钻 孔 桩 作 业 指 导 书
1工程概况
2#竖井位于先烈中路北侧、车站东侧，为暗挖区间隧道的施工竖井。2#竖井为地下拱形结构，起点里程为ZDK17+242.495,终点里程为ZDK17+262.495,长20.0m，宽20.0m， 基坑深约33.98m，底板处于<6>岩石全风化带、<7>岩石强风化带。
2#竖井位于的先烈中路，车流量较大，道路交通较繁忙。先烈中路现状路宽34米，规划路宽50米。施工期间，交通在2#竖井南侧疏解，确保双向5车道及2个人行道。2#竖井西北侧为浙江大厦（8 层，φ800钻孔灌注桩，桩底绝对高程-17.6~-27.1m，距基坑14.24m），东北侧为广东省干休所宿舍楼（7层，钻孔灌注桩基础距基坑57.72m）。
2#竖井所在先烈中路地下管线较多，施工2#竖井前，将给水管和排水管临时迁改至竖井北侧，电信、电力管临时拆除，待竖井完成后按原位恢复。
围护桩大样图如图1－1示，围护结构平面布置图如图1－2示。
图1－1 3#施工竖井围护桩桩大样图
图1－2 1#施工竖井围护结构平面示意图
2工程地址
2.1地形地貌
地貌上属冲洪积平原，旁侧存在剥蚀残丘，地面略有起伏，1#竖井所在地面标高约24m。
2.2岩、土分层及其特征
竖井范围岩土由上往下主要有：<1>人工填土层；<3-1>冲积—洪积粉细砂层；<4-1>冲积—洪积土层； <5-1>可塑或稍密～中密状残积土层；<5-2>硬塑或密实状残积土层； <6>泥质粉砂岩全风化带； <7>泥质粉砂岩强风化带； <8>泥质粉砂岩中风化带； <9>泥质粉砂岩微风化带。
<1>人工填土层（Q4ml）：主要为素填土，少量为杂填土，颜色为杂灰褐色、灰黄色、灰黑色等，素填土组成物主要为粘性土、中粗砂、碎石等，杂填土主要为粘性土、砂石、砼块、碎砖块等，局部含建筑垃圾。属Ⅰ级松土。
<3-1>冲积—洪积粉细砂层（Q4al+pl）：呈深灰色、浅黄色、灰白色、褐黄
色等，组成物主要为细砂，局部为粉砂，含少量粘粒，饱和，呈稍密～中密状，部标贯击数15～26击，平均18.7击。层厚0.80～2.80m，平均厚度1.15m。属Ⅰ级松土。
<4-1>冲积—洪积土层（Q4al+pl）：呈黄褐色、褐红色、灰白色等，主要由粉质粘土组成，局部为粘土或粉土，土质较均一，粘性土呈可塑状，局部为软塑状或硬塑状，粉土呈稍密状~中密状，局部密实状，标贯击数3～27击，平均击数为13.4击。层厚0.80～17.15m，平均5.m。属Ⅱ级松土。
<5-1>可塑或稍密～中密状残积土层：呈褐红色、紫红色、紫灰色等。主要由粉质粘土组成，局部为粉土。粘质粘土土呈可塑状，粉土呈稍密～中密，土质大部分地段较均匀，局部残留岩石碎屑，由泥质粉砂岩、砂岩等风化残积而成遇水易软化或崩解。标贯击数6～18击，平均击数13.1击。层厚1.70～21.00m，平均厚度6.95m。属Ⅱ级松土。
<5-2>硬塑或密实状残积土层：呈褐红色、紫红色等，本层主要由粉质粘土组成，局部为粘土活粉土，含风化残留岩石碎屑或石英颗粒。粉质粘土、粘土呈硬塑状，粉土呈密实状，遇水易软化或崩解，标贯击数15～32击，平均击数22.8击，层厚1.20～24.60m，平均层厚10.50m。属Ⅱ级松土。
<6>泥质粉砂岩全风化带：主要由泥质粉砂岩组成，局部夹泥岩、细砂岩及粗砂岩，呈褐红色、紫褐色等，原岩已风化成土状，岩石组织结构已风化破坏，但上可辨认，局部夹强风化岩块。岩芯呈坚硬或密实土状，遇水易软化或崩解，标贯击数24~51击，平均34.3击，层厚为0.50~25.40m，平均层厚3.19m。属Ⅲ级硬土。
<7>泥质粉砂岩强风化带：主要为泥质粉砂岩，局部为细砂岩及中砂岩，呈褐红色、紫褐色，岩石组织结构大部分破坏，但尚可清楚辨认，矿物成分已显著变化，泥质、钙质胶结，风化残隙较发育，岩芯较破碎，岩质软，岩芯大部分呈岩状，局部夹土状。标贯击数为反天然单轴抗压强度平均值为1.70Mpa.层厚0.60～21.20m，平均厚度4.99m。属Ⅳ级软石。
<8>泥质粉砂岩中风化带：主要由泥质粉砂岩，局部为细砂岩或中砂岩，呈褐红色，棕褐色、暗紫红色中厚层状构造，岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，有少量风化裂隙，泥质、钙质胶结，岩芯大部分完整，呈短柱状，部分长柱状、碎块状，岩质稍硬。本层岩石单轴抗压强度值为9.01~12.09Mpa。平
均值为11.74Mpa，标准值为10.50Mpa。层厚0.5～7.25m，平均揭露层厚2.22m。属Ⅴ级次坚石。
<9>岩石微风化带：主要由泥质粉砂岩组成，呈暗紫红色、红褐色等，陆源碎屑结构，中厚层~厚层状构造，泥质、钙质胶结，岩石较硬，风化裂隙、构造裂隙仅局部发育，岩芯呈短柱状、长柱状，RQD值一般为70~90%。本层岩石单轴抗压强度值为17.20~23.50Mpa，平均值为19.7Mpa，标准值为17.87Mpa。层厚1.70~7.50m，平均揭露层厚3.54m。属Ⅴ级次坚石。
3钻孔桩施工
本车站1#竖井围护结构采用钻孔灌注桩，共计47根，其中桩长约34.563m，直径1200mm，桩间距1350mm。施工前由测量班放出控制桩桩位，以控制桩为基准，均匀地内插各桩位。钻孔灌注桩采用跳孔施工，桩身采用水下混凝土以确保桩身混凝土浇筑质量。
3.1钻孔设备的选定
根据本车站的地质情况，综合技术经济因素，全部钻孔采用冲击CZ-30钻机成孔。
3.2 钻孔灌注桩的施工程序及方法
施工工艺流程
研究设计和地质资料，踏看现场 制定详细的施工方案以及质量和安全保证措施 测量放样 打入护筒 制备泥浆、建循环系统 钻机就位，钻孔 下沉内护筒 随钻进随检孔，钻进至孔底 清孔 制作钢筋笼并移至孔位处桩身钢筋笼吊装 导管试拼装，做密封试验 量测混凝土面高度及埋管安装导管 灌注桩身水下混凝土 混凝土试件制作 拔除护筒 场地清理，恢复地面 图3-1 钻孔桩施工工艺流程图
1、定位放线
通过测量放样定出各桩桩位。测量放样遵循“由整体到局部”的原则，先测定控制网，再由控制点放样桩位。桩位放样时，允许偏差为：纵向±100mm，横向±50mm，垂直度3‰
2、埋设护筒
钢护筒采用厚度6mm以上的钢板卷制，内径比桩径大20cm，护筒埋设时将护筒中心与桩中心对准，其误差不大于5cm，护筒上下竖直，其误差不大于护筒长度的1%。
3、钻机就位
钻机就位前对钻机进行检查、维修，达到使用要求后再施工。钻机就位后钻头与桩位的对位误差控制在2cm内，将钻机底座牢固地固定在作业平台上。整机设接地避雷装置，使电器、设备和人员避免雷击损伤。
4、制备泥浆
在桩孔附近地面设置沉淀池、储浆池，泥浆由制浆机制浆后存入泥浆池中。考虑环境保护的需要，钻孔桩所需泥浆不得随意就地排放，灌注水下混凝土时挤出的合格泥浆，在钻下一桩孔时继续使用。多余废浆，用车运到指定地点倾倒。钻孔过程中，沉淀池中沉淀的废碴由人工装车外运至指定地点。运输过程中，防止泥浆车泄漏而造成污染。
造浆用的粘土符合技术要求，并且胶体率不低于95%，含砂率不大于4%。泥浆性能符合相应地层条件下的要求。
各类不同土层和泥浆比重 表3-1 土层类别 护筒及以下范围 粘土 砂土 风化岩 5、钻机钻进
开口初钻时，由于地质松散，采用人工清土至1.2～1.5米，然后埋设护筒，将泥浆浓度提高到1.4，用小冲程开口。
在砂质粘土地段，泥浆浓度可以控制在1.2左右，适用中冲程（75cm），岩层地带则采用大冲程，此间钻进采用十字型冲击锥钻进，每进尺0.5m～1.0m时掏渣一次，每次掏4～5筒或掏至泥浆内含渣明显减少。在钻进中，注意地层变化，及时做好记录，并在地质变化处捞取渣样，判别地质类别，钻渣样品编号存放，以备分析使用。
6、检孔
钻进中用检孔器检查孔径和孔形。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4倍左右。每钻进5m左右，接近或通过易缩孔的土层（粘土、软塑粘土、低液限粘土）或更换钻锥前，都必须检孔。用新铸或新焊补的钻
冲程 0.9-1.1 1-2 1-3 1-4 泥浆比重 1.1-1.3 清水 1.3-1.5 1.2-1.4
锥时，先用检孔器检孔到底后，再放入新钻锥钻进。不用重压、冲击或强插等方法检孔。
当检孔器不能沉到原来钻达的深度，或大绳拉紧时的位置偏离护筒中心时，要考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况。如不严重时，调整钻机位置继续钻孔。如严重，就停钻分析原因，研究解决办法。
7、清孔
清孔分2次进行，第一次清孔在成孔完毕后立即进行，第2次清空后必须控制桩底沉渣厚度不大于200mm。
采用掏渣筒掏渣，使泥浆的相对密度减少至1.05～1.2，地质条件较好时，用一根水管插入孔底注入高压水，清除孔内钻渣，地质条件较差，则采用泥浆循环清孔，清孔泥浆比重控制在1.15-1.25，清孔过程中，保持浆面稳定，在溢出孔口的泥浆达到清孔标准后，即可停止清孔。清孔完成后，立即吊放钢筋笼，并浇注水下混凝土。
8、钢筋笼制做与安装
考虑到吊装能力和钢筋笼的变形，钢筋分段长度为10～20m。钢筋笼制作允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm,钢筋笼直径±10mm，钢筋笼长度±50mm。经检查合格后，才可吊装。钢筋笼通过吊车吊入孔内，并在孔口进行接长。纵筋连接采用单面焊，搭接长度10d。焊接完毕经检查合格后再下放，然后焊接下一个接头。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形和入孔后居中，每隔2m用20mm以上的钢筋设置一道环形加强箍和吊装耳环并点焊在主筋上。在箍筋上安放混凝土垫块，保证钢筋保护层厚度足够。
钢筋连接时，同一截面内的钢筋接头数量不得超过该截面钢筋总数的一半。 钢筋骨架在下放时防止碰撞孔壁，如放入困难时先查明原因，不得强行插入。骨架安放后的底面标高要符合要求。
在安放钢筋笼的同时，按要求安放无损检测探测管，并焊牢在钢筋笼上，密封两端，确保无水泥浆渗入。
9、灌注水下混凝土
水下混凝土的灌注采用导管法。导管内壁圆顺、内径一致。使用前进行试拼、试压，达到密不漏水。导管在吊入孔内时，其位置要居中、顺直地稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
钢筋笼安放好，复测沉碴厚度合格、孔内泥浆密度达到要求后，及时灌注混凝土。
灌注前，先射水或气3～5min，将孔底沉淀层冲击翻动，然后灌注混凝土。射水（气）压力比孔底水压力大0.5MPa。每根桩的混凝土灌注连续不中断。混凝土和易性良好，坍落度18～22cm左右。首批灌注的混凝土量满足导管埋入混凝土内1m以上。灌入首批混凝土之前先配0.2m3左右的水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放入混凝土，确认混凝土量足够后，剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的泥浆，开始灌注。
灌注连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间。灌注过程中经常用测量锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，保证导管埋置深度在任何情况下不小于1m，一般控制在2m～3m。灌注过程中安排专人测量导管埋入深度，并做好记录。
桩基混凝土在混凝土初凝前灌注完毕，以防顶层混凝土硬化，提升导管困难。最后拔管时要慢提，以保证桩芯密实度。为确保桩顶质量，施工中视反浆的具体情况，在桩顶加灌0.5~1m高度的混凝土。灌注过程中指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。混凝土灌注完并达到一定龄期后进行无损检测，并对混凝土试块进行抗压试验。检测结果合格后再进行下步施工。
3.3质量保证措施
1、控制桩位偏差的质量保证措施
（1）测量放线
在测量放线中采用高精度的全站仪，测量定位采用极座标定位法，充分发挥全站仪对角度和对距离控制上的优良性能，并在确定桩位后，用长约30㎝的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好保护。
（2）护筒埋设
为保证冲击钻机对中，施工中须采用与钻头直径相宜的护筒或护壁（一般大于钻头10-20㎝）。对桩位应进行二次测量检验并用油漆将桩十字线标示在护筒上，对此作为施工中检查、校核钻孔中心和下设钢筋笼的依据。
（3）钻机对位
在钻机对位时，先将钻机机座调整水平并用水平尺复核钻盘是否水平，再用线垂将钻塔调整垂直，然后根据护筒埋设生重新定出的桩中心，检查钻头中心是否重合，如果偏差较大于2cm，应调整钻机位置保证偏差在最小的允许偏差范围之内。
2、钢筋笼的制作与安装
（1）钢筋笼的制作严格按设计图纸进行，焊接保证牢固可靠，加工钢筋用经过特殊加工的钢圈模具弯曲而成，笼身保证圆而直，钢筋笼制作时，下口处钢筋头均向内弯，以利钢筋笼入孔。
（2）施工中，由于桩身钢筋笼较长，吊装时分节吊装，每次下钢筋笼时吊机尽量靠近孔口，以保证吊机的有效高度而使钢筋笼能垂直入孔。
（3）为了保证钢筋笼的中心与钻孔中心重合，确保钢筋保护层厚度，沿钢筋笼纵向每隔2-3m环向每隔50-60㎝设置一定数量的环形砼保护垫块。在钢筋笼下设时，根据桩中心在护筒上的标记，调整笼子的位置，使其中心与桩中心一致，然后徐下放，钢筋笼入孔后，若空孔较深，护筒口被子泥浆淹没无法看到钢筋笼是否居中，可根据现场情况适当降低孔内泥浆，钢筋笼下到设计高程生用钢筋穿住预制后的钢筋笼吊环将钢筋笼固定牢固。
3、灌注水下混凝土
（1）灌注连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间。灌注过程中经常用测量锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，保证导管埋置深度在任何情况下不小于1m，一般控制在2m～3m。灌注过程中安排专人测量导管埋入深度，并做好记录。
（2）桩基混凝土在混凝土初凝前灌注完毕，以防顶层混凝土硬化，提升导管困难。最后拔管时要慢提，以保证桩芯密实度。
（3）混凝土灌注完并达到一定龄期后进行无损检测，并对混凝土试块进行抗压试验。检测结果合格后再进行下步施工。
