何万社

（中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西 西安 710065）

1 工程概况

西安地铁一号线三期工程西起咸阳秦都高铁站，东至森林公园站，线路沿彩虹二路及世纪大道敷设。一号线三期工程线路全长10.61km，均为地下线，设7 座车站，平均站间距1.52km。共设换乘站4 座。一号线三期工程设停车场1 座；设主变电站1 座。

2 钻孔灌注桩施工技术

在施工过程中，钻孔桩桩径一般为φ1m，间距控制在1.5m，结合地质勘查数据和桩长资料，采用的是旋挖钻机施工方式。在钢筋笼现场制作过程中，通过采用汽车起重机安放方式，钢筋笼连接一般采用的是套筒连接。在混凝土集中搅拌过程中，由混凝土运输车运输到施工现场，通过导管法进行灌注[1]。结合施工技术要求，钻孔桩施工中桩间距不得低于4.5m 的要求，也就是要求每间隔3 根施工一根钻孔桩，“跳三打一”循环施工，施工方法如下。

2.1 测量放样

在地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工过程中，通过采用钻孔灌注桩施工技术，不但能够促进施工质量和效率的提升，也能节约施工时间与成本，保证施工建设工作的顺利完成。在实际施工建设中，结合现场实际情况做好测量放样工作，根据获得的数据信息，确定施工方案。在测量放样过程中，需要结合极限控制网相关要求，通过采用TC-402 全站仪测出桩位并放出护桩。

2.2 护筒制作与埋设

在钻孔施工之前，需要设有一个比较坚固的孔口护筒，钢护筒一般采用的是5mm 厚的钢板制作而成，每节高度控制在2m 左右，护筒内径远远大于桩径，护筒顶面高层地面30cm。在护筒埋设过程中，采用旋挖钻施工方式，让护筒中心位置和桩中心位置保持高度统一，在孔壁周围填充粘土，让护筒更加稳定。护筒平面位置和桩中心线之间的偏差不得超过5cm，倾斜度不得超过1%，为了更好地完成钻孔施工，需要在护筒顶端位置预留高度为30cm，宽度为20cm 的出浆口[2]。

2.3 钻机就位及钻进

（1）在钻孔到达使用指定位置之前，对钻孔机座位置平整处理，建立钻机作业平台，配套相关设备。钻机达到指定位置以后，对钻杆、钻具等进行检查，判断是否和桩中心位置重合。

（2）在钻孔之前，需要让钻机启动一段时间，低于护筒顶面30cm 的位置进行钻进。在钻进过程中，需要采取低速钻进施工方式，在钻进到护筒底部1m 位置以后，需要保持均匀钻进。

（3）在钻孔过程中，需要采用连续施工方式，不可中断，如果中断需要及时停止施工，钻孔需要采用相关措施进行保护处理，把钻头提出钻口位置，防止出现塌孔现象。对于钻孔钻进速度，通常如果地下水位在设计桩以下位置，并且地质条件比较理想，一般可以采取干钻方式，对钻进速度可以适当提高，一般控制在15m/h。如果无法同时满足两个要求，一般采用的是湿钻方式，在通过砂、砂砾等卵石层时，需要选用7～12r/min 的钻速施工，在通过含沙量比较少的黏土层，由于土层自身能够造浆，可以适当的调整泥浆稠度，通过低速钻进方式施工，防止出现卡钻现象。

（4）在钻孔施工过程中需要结合地质情况选择适宜的钻头、钻速等相关参数，在土层变化位置需要抽取部分渣样进行检查，判断土层类型，认真记录，和设计地质参数比较分析，如果实际岩层和设计之间有着明显差别，需要及时反馈给监理部门、设计部门，对设计方案进行调整。在钻进施工过程中，为了避免出现塌孔、超孔现象，在钻孔满足设计标高情况下，应该对孔深、孔径等进行检查，认真对隐蔽工程进行质量检查，在监理部门人员签字确认以后，才能开展下一道施工，防止间隔时间比较长而出现塌孔现象。

2.4 成孔检测

在孔深检查过程中，一般选用的标准测锤检测方式，测锤选用的是锥形锤，锤底直径控制145cm 左右，高度21cm 左右，质量控制在5kg 左右，保证孔深大于设计要求。在孔径、孔性检测过程中，结合设计桩径制定检孔器。对其进行质量检查。笼式井径器采用的是φ20 钢筋进行制作，外径与钻孔设计应该和孔径保持一致，长度一般是孔径5 倍。在实际检测过程中，把井径器吊起制定高度，让笼的中心位置、孔的中心位置和起吊线保持统一，缓慢放入孔中，上下通畅，不会受到阻碍，表示孔径大于设计的孔径。

如果在检测过程中受到阻碍，则表示可能会出现缩径或者倾斜状况，需要及时采取相关措施进行处理[3]。在桩位检测过程中，通过护桩恢复桩位中心，并利用全站仪完成检测工作。桩位偏差应该满足设计要求，控制在5cm 范围内。

2.5 钻孔检查标准

在钻孔施工完成并满足桩底标高要求以后，需要做好孔径检查工作，要求监理人员进行复查，检查通过以后才能开展下一道工序。

钻孔满足设计标高要求以后，需要停止进尺，适当地提钻头距离孔底20cm 位置空转，把钻头提出，测量孔内深度满足技术要求，及时停止清孔，由工程监理人员进行检查通过以后放钢筋笼。

2.6 钢筋笼的制作

钢筋笼一般采取的是滚焊机施工方式，加工尺寸需要根据设计图纸要求进行制作。钢筋主筋一般采用的是机械连接方式，圆环封闭箍选用的是搭接电弧焊，主筋与箍筋通过点焊方式进行连接。钢筋笼主筋下端需要向内弯转，防止在起吊过程中和孔壁接触。

2.7 钢筋笼吊装施工

在钢筋笼长度小于20m 的情况下，钢筋笼需要采用一次加工成型的方式，整体吊装。在钢筋笼超过20m的情况下，需要采用分节加工方式，分节吊装接长，需要利用汽车吊车吊装钢筋笼。在起吊钢筋笼时，保证钢筋笼抽线和桩抽线高度统一，确保桩顶标高按照施工要求。为了避免在混凝土灌注施工中发生钢筋笼上浮现象，钢筋笼需要设定位筋，根据孔口标高确定定位筋长度，对焊接位置进行多次测量。在完成混凝土灌注工作以后，在初凝过程中，切断定位骨架竖向筋，让钢筋笼不会给混凝土施工带来影响，防止钢筋混凝土粘结力受到影响。一般情况下。K 导管安装选用的是φ250mm 的卡旋式导管，节长2.0～2.5m，最底节4m，配2 节1m，2 节2m 的短管，其作用在于调节导管高度[4]。在导管施工之前，需要做好水密封试验，试验压力应该大于0.3MPa，结合每个孔深度提前做好选择、配管等工作，按照导管距离孔底距离0.5m 的标准进行控制。

2.8 水下灌注混凝土施工

在混凝土灌注之前，应该在漏斗中放入一个隔水塞，之后添加首批混凝土。在确定储存量以后，剪断铁丝，利用混凝土自身重量将导管中的水分排出，让隔水塞保留在孔底。灌注首批混凝土量应该让导管埋入混凝土深度不得低于1.0m，灌注完成以后，需要持续灌注，灌注施工中利用测锤测量混凝土面高度，从而计算出导管下端埋入混凝土深度，便于后续导管提升和拆除。在导管下端埋入混凝土深度超过4m 的情况下，需要提高导管，之后持续灌注。在灌注过程中，把孔口溢出的泥浆进行处理，避免造成环境污染，相关技术要求如下。

（1）在混凝土灌注中，需要超过导管下口2.0m，每次拆除导管之前，其下端埋入深入不得超过6.0m。在灌注过程中应采取连续灌注方式，避免出现断桩现象。随着孔内混凝土高度的不断提升，需要逐节快速拆除导管，拆除管道停顿时间不得大于15min。在混凝土灌注操作中，在导管内部混凝土不满的情况下，含有大量空气时，需要在后续施工中采用漏斗和导管。

（2）不可把混凝土整斗由上至下灌入，防止在管内产生高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。混凝土土层中可能会含有一层浮浆，需要将其及时清理，桩身混凝土浇筑到0.5m，满足强度要求以后，把设计桩顶标高以上部分利用风镐凿除，认真记录好混凝土浇筑情况，加强对混凝土浇筑过程中各种元件的保护。

3 施工质量保证措施

3.1 钻孔质量标准

钻孔达到设计标高后，停止进尺，从孔底10～20cm处稍微提起钻斗空转几圈，然后提起钻头，测量孔深，以满足技术规范和设计要求。

3.2 深孔底沉渣检测

应使用标准锤测试孔深和孔底沉积物，测量锤一般为锥形锤，直径13～15cm，高度20～22cm，质量4～6kg，将其悬挂在测量绳上，并用自身重量进行锤击检查。使用钢尺检查测量绳，浇筑混凝土前，应检查孔底沉积物厚度，厚度不得超过10cm，严禁以加深钻孔深度代替清孔。清孔符合以下标准：人工排出的泥浆无颗粒，泥浆比重1.15～1.25，含砂量小于或等于8%，粘度18～22s。

3.3 成孔垂直度检测

孔检测器用于孔成形的垂直检测，孔检测器由直径为25mm 的螺纹钢筋制成，圆周间距为15cm，具有足够的强度和刚度。外径为钢筋笼直径加100mm（不大于钻头直径），长度大于或等于桩径的3 倍。主筋内沿长度方向φ20mm 每隔2m 设置一道加强筋，桩笼下放后，可在拆除桩笼后检查钢筋倾斜情况。桩身垂直度不大于3%。钻孔检测仪参照桩径1m 的灌注桩绘制。探孔器见图1。

图1 探孔器

4 施工安全保证措施

（1）加强施工现场管理和施工人员安全教育为根本，定期进行抽样检查，通过专人检查和自检，深入落实好施工安全管理工作，保证施工质量和安全。

（2）在灌注混凝土基础施工之前，需要搭建灌注平台及运料走道，安装防护栏杆。在钢筋安装以及混凝土灌注施工过程中，严格按照相关要求进行操作。在钻孔桩基础施工过程中，需要安装好钻机，保证其支撑稳定，加强安全防护，防止出现钻机倾斜状况。在钻孔桩施工过程中，应该在作业平台安装防护栏，及时将现场中的杂物进行清理，设有施工孔口，安装防护盖。

（3）在桥基施工之前，需要对线路控制桩充分检查，保证控制点的合理性，测量放样过程中，需要对资料反复检查。

（4）在钻孔桩施工过程中，护筒内径、高度、厚度等应该满足钻孔施工要求，钻孔以后应该保证孔深、孔径、垂直度等。施工中采用的各种材料都要接受质量检查，真正做到不合理的材料不可在施工中使用，使用的水泥等材料需要供应商提供相应的质量合格证，对砂石等材料性质、强度等进行检查，严格控制好其粒径和含泥量[5]。

（5）在混凝土拌合过程中，需要采用自动计量拌合站搅拌方式，保证混凝土整体质量。对于水下混凝土坍落度，不得大于22cm，每根桩的灌注时间不得过长，需要连续灌注，任何原因中断混凝土灌注不得大于水下混凝土初凝时间。

5 结语

本文结合工程实例，进一步分析了地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工，根据分析结果，钻孔灌注桩施工技术展现出较强的适应性，可以更好的满足工程施工要求，施工比较便利，有效的保证施工质量和安全。在地铁车站深基坑工程施工过程中，做好围护桩定位精度和垂直度的控制工作是非常必要的，如果操作不规范，必然会给整个基坑施工质量带来影响。在地铁车站施工过程中，通过采用围护结构钻孔灌注桩施工技术，能够有效地保证施工质量，缩短施工期限，维护工程整体效益。