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北京地铁四号线颐和园站钻孔桩施工应急预案一、工程概况颐和园站位于颐和园路和圆明园西路交叉点东侧的颐和园路南侧，沿颐和园路呈东西方向设置，为地下双层岛式车站，有效站台中心里程为K25+246.449。车站主体工程采用明挖顺作法施工，基坑长178.4米，标准段宽20.9米，端头井宽26.6米。基坑开挖深度标准段为17.05m，端头井为18.03m。车站主体采用钻孔灌注桩及旋喷桩围护结构，灌注桩设计桩径800mm,沿车站结构外墙布置,桩间间距1200mm。基坑中部为1#桩，桩长21.05m，共计229根；东、西端头井为2#桩，桩长22.03m，共计125根。钻孔灌注桩采用C25混凝土浇筑，共计3787m3；钻孔灌注桩采用旋挖钻机进行施工。二、钻孔桩施工常见事故预防与处理钻孔桩作为一种成熟的施工工艺，虽然钻孔灌注桩已经过多年的经验积累和总结，但施工过程中大到断桩小到浮笼等不为人预知的事故还是经常发生。为保证施工质量，特针对施工中可能出现的事故进行分析并制定出相应的处理办法。2.1钻孔事故成孔质量与操作人员技能水平、工作责任心及质量监控是否到位有密切的关系。施工中可采取以下预防措施：2.1.1坍孔预防：施工前应根据地层的工程地质特性拟定钻进措施，选择合理的泥浆参数是预防塌孔的重要一环。护筒在粘土层中的埋置深度不小于1m，防止护筒漏水而造成塌孔。护筒内泥浆面高于地下水位约1.5m，并安排专人补水，以维持孔内必要的水头高度。派专人看管泥浆泵，并与施钻人员密切联系泥浆系统的供应情况，观察泥浆质量（比重、含沙率、胶体率、粘度）和浆面高度，并随时测量和调整。停钻时，发现露浆要及时补充，并及时清除沉淀池内的钻碴、杂物等，保持泥浆纯净。2.1.2偏孔预防：平整夯实钻机底座处地层在钻机底部铺设枕木，防止地层不均匀沉降。钻机定位要准确，钻保钻机转盘中心、钻杆中心、护筒中心在同一直线上，避免钻机底座移位。施工中经常检查钻机转盘是否水平，在更换转头或钻孔至孔深的1/2、钻孔结束后及时检查钻垂直度。2.1.3钻进过程中如果发生塌孔、偏孔或沿护筒周围冒浆等情况可采取以下措施进行处理。在岩层软硬交界处，钻进速度太快或钻孔垂直度控制不力时容易发生偏孔现象。当钻孔倾斜时，将钻头提升至偏孔处，慢速反复挡孔修正。当钻孔倾斜严重纠正无效时，在孔内回填至偏孔处上部约0.5m待沉淀密实后重新钻进。钻孔过程中，如果护筒内水位急剧下降，且伴有气泡冒出，则可能发生了塌孔。轻微塌孔，通过减慢钻进速度、提高泥浆密度等措施通过塌孔处。塌孔严重时，立即停钻回填粘土，待孔壁稳定后再钻进。护筒周围漏浆可用稻草拌粘土堵塞漏洞，无效时应考虑深埋护筒。2.1.4钻孔桩在成孔过程中也可能发生卡钻现象。施工中在提钻、下钻时要保持钻杆垂直，动作要谨慎均匀，轻提轻放，不要用力过猛，可有效地防止卡钻现象发生。当发生上卡(提钻受阻)时,不得强行提升钻具，应先设法使钻具活动后再慢慢提升。下卡（钻进受阻）时，可用缓冲击法解除，解除后查明原因，采取措施后再进行钻进施工。2.2水下浇注混凝土事故2.2.1剪球时卡管在灌注水下混凝土时，经常会产生剪球时卡管的情况，出现为种情况的原因主要有两个。(1)剪球制作不合理塞球的直径与导管直径差别太小，剪球前由于砂浆或细石料渗入导管与剪球壁之间造成堵塞。这种情况在不浪费混凝土的前提下可采用一定长度（一般比漏斗长2m左右）直径为20~25mm的钢筋捅剪塞，使混凝土下落，也可以利用机械振动使混凝土下落，这利方法要求技术娴熟，以保证混凝土下落时导管回到正常埋管的位置。(2)混凝土不合格如果开盘后的混凝土坍落度过小或拌和不均匀，加上累积混凝土浇注过程中粗骨料下沉，可能导致漏税斗口处粗骨料相互挤压密实而堵塞漏税斗口，导致剪球后混凝土难以下落。这种情况下可采用与上述相同的方法进行处理，但同时必须注意：第一斗混凝土坍落度一般以控制在水下混凝土坍落度规范要求的上限为宜，为确保剪球顺利，可适当控制石料用量，等剪球完成后再按正常的配合比进行配料。如果采取措施后混凝土仍不能下落，时间又长，则只能放弃混凝土，适当清孔或用空压机对孔底进行扰动后重新灌注混凝土。2.2.2灌注中途卡管因机械故障（如断电等）使混凝土在导管内停留时间过长，或者浇注等待时间过长，部分混凝土已经初凝使下落阻力增大而导致堵管。这种事故宜以预防为主，灌注前应全面检修设备，尽可能使混凝土浇灌连续进行，炎热的季节在灌注初期混凝土中掺入适量缓凝剂，以避免混凝土过早初凝。如果浇注的混凝土厚度在3m以内卡管又无法补救到继续浇混凝土时，停止浇注，拔出导管，采用吸泥机吸出混凝土，并重新进行清孔再浇注混凝土，或者提起钢筋笼，重新下钻头，加大泥浆浓度钻至设计标高并排出已浇混凝土，再按常规办法清孔，重新浇灌。2.2.3埋管在混凝土浇灌过程中导管无法拔出有两种可能：一是钢筋笼制作质量差，部分钢筋脱离主筋后插入导管内。这时应正反转动导管，使导管与钢筋笼分离并居钻孔中心，再继续浇混凝土。二是导管埋深过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大，水下混凝土灌注应严格控制导管埋深，不得大于6m，且不小于1m，为防止混凝土初凝，除适当加缓凝剂外还应振动导管。2.2.4浮笼浮笼事故在灌注水下混凝土过程中并不少见，产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关，但预防不力也是一个因素，所以下笼时应采取相对固定措施，尽可能多焊几条主筋在钻机机座上，增大固结力。在灌注过程中混凝土何时接近或进入钢筋笼要做到心中有数。在混凝土面接近或进入钢筋笼时，应保持许可范围之内的较深埋管，并连续浇注混凝土，尽可能减少混凝土从导管底冲出后对钢筋笼的冲击力；当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，适当提升导管，以增加钢筋笼的埋深，使混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮。施工中如果出现浮笼应尽快处理，扼制继续上浮，最好用多根直径6cm左右钢管套住钢筋笼主筋再将其焊在护筒上，这样不仅可以扼制钢筋笼继续上浮，还能保证钢筋笼上浮时不致过分偏位。2.2.5断桩断桩产生原因:混凝土坍落度太小，骨料粒径太大，未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断。混凝土供应跟不上，使混凝土浇注中断时间过长，或提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入混凝土中，及导管没扶正，接头法兰挂住钢筋笼，均可能形成断桩。断桩的预防与处理方法如下：①严格控制商品混凝土的质量，其塌落度及粗骨料粒径符合设计和规范要求。②拔管时掌握导管埋深，避免导管脱离混凝土面。③当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击，把堵塞的混凝土冲开，使混凝土继续浇注。④如果混凝土发生断桩，可用比原桩稍小的钻头，在原桩位钻孔，至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，在断桩部位增加一节钢筋笼，其下部埋入新钻孔中，然后继续浇注混凝土。⑥如果导管接头法兰挂住钢筋笼，钢筋笼埋入混凝土又不深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离。三、钻孔灌注桩质量检测3.1检测目的对围护桩进行质量普查，检查桩身完整性，判断是否有断桩、夹泥、离析、缩颈等缺陷存在及缺陷位置估计。3.2检测方法及频率钻孔桩施工完成后，委托有资质的检测单位进行小应变测试。检验桩身的完整性，检测量不低于桩总数的10%。小应变检测后，当判定桩身可能存在影响水平承载力的缺陷时，应采用钻芯法补充检测，检测量不低于桩总数的2%。3.3桩身质量评定小应变动测桩身质量评定可分四级:①、无缺陷的完整桩。②、有轻度缺陷，但基本不影响原设计桩身结构强度的桩。③、有明显的缺陷，影响原设计桩身结构强度的桩（可部分利用或降级使用）。④、有严重缺陷的桩（废桩）。3.4、检测结果处理3.4.1对于①、②类桩，不影响原设计桩身结构，可不做处理。3.4.2对于③类桩，应根据检测结果判定缺陷位置，并据此及支护结构位置，确定桩身补强方案。对于不影响支撑位置的缺陷，直接会同设计、监理、业主共同商讨补强措施，并严格实施。对支撑结构位置有影响的缺陷，在设计、监理同意的基础上对支撑位置进行适当改移，并对缺陷采取相应的补强措施。3.4.3对于④类桩，应做废桩处理，并在原桩位外侧进行补打桩或增加旋喷桩进行补强。四、质量保证措施施工中对钻孔灌注桩的主要施工工艺如：泥浆比重及粘稠度、孔内沉渣厚度、钢筋笼的制安、水下混凝土的灌注等工艺严格按技术要求进行控制，并做好施工过程中可能出现的事故的预防工作。出现事故时，严格应急预案进行处理，确保钻孔灌注桩的质量。