第一篇：淺述地鐵車站鉆孔灌注樁及格構柱施工

淺述地鐵車站鉆孔灌注樁及格構柱施工

郝旋

中鐵一局集團第五工程有限公司、陜西寶雞、721000 摘要：車站鉆孔灌注樁及臨時格構柱施工是一項質量要求高、施工工序多，并在較短的時間內連續完成的地下隱蔽工程。鉆孔灌注樁及臨時格構柱的成孔、清孔鋼筋籠及格構柱的制作、吊運、安裝等施工工藝。

關鍵詞：地鐵車站；鉆孔灌注樁；臨時格構柱；施工工法

1、工程概況

1.1工程簡介

XX站位于杭州市西湖區，星洲街和星藝街之間的古墩路下南北向設置。全站總長200.8m，站臺寬度12.6m，標準段凈寬21.3m，主體建筑面積為11087 m。車站為地下二層雙柱三跨框架結構，共設置4個出入口（其中D出入口預留，本期不實施），2組風亭。主體采用φ1200鉆孔灌注樁，共38根，臨時支撐格構柱共38根，采用Q345B鋼制作，焊條采用E43型。附屬抗拔樁采用φ800鉆孔灌注樁，共35根，（A出入口2號風亭每根30～35m，共29根；1號風亭每根25m，共6根）。臨時支撐格構柱共7根，采用Q345B鋼制作。

21.2工程地質及水文概況

主體基坑主要位于人工填土層、（淤泥質）粘土、（淤泥質）粉質粘土層。基坑底板基本坐落在⑥1淤泥質粘土、⑦1粘土、⑦2粉質粘土層。地下連續墻底進入⑨2粉質粘土層。附屬基坑底板基本坐落在④1淤泥質粘土及④2淤泥質粉質粘土層中。鉆孔灌注樁底部位于中風化泥質粉砂巖。

2、主要管理人員配置

工程施工主要人員配置： 1名專業工程師、1名質檢工程師、1名安檢工程師、1名測量工程師、1名試驗工程師、1名現場領工員、2名技術員，由項目總工和生產副經理全面負責安全、質量和進度。

3、施工工藝及施工要點

3.1施工工藝流程

臨時格構柱基礎鉆孔樁成孔采用SR150C型旋挖鉆機。旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉，并直接將其裝入鉆斗內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環往復，不斷地取土卸土，直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進工藝，無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩定，必須采用靜態泥漿護壁鉆進工藝，向孔內投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。

3.2鉆孔灌注樁施工要點 3.2.1場地處理

根據設計要求合理布置施工場地，先平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實，局部土質較軟部分考慮采用磚渣鋪設壓實。在進行場地整平后，將場地平整夯實，清除雜物；鉆機的安置應考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。

3.2.2樁位放樣

樁位放樣采用全站儀放樣，按“從整體到局部的原則”進行灌注排樁樁位放樣，放線定位嚴格遵守《工程測量規范》中有關樁基施工的規定。為確保樁位準確無誤，樁位經坐標計算后，必須校核，樁位采用全站儀進行放樣。在復核確認控制點無誤后，由專業測量人員放樣樁位。

3.2.3護筒埋設

樁位確定后，利用十字線放出四個控制樁基中心位置，并以四個控制樁為基準進行埋設護筒。埋設鋼護筒時通過四個控制樁控制，把鋼護筒吊放進孔內，找出鋼護筒的圓心位置，使鋼護筒中心與鉆機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒垂直。在孔底回填夯實300-500mm厚度的粘土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方，夯填時要防止鋼護筒偏斜，隨夯填隨檢查。

3.2.4泥漿調制

本工程泥漿采用膨潤土備制，泥漿材料配比如下：CMC：純堿：膨潤土：水=1：12：250：3120，采用泥漿攪拌機制作。由于地基巖土中夾有雜填土、粉質粘土等，且地下水位較高，調制出良好泥漿的各項性能指標尤為重要。泥漿相對密度：1.02－1.10，粘度：18－22s，砂率≤4％，泥皮厚度：＜2mm，PH值：大于7。施工過程中隨時檢測清孔后灌注砼時泥漿的各項性能指標，確保泥漿對孔壁的撐護作用，避免發生施工事故。

3.2.5鉆機就位

鉆機就位前，施工場地平整處理，保證鉆機底座場地應平整、夯實，用枕木墊穩，避免在鉆進過程中鉆機產生沉陷。檢查鉆機的性能狀態是否良好。保證鉆機工作正常。鉆機鉆頭相對樁位中心偏差不得大于20mm。

3.2.6鉆孔施工

鉆機就位后，調整鉆桿垂直度，注入調制好的泥漿，然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后，施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環直至成孔。

3.2.7成孔檢驗

對孔深、孔徑、孔位、孔形和斜度等進行檢查，孔徑和孔深必須符合圖紙要求。

3.2.8清孔

清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質量的重要一環，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、循環液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質量要求。可采用泵吸反循環抽漿的方法清孔。灌注樁樁孔因有較厚的易坍土層，清孔后不能立即終孔，而在孔內下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質量。

3.2.9鋼筋籠加工

鋼筋籠所用原材料嚴格執行雙控，有出廠質量證明書，且經復試合格后方準使用。鋼筋籠制作前，鋪設鋼筋籠制作平臺，安裝鋼筋籠制作胎具，依據鋼筋籠制作大樣圖，按設計圖紙及規范要求制作，鋼筋籠幾何尺寸允許偏差須滿足設計規范要求。鋼筋籠加工完成后方可進行下道工序。

3.3格構柱施工要點

3.3.1立柱樁格構柱構造

臨時格構柱應插入鉆孔灌注樁（樁頂）以下3.0m。綴板間距均不應大于800mm、700mm。個別特殊部位間距不應大于900mm。

格構柱采用Q345B鋼制作，焊條采用E43型。因此鋼板進場前按照圖紙設計尺寸及數量要求鋼板廠家用機械沖切成片，保證綴板邊角順直。按設計要求尺寸調整擺放好，用100*100方形混凝土墊塊及鐵楔子初步控制平整度，并用水平尺和卷尺微調后固定好。通過三片綴板點焊固定后，開始進行“半邊”格構柱剩余綴板的點焊，為避免焊接過程中鋼結構受熱產生的變形，需對固定后的格構柱仍需要使用卡具及手動調緊器固定。要求控制好格構柱整體平整度、整體順直度、整體設計尺寸以及斷面方正度（偏差±1°內）。

格構柱制作好后應整齊堆放在平整干凈場地內，且格構柱端頭位置焊接4根直徑28mm吊筋（帶吊耳），吊筋長度應根據場地標高計算確定；分別與4根角鋼端頭雙面焊接15cm，焊縫質量必須滿足要求。

格構柱間對接焊接時接頭應錯開，保證同一截面的角鋼接頭不超過50％，相鄰角鋼錯開位置不小于50cm。角鋼接頭在焊縫位置角鋼內側采用同材料短角鋼進行補強。

3.3.2鉆孔灌注樁鋼筋籠及臨時格構柱吊放安裝

鋼筋籠吊裝采用一臺50t汽車吊分節吊起鋼筋籠，吊點位置和數目按正負彎矩相等的原則計算確定，在型鋼柱離地面一定高度后，再由50t的履帶吊垂直起吊，成豎直方向后，用大吊車一次進行起吊安裝就位。

將吊起的格構柱緩慢放入鋼筋籠內，格構柱進入樁頂3m，盡量避免碰撞鋼筋籠。鋼格構柱下部與鋼筋籠焊在一起，在鋼格構柱上部設吊環。鋼格構柱吊裝到設計位置后，用φ100mm圓鋼橫擔于護筒上，將鋼格構柱吊住，穩定在設計標高位置，防止其上浮。然后采用導管法灌注水下砼成樁。

3.3.3格構柱定位 格構柱安裝工程質量控制工序如下：

確定定位點→定位器就位→格構柱就位→格構柱與鋼筋籠焊接→垂直度控制→（導向架）格構柱定位→垂直度復測→下導管。

3.3.4格構柱的固定

將用定位的四個點引測至型托梁上，垂直方向用兩臺全站儀進行位置控制，標好位置，同時報請監理人員根據觀測記錄再次進行復核，在鋼筋籠入孔后，格格柱位置安裝定位導向架，架高1500mm，架體為14#槽鋼對拼焊接，導向架中部定位孔每邊與格構柱大50mm，便于螺檢連接和柱位調整，格構柱頂至導向架設置與格構柱同規格導柱，導柱與下部格構柱四邊通過Φ28螺栓連接，格構柱在下落過程中用靠尺進行檢測，最終保證格構柱中心及方位符合設計要求。

3.4砼灌注成樁

灌注樁實際灌注高度應比設計樁頂高出1.5m，保證樁頂標高以下砼強度符合設計要求。實際澆灌的水下砼強度比設計的砼強度提高一級。水下砼用的水泥、集料、水、外摻劑以及砼的配合比設計、拌和、運輸等必須符合規范的規定。現場取樣制作試塊（150mm*150mm*150mm），標準養護28天。

導管采用直徑30cm鋼管，每套70m。接頭應具備裝卸方便，連接牢固，并帶有密封圈，保證不漏水不透水。導管內壁光滑、圓順，內徑一直，接口嚴密。導管直徑與樁徑及混凝土澆筑速度相適應。使用前進行試拼、承壓和接頭抗拉試驗。導管組裝后的軸線偏差，不超過鉆孔深得0.5%。

導管長度按孔深和工作平臺高度決定。漏斗底距孔上口大于一節中間導管長度。導管安裝后，其底部距孔底有250mm-400mm的空間。導管安裝完畢后二次測定孔底沉渣厚度，達不到規定要求時二次清孔，達到規定要求時，立即灌注砼。

水下混凝土灌注過程中，應經常測探井孔內混凝土面的位置，及時地調整導管埋深，導管埋深宜控制在2～6m。嚴禁導管拔出混凝土面，安排專人測量導管埋深及管內外混凝土面高差。在灌注過程中宜使導管在一定范圍內上下竄動，防止混凝土凝固，增加灌注速度。為確保成樁樁頂砼質量，在樁頂設計標高上超灌1.5米砼，防止浮漿過多，影響樁頭質量，技術人員計算剩余砼數量，然后通知攪拌站需要的砼數量，以免造成浪費。

4、進度安排

根據業主對總體工期和各節點工期的安排計劃，為了確保任務圓滿完成，結合現場的實際施工情況和上道施工工序的完成時間，在基礎施工中，必須增加各項投入（物力、財力、人力、機械設備等），加大力度，組織好各項施工。

在現場各項準備工作就緒，具備鉆孔灌注樁及臨時格構柱開工條件后，每臺鉆機一天完成成品樁2根。

5、資源配置計劃

專業有同類經驗的樁機施工隊，根據施工進度與工程狀況按計劃分階段進退場，保證人員機械的穩定和工程的順利展開。根據工程量，確定分階段施工人員數量及需用計劃。檢查施工人員資質情況，確保各工種持證上崗。

根據地質勘察報告提供的場地地質、水文情況和本工程樁的設計要求，經比較各種鉆機的技術性能及優缺點,決定工程選用QY150G219反循環鉆機。組織樁機及配套機具進場組裝調試，并完成施工機械檢驗工作。

6、施工保證措施

鉆機操作人員，要經過專門的培訓，取得操作合格證后才能上崗。成孔機械操作時應安放平穩，防止成孔作業時突然傾倒，造成人員傷亡或機械設備損壞。地質條件和孔內情況變化，認真控制泥漿密度、孔內泥漿高度、護筒埋設深度、鉆機垂直度、鉆進和提鉆速度等，以防塌孔，造成機具塌陷事故。所有成孔設備，電路要架空設置，不得使用不防水的電線或絕緣層有損傷的電線；電閘箱和電動機應有接地裝置，加蓋防雨罩；電路接頭應安全可靠，開關應有保險裝置。

6.1泥漿制備、貯存

泥漿池四周要加防護欄桿，防止機械、人員掉入泥漿池。使用泥漿泵應注意接線柱蓋要密封，不得漏進泥漿。

6.2鋼筋籠制作及吊裝

鋼筋加工時非操作人員不得擅自動用機械，切斷鋼筋時應讓刀口與鋼筋垂直，防止切飛傷人。鋼筋籠吊裝前認真檢查吊具及吊點的安全性，起吊時注意鋼索受力情況，避免不均勻受力及扯掛現象。吊臂工作半徑內不準有人走動或停留。夜間起吊鋼筋籠，要有足夠的上、下照明，并要有經驗的起重工指揮。上下鋼筋籠對接時，人員應站在兩端協助定位，無關人員禁止站在籠邊。焊接上下鋼筋籠時，吊車司機應集中精力并絕對保證剎車安全可靠。不準用小噸位的吊車吊偏重的鋼筋籠。鋼筋籠起吊后，應用拖繩控制其穩定，不準用手扶。

6.3混凝土澆筑

混凝土灌注時，裝、拆導管人員必須做好安全防護；拆卸導管時，其上空不得進行其他作業，導管提升后繼續澆灌混凝土前，必須檢查其是否墊穩或掛牢。后壓漿樁高壓注漿時，漿液應過濾；高壓泵應有安全裝置，當超過允許泵壓時，應能自動停止工作。注漿人員應戴防護眼鏡、手套等防護用品；注漿結束時，必須堅持泵壓回零，才能拆卸管路和接頭，以防漿液噴射傷人。

6.4其他

施工機械設備應按操作規程進行操作。所有電器設備要有接地裝置，雷雨天要停止操作。灌注樁成孔后在不灌注混凝土之前，應用蓋板封嚴，以免掉土或發生人身安全事故。惡劣氣候應停止成孔作業，休息或作業結束時，應切斷電源總開關。

7、文明施工及環境保護措施

施工組織設計中突出對環保施工、文明施工的管理，施工方案按照技術可靠、措施完善的原則編制，把“景觀施工”、良好生產秩序、良好生活秩序作為總平面布置、施工順序安排的前提和原則，盡力創建文明、環保的施工環境，維護市政府形象。施工前充分調查了解工程周邊環境情況，施工緊密結合環境保護、文明施工進行。施工中實施文明施工，減少廢氣、振動、噪聲、揚塵污染，杜絕隨意排放污水、胡亂丟棄垃圾等對環境的污染，維護交通運輸，注重“景觀感”。施工過程實施環境管理體系標準，建立環境管理體系和控制程序，進行環境管理。建設“綠色工地”，實施“環保施工”。

結束語

自2015年1月鉆孔灌注樁及臨時格構柱開始施工后，通過本施工工藝指導，施工過程中未出現安全責任事故與不良行為，確保了工程節點工期，使其質量達到設計要求。

參考文獻

[1]《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB50299-2003）。[2]《建筑基坑工程技術規范》（YB9258-97）。[3]《建筑樁基技術規范》（JGJ 94-2008）。[4]《鋼筋焊接及驗收規程》（JGJ18-2012）。[5]《鋼筋機械連接通用技術規程》（JGJ107-2010）。[6]《混凝土外加劑應用技術規范》（GB50119-2003）。

[7]浙江省工程建設標準《建筑基坑工程技術規范》（DB33/T1096-2014）。國家、部委頒發的其他相關規范和標準及省、市有關規定。

作者簡介：郝旋，男，漢族，1987年生，2010年畢業于西安鐵路工程職工大學，籍貫：陜西省周至縣，助理工程師，主要從事高速鐵路施工、地鐵施工。通訊地址：浙江省杭州市西湖區杭州地鐵2號線二期工程SG2-20標項目部。

第二篇：淺談明挖地鐵車站深基坑施工監測

淺談明挖地鐵車站深基坑施工監測

摘 要：為了進一步確保地鐵車站在基坑開挖的安全性，本文結合某車站明挖深基坑施工，通過監測方法、監測要求、監測內容、儀器設備、觀測方法、報警、消警等方面對施工監控量測進行的論述，可為深基坑施工監測提供借鑒。

關鍵詞：明挖 深基坑 施工 監測

在地鐵車站基坑開挖過程中，由于地質條件、荷載條件、材料性質、施工條件和外界其它因素的復雜影響，很難單純從理論上預測工程中可能遇到的問題，而且理論預測值還不能全面而準確地反映工程的各種變化。所以，在理論指導下有計劃地進行現場施工監測十分必要。

下面就某地鐵車站為例介紹地鐵明挖車站施工監測方法。工程簡介

1.1 工程概況

車站主體為地下雙層雙柱三跨式車站，其中地下一層為站廳層，地下二層為站臺層。車站結構覆土厚度為3.6m，采用明挖順作法施工。

車站總長276.1m，標準段總寬20.9m。基坑支護鉆孔灌注樁+內支撐。鉆孔灌注樁標準段采用φ800@1300，盾構井段加密至φ800@1000/1100，內支撐第一道撐采用混凝土撐和鋼支撐，其余采用φ609，t=16的鋼管支撐。

車站上方地下管線較多，車站范圍內管線有污水、電力、電信、移動管線。所有管線在車站主體土方開挖前所有管線均遷改至結構施工范圍以外。

1.2 監測組織

1.2.1監測組織體系

（1）建立完善的監測組織

針對工程監測的特點，應成立專業監測隊，由具有施工經驗、監測經驗及有結構受力計算、分析能力的工程技術人員組成，可由測量工程師擔任監測負責人，負責工程監測計劃、組織及監測的質量審核。一個車站基坑檢測人員應不得少于5人。

（2）建立良性的信息反饋機制和信息化施工程序

監測小組與駐地監理、設計、甲方及相關各方建立良性的互動關系，積極進行資料的交流和信息的反饋，優化設計，調整方案，保證工程順利進行。監控量測要求

2.1 總體要求

項目部設專人負責監測工作，監測儀器設備的種類、精度和數量滿足工程的需要，并嚴格按照國家有關規定，定期對儀器進行檢定。監測人員和設備要在施工期間保持相對穩定。

監測隊必須熟知施工圖紙監測項目、點位、監測頻率、方法等。

在進行監測時，必須遵守先復測、后利用的原則，即在確保所采用的基準點準確無誤后（平面控制點不少于 3 個，高程控制點不少于 2 個），方可進行下一步的監測工作，復測結果要記錄在監測手簿。

點位布設前，做好監測范圍內的管線調查工作，避免在布點時對電纜、光纜等造成破壞，引發事故。

應加強對測點的保護，如損壞需及時補設，確保監測數據的準確性和連續性。

2.2監測基本技術要求

一般要求如下：

（1）監測項目分為應測項目和選測項目兩類。

（2）車站施工地段，監測范圍應視車站周圍環境和建（構）筑物情況確定監測范圍。

（3）監測頻率應與施工進度密切配合，并針對不同工法和不同施工步序分別制定相應的監測頻率。

（4）施工中應按施工進度及時監測，對監測數據進行分析處理后，及時反饋給業主、設計、監理和施工單位。

（5）在測點驗收后七日內共同完成連續三次的初值同步采集工作，并在三日內報送監理單位進行核對，監理單位兩日內反饋復核意見，各監測單位對不滿足誤差要求的測點重新采集初值。監測內容

3.1 監測點的布設原則

（1）觀測點類型和數量的確定結合本工程性質、地質條件、設計要求、施工特點等因素綜合考慮，并能全面反映被監測對象的工作狀態。

（2）為驗證設計數據而設的測點布置在設計中最不利的位置及斷面上，其目的是及時反饋信息、指導施工。

（3）表面變形測點的位置既要考慮反映監測對象的變形特征，又要便于應用儀器進行觀測，還要有利于測點的保護。

（4）埋測點不能影響和妨礙結構的正常受力，不能削弱結構的剛度和強度。

（5）在實施多項內容測試時，各類測點的布置在時間和空間上應有機結合，力求使一個監測部位能同時反映不同的物理變化量，找出內在的聯系和變化規律。

（6）根據監測方案預先布置好各監測點，以便監測工作開始時，監測元件進入穩定工作狀態。

（7）如果測點在施工過程中遭到破壞，應盡快在原來位置或盡量靠近原來位置補設測點，保證該測點觀測數據的連續性。

3.2 監測內容

依據《建筑基坑工程監測技術規范》（GB 50497-2009）、基坑支護設計圖紙以及基坑工程地質條件和周邊環境條件確定。

3.3 監測儀器

監測儀器的好壞直接影響到工程的質量，影響到整個工程質量的好壞，因此在車站開工前，應充分做好準備工作。采用精度高、性能好的監測儀器。

1.采用精密水準儀進行沉降和隆起監測；

2.采用全站儀進行圍護結構水平位移監測；

3.采用測斜儀進行圍護樁體變形、土體分層位移監測；

4.采用振弦式讀數儀結合軸力計進行支撐內力監測；

5.采用振弦式讀數儀結合鋼筋計進行圍護樁內力監測；

6.采用數字頻率儀結合壓力盒進行圍護樁側向土壓力監測。

儀器的使用遵循以下原則：

1）監測過程中所使用的儀器及附件須經過專業檢測單位全面檢驗，合格后方能使用，在使用過程中應定期檢驗，并保存檢測記錄；

2）儀器由專人保管，定期保養；

3）使用前檢查儀器工具是否完好，儀器背帶和提手是否牢固；

（1）監測點布置圖；

（2）監測記錄及報表；

（3）土壓力值歷時關系曲線；

（4）對土壓力監測成果的計算分析資料。

此項為選測項，不納入正式監測項目，只設置個別點作為本企業的技術資料積累之用。監測控制及安全質量保證措施

5.1監測初始值測定

測量基準點在施工前埋設，經觀測確定其已穩定時方才投入使用。穩定標準為間隔一周的兩次觀測值不超過2倍觀測點精度。基準點不少于3個，并設在施工影響范圍外。監測期間定期聯測以檢驗其穩定性。并采用有效保護措施，保證其在整個監測期間的正常使用。

5.2施工監測頻率

監測頻率基坑開挖深度小于5m，每2天1次；基坑開挖5-10m，每天1次；基坑開挖深度大于10m到底板澆筑后7天，每天2次；底板施工后8～14d，每天1次；底板施工后15～28d，每2天1次；底板施工后>28d，每3天1次。

5.3 監測控制標準、報警值、控制值及判定

5.3.1 監測控制標準

在信息化施工中，監測后應及時對各種監測數據進行整理分析，判斷監測對象的穩定性，并及時反饋到施工中去指導施工。根據以往經驗以Ⅲ級管理制度作為監測管理方式。管理等級見下表。

監測管理表

管理等級 管理位移 施工狀態

Ⅲ U<0.7×U0 正常施工

Ⅱ 0.7×U0≤U≤0.8×U0 加強監測并及時報告

Ⅰ U>0.8×U0 加強監測、發出警報并及時反饋

注：其中U為實測值，U0為最大允許位移值，即控制值。

5.3.2監測及巡視預警判定

預警分為監測值預警、巡視預警和綜合預警。根據情況嚴重性依次分為黃色預警、橙色預警和紅色預警，預警及判定分類見下表。

預警級別 預警狀態描述

黃色監測預警 “雙控”指標（變化量、變化速率）均超過監控量測控制值（極限值）的70%時，或雙控指標之一超過監控量測控制值的80%時

橙色監測預警 “雙控”指標均超過監控量測控制值的80%時，或雙控指標之一超過監控量測控制值時

紅色監測預警 “雙控”指標均超過監控量測控制值，且實測變化速率出現急劇增長時。

監測點三級警戒狀態判定表

5.4 應急措施

當速率（累積變化量）超過設計允許值的80%或巡視內容達到報警時啟動應急預案。

根據監測項目控制指標，按照變形量和變形速率雙控指標進行監測點預警判斷。經判斷達到綜合預警狀態時，及時通過口頭、電話或者短信方式報駐地監理、第三方監測單位及業主，同時采取相應應急措施。

預警響應機制：

（1）預報警發布單位

軌道公司根據各方的監測建議發布預報警，并一次性直接通知各監控實施層（第三方監測單位、監理單位、施工單位）。

（2）預報警響應形式

監控實施層應根據預警級別及風險工程等級的不同，安排不同層級的部門、領導予以響應。各層的部門、領導發出的指令動作和處理建議應作指令的記錄。消警

消警流程：

（1）黃色預警的消警：由施工方提交消警建議報告，內容包括預警區域的巡視情況和數據變化情況，報監理單位，由監理單位對黃色預警的消警做出判定，消警結果報到第三方監測單位和軌道公司。

（2）橙色預警的消警：由施工方提交消警建議報告，內容包括預警區域的巡視情況和數據變化情況，報監理單位，由監理單位對橙色預警的消警做初審，后經第三方監測單位復審，做出橙色預警的消警判定，消警結果報到軌道公司。

（3）紅色預警的消警：由施工方提交消警建議報告，內容包括預警區域的處理措施、處理效果、巡視情況和數據變化情況，報監理單位，由監理單位對紅色預警的消警做初審，后經第三方監測單位復審，報工程一處、安全質量處做出最終的紅色預警的消警判定。停止監測判別標準

施工單位對于結構施工已完成回填的部位可以提交停止監測申請報告，經標段監理、第三方監測、建設單位審核后方可停止項目監測，并報軌道公司備案。

主要參考文獻

[1] 夏才初，李永盛.地下工程測試理論與監測技術[M].同濟大學出版社，1999；

[2] 夏才初.潘國榮.土木工程監測技術[M].北京： 中國建筑工業出版社，2001；

[3] 李青岳，陳水奇.工程測量學[M].北京： 測繪出版社，1995： 6；

[4]《建筑基坑工程監測技術規范》（GB 50497-2009）；

[5]《工程測量規范》（附條文說明）（GB 50026-2007）；

[6]《基坑工程施工監測規程》（DG/TJ 08-2001-2006）；

趙源林（1969.01），性別：男，學歷：大學本科，籍貫：安徽桐城，職稱：高級工程師，從事技術管理工作。

第三篇：煤礦瓦斯抽采鉆孔施工技術淺述

煤礦瓦斯抽采鉆孔施工技術淺述

中煤科工集團西安研究院有限公司

【摘 要】瓦斯煤塵爆炸是我國煤礦的主要災害之一，嚴重威脅并制約著煤礦的生產，因此，瓦斯治理對于煤礦安全生產顯得尤為重要。山西陽泉地區某煤礦屬高瓦斯礦井，煤層透氣性較差，常規的瓦斯治理措施已經不能滿足該煤礦安全生產的需要，因此，需要采取不同的抽采鉆孔布置措施進行瓦斯治理，以提高其瓦斯抽采率，實現煤礦安全生產。

【關鍵詞】鉆孔設計；瓦斯抽采；回采工作面；本煤層；鄰近層

低瓦斯礦井處于正常通風狀態時，井下瓦斯濃度通常不會達到爆炸下限，但受多種因素影響，部分煤層瓦斯含量較低的礦井，仍然多次發生瓦斯超限，甚至發生瓦斯爆炸事故。因此，加強采鉆孔施工技術是非常重要的。

一、基本地質條件

該煤礦地層由老到新依次為奧陶系中統峰峰組（O2f）、石炭系中統本溪組（C2b）、石炭系上統太原組（C3t）、二疊系下統山西組（P1S）、二疊系下統下石盒子組（P1x）、第四系上更新統（Q2+3）。地層總厚度約為460m，煤系地層厚度約為170m。9號煤層最小埋藏深度60m，最大埋藏深度255m；15號煤層最小埋藏深度130m，最大埋藏深度327m。井田內9號、15號煤層是主采煤層。本井田總體為向斜構造，S1向斜軸位于井田西部，走向近南北向，兩翼傾角不大，傾角一般為5°～8°，在井田內延伸長度約600m。S2向斜軸位于井田中部偏東，走向北東向，兩翼傾角不大，傾角一般為5°～10°，在井田內延伸長度約1700m。另外，該礦井下巷道還發現3條斷層和4個陷落柱。

二、回采工作面抽采鉆孔設計

該礦9號煤層瓦斯涌出量最高的采區（已經開采）回采工作面絕對瓦斯涌出量為13.7m3/min，其中，工作面本煤層瓦斯5.77m3/min；鄰近層瓦斯7.93m3/min.結合全國高瓦斯礦井的抽采經驗，設計本礦井在實施瓦斯抽采時應進行綜合瓦斯抽采。

（一）回采工作面本煤層瓦斯抽采

根據預測，該礦開采9號煤層時，回采工作面本煤層瓦斯涌出量較大，需要進行本煤層抽采。本煤層抽采分為開采層未卸壓抽采和卸壓抽采2種方法。設計對回采工作面本煤層采用未卸壓抽采（預抽）方法。回采工作面布置順層平行鉆孔方式進行9號煤層預抽采，孔間距3m。其主要優點為：可保證該煤層瓦斯預抽的均衡性，能實行邊采邊抽，提高9號煤層瓦斯抽采率。其鉆孔布置方式如下圖1所示：

主要參數：1）鉆孔位置：回風順槽內，距離巷道底板1.2m；2）鉆孔角度：垂直于巷道中線，與工作面平行，水平角上仰約2°～3°（實際生產中需根據煤層賦存情況再作調整）；3）開孔直徑：94mm；4）終孔直徑：94mm；5）鉆孔長度：105m（可根據實際情況調整）；6）鉆孔間距：根據實際抽采經驗及該礦實際情況，結合回采工作面采長、工作面走向長度、工作面產量、鉆孔施工條件等因素綜合考慮，確定該礦9號煤回采工作面預抽鉆孔間距為3m；7）封孔方式：聚氨酯封孔；8）封孔深度：不小于8m；9）封孔長度：不小于1m。

（二）回采工作面鄰近層瓦斯抽采

9號煤層的上鄰近層瓦斯主要是1、2、3、4、5、8號煤層，9號煤層平均厚度大約為2.4m，按照6倍～8倍的采高計算，9號煤裂隙帶高度大約在14.4m以上，根據9號煤層上鄰近煤層的層間距可知，除8號煤層位于冒落帶外，其余煤層均位于裂隙帶中。9號煤回采工作面，在工作面外側尾巷向工作面一側的上鄰近煤層布置傾斜穿層鉆孔，對上鄰近煤層瓦斯卸壓抽采。該傾斜穿層鉆孔最后的終孔位置選擇在3號煤層，并且需超出3號煤層1m。主要參數：1）鉆孔間距：9號煤回采工作面從開切眼往外20m的位置布置1對鉆孔（1個高位鉆孔、1個低位鉆孔），從第1對鉆孔往外每隔30m布置1個高位鉆孔；2）開孔直徑：133mm，經193mm，一次擴孔；3）終孔直徑：193mm；4）鉆孔角度：上仰35°～50°（根??實際情況確定）；高位鉆孔取40°、低位鉆孔取30°；5）鉆孔夾角：垂直二次復用的尾巷中線；6）鉆孔位置：布置在工作面二次復用的尾巷中，鉆孔打至3號煤后且超出3號煤不小于1m；7）鉆孔長度：高位鉆孔長度78m、低位鉆孔長度70m可根據實際情況調整）；8）封孔方式：聚氨酯封孔；9）封孔深度：不小于5m；10）封孔長度：不小于1m。

（三）抽采管路管理

隨著工作面的推進，第一組鉆孔將逐漸 進入卸壓區，實現卸壓瓦斯抽采。隨著工作面繼續推進，第一組抽采鉆孔將逐步報廢，需要將靠近切眼最里段管路逐段拆卸，將端頭用法蘭片密封。工作面開采推進過程中，需要至少提前拆除面前20m內管路，給瓦斯管路管理和工作面生產造成一定影響。為最大程度降低上述工作對正常生產影響，距工作面切眼30m以內鉆孔用軟膠管與抽采管末端相連，抽采管末端特制一段2～3m長的短管，短管設置3～5個變徑三通，與靠近工作面的鉆孔用軟管相連，鉆孔報廢后向前移動短管，保持短管始終在抽采管路的末端。

三、鉆孔機具選擇

（一）鉆機

考慮到本礦井的煤、巖硬度以及鉆孔長度、鉆孔施工等，對本煤層和鄰近層抽采鉆機分別設置：1）鄰近層鉆孔施工鉆機采用國產的ZDY6500LP型大口徑全液壓鉆機。該鉆機扭矩大、多自由度調角機構可實現大角度施工，全液壓傳動能。2）本煤層鉆孔施工鉆機采用國產的ZDY4000L型全液壓鉆機。

（二）鉆桿

可采用φ73mm/89mm直徑鉆桿。鉆桿是將鉆機的動力傳遞給鉆頭，并且將鉆井液引入到孔底，鉆桿在鉆孔中受到扭矩、壓力等的綜合作用，鉆桿材料要求使用抗裂強度不小于55kg/mm2～65kg/mm2，延展率大于12%的無縫鋼管制成。

（三）鉆頭

按照煤巖層的性質和是否需要取芯的不同，選用不同的鉆頭。本煤層瓦斯抽采鉆孔用φ94三翼內凹PDC鉆頭開孔，其孔形光滑、平整便于封孔。鄰近層瓦斯抽采鉆孔采用φ133mm弧角鉆頭開孔鉆至設計深度，后使用φ133/193mm導向擴孔鉆頭擴孔至設計深度。

（四）泥漿泵

泥漿泵用于鉆進時向鉆孔內提供沖洗液，這里選用BW250臥式三缸活塞往復式單作用泥漿泵，該泥漿泵排量可根據孔深需要調節四種擋速。

四、結論

根據本礦瓦斯涌出的特點，結合同類礦井的抽采經驗，本礦應進行綜合瓦斯抽采，對該礦的9號煤層回采工作面使用單側順層平行鉆孔進行該煤層抽采，對鄰近煤層采用傾斜穿層鉆孔進行卸壓抽采，施工后達到了預期的抽采效果。

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