地铁车站抗拔桩作业指导书.docx

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地铁车站抗拔桩作业指导书

抗拔桩施工作业指导书

1适用范围

本作业指导书适用于地铁基坑工程细粒土、粗粒土、卵砾石土、软岩、溶岩及硬岩等复杂地质条件下各类孔径的抗拔桩施工。

2作业准备

2.1技术准备

2.1.1内业技术准备

作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底。

对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.1.2外业技术准备

施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集，包括桩径、桩长几地层情况。

已完成现场踏勘，对妨碍施工活对安全操作有影响的既有架空管线、地下电缆、给排水管道等设施，已采取清除、移位、保护等措施妥善处理。

施工所需电力线路架设已完成，满足钻机所需电力供应需求，病配备适合备用的变压器活柴油机。

场地已根据施工组织设计进行布置，合理安排泥浆池、沉淀池的位置，沉淀池的容积应满足2个孔以上排渣量的需要。

用全站仪等仪器准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度；测好的桩位必须复测，误差控制在5mm以内。

2.2机械设备、材料及试验准备

施工场地已平整，便道已修建，机械设备已进场，机械性能良好，数量满足进度及工期要求。

施工所需的测量、水泥、砂石等材料已进场并进行检验，已取得各种原材料及其抽检实验报告。

混凝土已完成配合比设计，其报告及有关资料已经过相关单位审批，允许施工中使用。

3技术要求

3.1所使用的机械及设备具有合格的出厂证明及使用期限。

3.2所使用的原材料应具有质量合格证并按相关要求抽检合格。

3.3在进行大面积钻孔施工前应按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002），《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999），施工图设计文件及业主相关文件的要求。

4施工程序与工艺流程

4.1施工程序

抗拔桩施工的主要程序为：

测量放样、埋设护筒、钻机就位、泥浆制备、冲击钻进、检孔、清孔、检查验收、安装钢筋笼等。

4.2工艺流程

4.2.1抗拔桩施工工艺及质量控制流程见图4.2.1和图4.2.2。

5施工要求

5.1施工准备

5.1.1场地平整、搭设平台

施工前钻孔场地应清除杂物、平整场地。

工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。

5.1.2测量放线

采用全站仪与钢尺相结合的方法进行桩位放样，根据设计桩位图，用全站仪或GPS全球定位系统将桥墩台位置每一根桩的中心测出并用水泥包裹，然后在中心桩的前后左右设置护桩，测量人员、技术人员、钻机长应根据桩位图及桩间距对桩位逐桩复核，并形成测量交接桩记录，符合要求后由技术人员报监理单位复核。

5.2埋设护筒

5.2.1现场监理对桩位测量复核合格后，即可进行护筒的埋设。

5.2.2护筒采用厚为6~10mm的钢板，护筒内径比桩径大50cm，护筒埋置深度符合下列规定:

粘性土不小于1m，砂类土不小于2m。

当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1％。

5.2.3钻孔时孔内水位高出护筒底面0，5m或地下水位以上1.5~2.0m。

5.2.4护筒埋设好后，应设置好护桩，拉出十字线，以便监理现场检查。

5.3钻机就位

图4.2.1抗拔桩施工工艺及质量控制流程图

平整场地、搭设平台

测量放线

填写测量放线记录，报监理审核签认

钢护筒埋设

钻机就位

填写：

（1）钢护筒制造质量检验记录

（2）护筒安装质量检验记录

（3）施工护筒埋设表，报监理审核签认

钻进控制

填写钻孔桩记录及泥浆检测记录，报监理审核签认

清孔

钢护筒埋设

填写成孔验孔记录和相关试验资料，报监理审核签认

成孔质量检验

进入下一道工序

图4.2.2抗拔桩质量检验控制流程图

安装钻机时要求底部垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。

5.4泥浆制备

5.4.1旱地泥浆池：

用挖掘机挖坑作为泥浆池和沉淀池（需要时，内壁用粘性土抹平）；泥浆池位置的确定不影响后续工程施工，一般情况设在墩与墩之间。

5.4.2泥浆在冲击钻孔中起护壁和悬浮钻渣的作用。

应备用足够的造浆优质黏土。

泥浆性能指标应符合下列要求：

1比重

泥浆的比重是泥浆与4℃时同体积水的重量比。

入孔泥浆的比重为1.1~1.3，孔底泥浆比重，砂黏土不宜大于1.3，圆砾土不宜大于1.4，岩石不宜大于1.2。

2黏度

泥浆的黏度是指泥浆运动时，各分子或颗粒之间产生的内摩擦力。

入孔黏度一般地层（砂质黏土及黏质砂土，容许承载力在1.0㎏以上的地层）为16~22s，松散易坍地层为19~28s。

3含砂率

泥浆含砂率是泥浆内所含砂占黏土颗粒的体积百分比。

含砂率大，会降低黏度，增加沉淀，磨损钻具。

新制泥浆的含砂率不宜大于4%。

4胶体率

泥浆的胶体率是指泥浆静止后，其中呈悬浮状态的黏土颗粒与水分离的程度。

胶体率高，则黏土颗粒不宜沉淀，悬浮钻渣的能力高，否则反之。

泥浆胶体率不小于95%。

5pH值

泥浆的pH值是衡量泥浆酸碱度的。

pH值过小，失水量会急剧上升；pH值过大，泥浆滤液将渗透到孔壁的黏土中使孔壁表面软化，黏土颗粒之间否认凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。

pH值应大于6.5，一般以8~10为适当。

pH值偏小时，可根据试验在泥浆中投放适量的NaOH或Na2C03。

5.5钻进

5.5.1开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。

待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。

如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入黏土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆继续钻进。

在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。

宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。

5.5.2泥浆补充与净化：

开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充，并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。

5.5.3每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。

同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

5.5.4钻进过程中，应随时对孔位中心进行复查，主要办法是将钻头自然垂吊于孔中，用护桩拉十字线将孔位中心恢复，用钢尺测量十字线中心与钻头吊绳之间的偏差，发现超出50mm时，及时分析原因进行纠偏。

5.6检孔

5.6.1钻孔完成后，用检孔器进行孔径、孔深、孔型、成孔倾斜度的检测。

检孔器的外径、长度、重量要严格按照技术人员的交底进行加工制造。

成孔孔径不得小于设计孔径，成孔深度不得小于设计孔深，成孔倾斜度不大于1/300。

5.6.2倾斜度检测采用吊车吊放检孔器进行，用吊车下放检孔器到孔底，通过量测吊锤底部与钢丝绳的偏斜距离，并通过三角关系推算成桩的垂直度。

5.7第一次清孔

检孔合格后，即进行第一次清孔，清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，泥浆指标检测由现场试验人员进行，达到指标后，第一次清孔结束。

5.8第二次清孔

第一次清孔结束后，报请监理检验，监理同意后进行钢筋笼吊装、导管安装。

钢筋笼吊装、导管安装结束后，现场作业工班、技术人员、质监人员先进行泥浆指标、沉渣厚度的自检，泥浆各项指标如符合规定，且沉渣厚度符合要求，由质监人员负责向监理工程师报检，监理工程师检查合格后，即可转入下道工序施工。

如果不符合上述程序和检测指标，需进行二次清孔，重新履行各项程序，直至符合要求为止。

6劳动组织

施工人员应结合施工方案、机械、容易组合。

工期要求进行合理配置，每台冲击钻配备的施工人员见表6.1。

表6.1施工人员配备表

施工负责

1人

技术负责

1人

专职安全员

2人

机长

7人

副机长

7人

质监、测量及试验人员

6~8人（整个车站）

其中施工负责、技术人员、机长、专职安全员由企业正式职工担任，并可根据现场实际情况适当增加若干劳务人员。

7材料要求

原材料应符合设计及施工规范要求，施工用水的水质应符合工程用水标准。

8设备机具配置

冲击钻钻孔作业施工机械设备主要有冲击钻机7台、吊车1台、挖掘机1台。

9质量控制及检验

9.1质量控制

9.1.1钻孔作业要求

1钻孔就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查，包括场地与钻机坐落处的平整和加固、主要机具的检查与安装。

2采用冲击钻机。

使用卷扬机起吊锥头时，卷扬机钢丝绳通过三角立架上段的滑轮与锥头连接，放开卷扬机，锥头自然下落，锥头的冲击作用使岩土破碎，部分被挤入孔壁。

泥浆将渣土悬浮排出孔外，同时平衡部分孔壁土压力和水压力，保持孔壁稳定。

3开孔是应低锥密击。

如表土为淤泥、松散细砂等软弱土层，可加黏土块小片石，反复冲击造孔壁，保证护筒的稳定。

4须及时填写施工记录表，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。

5钻机底座和顶端要平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉陷。

回转钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩位中心三者应在同一铅锤线上，偏差不超过2cm。

6必须保证泥浆的供给，使孔内浆液稳定。

7钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆性能指标进行检验，不符合要求时要及时调整。

8每班检查孔体偏斜情况，及时采取纠偏措施。

9钻孔时，应根据土层类别、孔径大小及供浆量来确定相应的钻进速度

1）在淤泥和淤泥质土层中，应根据泥浆补给情况，严格控制钻进速度，一般不宜大于1m/min；在松散砂层中，钻进速度不宜超过3m/h。

2）在硬土层中或在岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。

10遇孤石时可选当抛填硬度相似的片石，采用直锥冲击，或中低冲程交替冲击。

将大孤石击碎挤入孔壁。

11钻进中必须准确控制松绳长度，避免打空锥。

一般不宜用高冲程，以免扰动孔壁，引起坍孔。

扩孔或卡钻事故。

12应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，以免掉钻。

13应经常检查冲击钻头的磨损情况，如磨损过大，切削角不符合要求时要及时更换修理，以提高钻进效率和防止夹钻、卡钻等事故。

14施工时应注意以小冲程开孔，使初成成孔坚实、竖直、圆顺，起导向作用，钻进深度超过钻锥全冲程后才能正常冲击。

若遇到坚硬漂卵石层，可采用中、大冲程，但最大冲程不宜超过4~6m。

钻进过程中及时排除钻渣，并添加黏土造浆，防止坍孔和沉积，使钻锥经常冲击新鲜地层。

新疆表面不平整的漂石、硬岩时，应先投入黏土夹小片石，将表面垫平后在钻进，防止出现偏孔、斜孔。

15对泥浆材料的要求：

1）黏土：

粒径小于0.005mm颗粒含量大于50%，塑形指数大于25%~30%，含砂量小于6%，SiO2和Al2O3之比为3~4以上，富含Na+、K+等亲水阳离子，水溶液呈碱性，Ca2+小于70mg/L，氯化物小于300mg/L。

2）膨润土：

主要有造浆率、失水量、含水量、筛余量、屈服值等指标，应符合有关标准。

3）水：

淡水。

16测量钻进深度

一般用测绳系测锤（1~2㎏）从孔底量至护筒顶部或转盘顶面，从量得的总深度中减去护筒顶部至钻孔原地面高度，即为钻进深度。

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