对策，如调整泥浆性能、埋设长护筒等。
2)粘土层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量。
3)钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。边齿、侧齿应加长，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。
4)因机械故障而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。
处理措施：
1）直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。
2）钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。
3）护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。
17、 塌孔
主要是因为钻进过程中不使用泥浆，或使用很少的泥浆，护壁效果差所致。为防止钻孔坍塌，钻进过程中应保持孔内水位适当高出地下水位，同时注意控制钻斗的升降速度和泥浆比重。
16、 水下混凝土灌注中出现问题的对策
1）封底失败由于首批混凝土数量过小、孔底的沉碴厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。封底失败后，应立即暂停灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。
2）地层稳定性差时应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位，将未灌注混凝土部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高后，请示监理单位检查合格后进行水下混凝土灌注。
3）因混凝土和易性差、混凝土中含有大块骨料或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行,造成卡管。
由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。

旋喷桩

1、旋喷桩施工原理及施工流程
根据图纸要求，在钻孔桩之间现采用三管旋喷法施工。三管法的主要优点在于它压力大、流量大、能量大桩径也较大。由于本工程施工场地狭小，旋喷桩工程量小（64条,桩深21m），现投入引孔钻机三台，旋喷桩机一台。三管旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷出，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地标排除；与此同时，另一个旋喷嘴将水泥浆喷入被切割、搅拌的地基中，使水泥浆和土混合达到加固的目的，其加固直径可达800~2000mm。采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时先应达到预设的喷射压力、再逐渐提升注浆管；当达到设计桩顶或地面出现冒浆现象时，应立即停止注浆，并将旋喷管拔出并清洗管路。三管旋喷法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除了可以延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。
旋喷桩施工工艺流程见图:

桩位测放

yes
桩机就位，调平、对中
试运转
泥浆配置
钻 孔
高喷台车就位、调试
废浆排放
下喷射管

至设计桩顶标高停喷
旋喷提升
台车移位
灰浆搅拌、过滤
注浆泵
高压清水
空压机
泥浆清理排出
清洗注浆泵
终孔检查
沉淀池
回灌浆液

2、旋喷桩施工参数
施工工艺参数见下表：

旋喷桩施工主要技术参数参考表
项目
技术参数
压缩空气
气压（MPa）
0.6～0.8
水
压力（MPa）
35mpa以上
流量（L/min）
38
喷嘴直径mm
1.7
水泥浆
压力（MPa）
1.5～2
流量（L/min）
40
水灰比
1.0～1.2
提升速度 （cm/min）
10～15
旋转速度 （r/min）
15～20
根据以上参数计算所需的喷浆量，确定水泥使用数量每立方米桩体实际掺入水泥415kg。
3、旋喷桩施工程序
1） 施工准备
⑴场地平整
正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
（2）严格按照设计要求及有关规范规定，进行图纸的交底技术工作，做好施工前的准备。
（3）按现场平面布置图选好地点水泥浆池及铺水泥堆放太。
（4）桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用铁钉钉紧，一桩一钉，保证桩孔中心移位偏差小于20mm。
（5）修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
2）钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。
3)引孔钻进
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
4）旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
5）钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
4旋喷桩施工注意事项
冒浆处理
在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层情况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土颗粒、水及浆液）量小于20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取措施。
1）流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄露情况，必要时拔出注浆管，检查其密封性能。
2）出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为经常现象，可适当进行复喷；如附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。
3）减少冒浆的措施
冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；
①提高旋喷压力
②适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）
③加快提升和旋转速度
对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。
固结体控形
固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动的方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工过程中边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成型，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。
5．质量标准及检查措施
旋喷桩施工技术标准
1）三重管高压旋喷桩对中误差小于10mm，垂直误差小于3/1000，实钻水泥掺入用量415kg/m3。旋喷桩水泥体固化28天后抗压强度应大于等于1mpa,渗透系数应小于5X10-5 cm/s。
2）三重管旋喷桩注浆液水灰比应不小于1。
旋喷桩的施工技术要求见表：

旋喷桩施工技术检查表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
1
钻孔垂直度允许偏差
≯0.3%
实测或经纬仪测钻杆
2
钻孔对中误差
＜10mm
尺量
3
钻孔深度允许偏差
±200mm
尺量
4
注浆压力
按设定参数指标
查看压力表
5
桩体搭接
无
尺量
6
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
7
水泥浆液初凝时间
不超过20小时

8
水泥土强度
Qu(28)≥1MPa
试验检验
9
水灰比
1.0~1.2
试验检验

渗透系数
≯5x10-5cm/s
试验检验

施工检查内容
⑴施工前检查
在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面：
①原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；
②浆液配合比是否合适工程实际土质条件；
③机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；
④施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。
⑤施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。
⑵施工中检查
施工中重点检查内容有：
①钻杆的垂直度及钻头定位；
②水泥浆液配合比及材料称量；
③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；
④喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；
⑤孔位处的冒浆状况；
⑥喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；
⑦施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。
⑶施工后检查
施工后主要对加固土体进行检查，包括：
①固结土体的整体性及均匀性；
②固结土体的有效直径；
③固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；
④固结土体的抗渗性。
成桩质量检查
⑴质量检验时间、内容
施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束28天后，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。
(2)质量检验数量、部位
检验点的数量为施工注浆孔数的1%～2%，，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
(3)检验方法
旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。
钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。
6．质量、安全、环境保证措施
质量保证措施
为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。
1）采用42.5R普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。
2）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。
3）施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。
4）严格控制喷浆提升速度，喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.4米重复喷射接桩，防止出现断桩。
5）高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。
6）因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。
7）引孔钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用Φ150mm成孔，岩芯管长不小于2.0米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。
8）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。
9）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。
10）配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。
11）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。
安全保证措施
根据注浆作业的施工特点，