5.3.3 管桩处理软基区域内施工灌注桩方案的比
5.3.3.1 桩基情况分析
总计合计1 018根桩。其中：站房区域桩径为800 mm，有856根，站台风雨棚桩径为600 mm，有162根。
5.3.3.2 技术攻关难点的确定
本工程位于软基区域，环境复杂主要表现在以下两个方面：
淤泥质土层在浇筑混凝土过程，孔壁无法承受砼侧压力，存在严重的混凝土超灌现象。且在拔长护筒时，已浇筑完成的砼面下沉，存在断桩的可能性极大。
5.3.3.3 技术难点的解决
1. 施工工艺
1）工艺流程
桩位放样→护筒埋设→钻机就位→正循环钻机成孔→验孔→钢筋笼的制作与吊放→安装导管→二清→灌注混凝土→拔出导管→拔除护筒。
2）桩位放样
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网资料和基桩平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。施工现场采用全站仪进行桩位放样工作，桩位置确定后，用两根互相垂直的直线相交于桩点，并定出十字控制点，做好标识并妥加保护。桩位定好之后，经技术人员核查无误后报现场监理工程师进行复查，办好预检手续后开挖。
3）护筒埋设
定出十字控制桩后，可采用钻机进行开孔钻进取土，钻至设计深度，进行护筒埋设，护筒宜采用5 mm以上厚钢板制作，护筒直径应大于孔径200 mm左右，护筒的长度应视地层情况合理选择。护筒顶部应高出地面300 mm左右，周围用黏土填埋并夯实，护筒底应坐落在稳定的土层上，中心偏差不得大于50 mm。测量孔深的水准点，用水准仪将高程引至护筒顶部，并做好记录。
4）钻机就位
要求地耐力不小于100 kPa，履盘坐落的位置应平整，坡度不大于3°，避免因场地不平整，产生功率损失及倾斜位移，重心高还易引发安全事故。
5）正循环钻机成孔
开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。整个过程采用减压钻进，是孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%，每钻进3～5 m，检查一次泥浆性能指标和成孔质量，保证成孔质量满足钻机成孔质量标准，钻进过程中，填写好施工记录，注意地层变化，并在变化处取样，以调整泥浆指标。因故障停机时，应保证孔内具有规定的水位和所需的泥浆比重和黏度，且将钻头提出孔外，以防塌孔或掉钻头。
6）验 孔
钻孔到达设计深度后，采用测绳+铅锤（或200长左右20 mm、25 mm的钢筋）测量孔深，用卷尺测量孔径，并记录数据，报监理工程师验收。
（1）桩径允许偏差≤50 mm。
（2）垂直度允许偏差1%。
（3）单桩条形桩基沿垂直轴线方向和群桩中的边桩允许偏差为：（d≤1 000 mm）d/6且不大于100 mm。群桩中的中间桩允许偏差为：（d≤1 000 mm）d/4且不大于150 mm。H为施工现场地面标高与设计标高的距离，d为设计桩径。
（4）孔底沉渣厚度≤50 mm。
7）钢筋笼制作与吊放
纵向钢筋的接头应采用焊接，接头位置必须按规范要求错开，焊接采用搭接单面焊，焊接长度不小于10d。位于同一连接区段内的焊接接头不得超过主筋总数的50%，接头的连接区段长度为35d，且不小于500 mm。
采用不做任何处理的钢筋笼，正常浇筑混凝土过程中，由于地层中存在流塑状淤泥，孔壁无法承受砼侧向压力，造成混凝土往淤泥层流失，超方严重，在拔出护筒时，已浇筑完成的砼面下沉。
钢筋笼吊放：钢筋笼场内移运采用随车吊起吊，但不可使钢筋笼产生永久性变形；钢筋笼起吊要采用双点起吊，对正孔位，徐徐下入，不准强行压钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其他有效措施，以确保钢筋保护层厚度，钢筋保护层厚度50 mm。
8）安装导管
钢筋笼吊入固定后，应逐步按下导管，导管的壁厚不宜小于3 mm，直径300 mm。导管直径的制作偏差不应超过2 mm，底管长度不宜小于4 m。导管使用前进行拼装打压，以检查导管是否有砂眼，法兰盘是否有变形、密封不严，试水压力为0.6～1.0 MPa，导管安放触孔底后，上提300～500 mm。
9）二次清孔
当导管安装完毕，灌注混凝土前应再次测量沉渣厚度，当沉渣厚度超标时，应进行二次清孔。清孔后沉渣厚度不得大于50 mm，并应立即浇灌混凝土。并做好验收记录。
10）灌注混凝土
（1）混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为180～220 mm。
（2）初灌量应保证导管下端埋入混凝土面下不少于0.8 m。
（3）隔水塞应具有良好的隔水性能，并能顺利排出。
（4）导管埋深保证2～6 m，随着混凝土面上升，随时提升导管。
（5）混凝土灌至钢筋笼下端时，为防止钢筋笼上浮，应采取如下措施，在孔口固定钢筋笼上端；稍微放慢灌注速度，待笼底全部插入混凝土后，恢复正常灌注速度，防止混凝土灌注时下行速度过快，产生上冲力，造成钢筋笼上浮；当孔内混凝土面进入钢筋笼1～2 m时，应适当提升导管，减小导管埋深，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。
（6）灌注结束时，控制桩顶标高，混凝土面应超过设计桩顶标高800 mm，保障桩头质量。
（7）灌注过程中，技术员做好记录。(https://www.daowen.com)
11）拔出导管
混凝土浇筑完成后应及时拔出导管，灌注导管使用后要及时用水清洗，管壁、法兰盘要经常检查，随时清除砂眼、接口变形等隐患，破损的胶垫和连接螺栓要及时更换。
12）拔出护筒
施工现场制作有制式孔桩防护栏，拔出护筒后应及时做好防护工作，以免发生意外事故。
2. 实验检测
本工程桩基施工完成后应进行桩身完整性低应变法检测。检测数量不应少于总桩数的20%，且不应少于10根。每个承台下抽检的桩数不应少于1根且单桩、两桩承台下的桩应全数检测。抗拔桩、倾斜度大于1%的桩应全数检测。本工程桩完工后，采用高应变法确定单桩竖向抗压承载力特征值。检测数不应少于同一条件下桩基分项工程总数的1%，且不应少于3根。
对施工完毕的桩如认为实际地质资料与设计资料不符或对某些桩的质量和承载力有疑问时，可由设计单位会同业主、监理公司及质检部门任意指定若干根桩采用钻孔抽总、荷载试验或其他有效方法进行检测。
3. 施工中的劳动力、安全保证措施
1）安全保证措施
（1）钻进成孔的安全措施：
采用挖机挖护筒的深度不得超过2 m，挖出的土石堆放在距孔边缘2 m以外。
（2）回旋钻成孔应注意下列事项：
① 转盘上不得站人，应设防胶管缠绕和水龙头掉落的装置。
② 升降钻具时应听从指挥，不得用手摸钢丝绳，用转盘卸钻杆，要注意垫叉飞出伤人。
③ 孔口人员应站在钻具起落范围外。
④ 升降钻具时，孔口人员应站在钻具起落范围外。
⑤ 严禁超负荷强力起拔钻具。
2）混凝土浇筑的安全措施
（1）下钢筋笼受阻时，禁止盲目冲墩，禁止施工人员在笼上踩压，以防突然下沉伤人。
（2）灌浆前孔口周围要铺好安全防护地板，以防人、工具掉入孔内，灌浆时，随机操作人员必须与孔口配合好。
（3）灌浆发生堵管而升降抖动导管时，孔口无关人员应撤至安全地带。
（4）混凝土浇筑完成后，将孔口周围清理干净并平整，采用制式孔桩防护栏进行防护，避免人员掉入孔内。
工程施工中的安全隐患主要来自天气、用电、机械运转成孔及灌浆施工中，只要全体施工人员齐心协力，照章作业，提高警惕，消除隐患，就能保证安全生产，顺利完成施工任务。
4. 施工事故应急预案
1）坍 孔
a. 原因分析：① 护筒埋置过浅，周围封填不密导致漏水。② 操作不当，如提升钻头或放置钢筋笼时碰撞孔壁。③ 泥浆稠度小起不到护壁作用。④ 泥浆水位高度不够，对孔壁压力小。⑤ 向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁。⑥ 在松软砂层中进尺过快。
b. 预防及处理措施：① 坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围填土夯实，重新开钻。② 轻度坍孔，可加大泥浆相对密度和提高水位。③ 严重坍孔，用黏土投入待孔壁稳定后采用低速钻进。④ 提升钻头，下放钢筋笼时保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。⑤ 在松软的砂层钻进时，应控制好进尺速度，并用较好泥浆护壁。
2）钻孔偏斜
a. 原因分析：① 桩架不稳、钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动。② 土层软硬不匀，致使钻头受力不均。③ 钻孔中遇有较大孤石、探头石。④ 扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。⑤ 钻杆弯曲，接头不正。
b. 预防及处理措施：① 检查、纠正桩架，使之垂直安置稳固，并对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修。② 偏斜过大时，填入土石（砂或砾石）重新钻进，控制钻速。③ 如有探头石，宜用钻机钻透，在逐步进尺钻进。
3）扩孔及缩孔
a. 原因分析：① 扩孔时因孔壁坍塌或钻锥摆动过大所致。② 缩孔原因时钻锥磨损过甚，焊补不及时或因地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。
b. 预防及处理措施：① 注意采取防止坍孔合防止钻锥摆动过大时的措施。② 注意及时焊补钻锥，并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁。③ 已发生缩孔时，宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。
4）钢筋笼下完后塌孔
a. 原因分析：泥浆密度太小、黏度太小或下钢筋笼的时间太长。
b. 预防及处理措施：① 尽量缩短下钢筋笼的时间。② 根据下钢筋笼必须花费的时间、施工规范的要求，合理选择泥浆性能指标。③ 用小锤置于钢筋笼内冲击清孔或用空压机清孔法将塌落的余土清除后将钢筋笼整体捞起。④ 若塌落的余土无法清除干净使钢筋笼无法整体捞起时则需选择合适的夹具将钢筋笼主筋逐根拔起，再将螺旋筋、加强筋捞出后重新清孔直到满足设计及施工规范要求。⑤ 若无法将钢筋部分或全部拔出，则需用碎石、片石等材料将钻孔回填后重新成孔。
5）孔壁坍塌
a. 原因分析：① 泥浆指标不符合要求。② 自停止反浆算起的时间太长。
b. 预防及处措施：① 混凝土灌入较少时，可迅速将钢筋笼整体拔起并立即将坍落的岩土合已灌入的混凝土清除干净，重新下钢筋笼，浇灌混凝土。② 混凝土灌入量较多时，因无法将钢筋整体拔起，只能将钢筋笼主筋逐根拔起，随后尽快将坍落的岩土和已灌入的混凝土清除干净，重新下放钢筋笼，浇筑混凝土。③ 若无法将钢筋逐根拔起，则可用碎石、块石等填充料将桩孔填满后重新成孔。