地铁车站围护结构施工中的钻孔灌注桩施工技术·

发表时间:2020/4/30   来源:《工程管理前沿》2020年5期   作者:郑应来
[导读] 在我国快速发展过程中,我国地铁行业发展十分迅速
        摘要:在我国快速发展过程中,我国地铁行业发展十分迅速,钻孔灌注桩施工技术在地铁车站围护结构施工中的应用越来越广泛,在很大程度上提高了我国地铁车站围护结构施工的质量和效率。论文对钻孔灌注桩施工技术进行了简要介绍,详细阐述了钻孔灌注桩技术在地铁围护结构施工中的详细流程,以供参考。
        关键词:地铁车站;围护结构施工;钻孔灌注桩施工技术
        引言
        随着我国城市地铁建设的吐火如荼,地铁车站基坑工程呈现长、大、深的发展趋势。作为基坑支护系统的一部分,除了采用地下连续墙等围护结构,还会采用跨度较大的混凝土内支撑。此时往往需要格构柱钻孔灌注桩作为混凝土内支撑的临时支撑。对于地铁深基,不仅要防止坍孔,更要保证格构柱的成品质量,以及其与钢筋笼的连接精度和强度。
        1钻孔灌注桩施工技术的概念
        钻孔灌注桩从概念上来讲指的是通过机械钻孔、钢管夯实或者人工挖孔等方法在地基土中形成的钻孔桩,然后在其中放置钢筋笼并浇筑混凝土。根据成孔方法的不同,钻孔灌注桩可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。
        2钻孔灌注桩技术在地铁围护结构中的施工
        2.1旋挖钻机钻头改进
        针对该地质特点及定位导墙,对旋挖钻机的钻头进行技术改进,采用螺旋钻方式代替常用钻头;改进后的钻头在工效上高于原钻头,且钻头与旋挖钻机钻杆成一条直线,确保了围护桩成孔过程中桩位的垂直度,也保证了施工过程中对混凝土导墙的保护,效果良好。
        2.2钢筋笼安装及混凝土浇筑
        ①钢筋笼吊装及安装过程必须保证不得变形。钢筋笼采用吊筋穿进工字钢及枕木悬吊于混凝土定位导墙上;安装完成后检查垂直度。钢筋笼骨架下放时确保垫块数量,禁止吊车随意摆动而碰撞孔壁。②安装导管,导管各连接严密、牢固、不渗水。导管安装长度根据桩孔的深度控制,导管下口至孔底的距离控制在300~500mm左右。③采用商品C35高性能水下混凝土灌注钻孔桩,混凝土坍落度为200±20mm。首批封底混凝土根据桩径及导管离孔底长度确定,必须满足导管底部初次埋置深度不小于1m的要求。④因本钻孔灌注桩孔为干成孔,混凝土灌注到桩顶标高后及时用振动棒对桩顶1m深度混凝土进行振捣,确保桩顶混凝土密实。
        2.3提前实施人工探挖
        围护桩施工前先采用人工探挖的方式判定施工区域内是否有管线,明确管线现状位置(坐标)、高程、规格、材质、完好程度、走向等信息,避免损坏管线或为后期施工过程中管线保护提供数据支持。探沟采用放坡开挖,放坡坡度为1∶0.3,开挖深度3m,基底宽度1.2m(玻璃纤维筋桩处的探坑基底宽1.5m),基顶开挖宽度3m(玻璃纤维筋桩处的探坑基顶宽3.3m),详见图3。开挖出的土方堆放在距探沟边3m以外位置,高度不超过1.5m,沿沟边严禁堆放材料等重物。在开挖过程中,发现未知地下管线要及时报告现场技术员。在开挖的探沟周围设临时围挡,专人负责监管并布置重点防护措施。
        2.4成孔
        ①钻进前,先启动泥浆泵,使之空转一段时间,待泥浆输入孔口一定数量后,方可正式钻进。②开始钻进时,采用自主研发的回旋钻机及其稳定装置,控制好进尺速度及钻压,采用“低压慢进”措施,待钻至护筒下1m后,再以正常速度钻进。③钻进过程中,随时补充损耗、漏失泥浆,保证钻孔中的泥浆稠度及水头。注意控制钻进速度和深度,防止超钻。


        2.5围护桩导墙施工
        将钻孔灌注桩施工技术应用在地铁车站围护结构中的施工过程中,首先要做的是围护桩导墙的施工,具体的施工流程如下:(1)施工人员要严格按照设计资料进行施工,在施工过程中注意保证地铁车站的便道和基坑围护桩外侧预留冠梁开挖的1∶1.5的放坡距离;(2)施工人员要根据设计图纸制作围护桩导墙施工模板,且围护桩导墙施工模板的桩径可以比设计图纸大一点,从而为后期的钻孔做准备;(3)在制作好围护桩导墙施工模板以后,施工人员要对围护桩桩位进行放样测量,然后完成桩位模板的安装过程,并进行混凝土加固,在混凝土浇筑完成以后注意进行及时养护;(4)经过测定后,保证导墙混凝土的强度达到实际需要以后进行模板的拆除工作,测量桩位并根据实际情况完善设计图纸;(5)工程的技术人员要在工程测量以后和施工人员进行交流,完成技术交底工作。在工程正式开始施工之前,技术人员需要进行工程复核,在复核无误的情况下方可进行施工。
        2.6钻孔施工
        (1)旋挖钻机成孔停放位置为确保文明施工一般为混凝土导墙内侧,该位置为原状土,确保钻机施工过程中不发生下沉倾斜;发生雨季天气钻机可停放在混凝土便道上进行施工。(2)钻机就位后采用全站仪沿基坑水平方向对旋挖钻机钻杆进行垂直度复核,满足垂直度要求后根据技术交底孔深进行成孔作业,钻机过程中采用吊绳对钻杆垂直度复核确保钻杆垂直度,进而保证桩体垂直。(3)由于车站地质情况较好,地下水位较低,钻孔桩均为干成孔,本站大部分设计孔深为20m,成孔时间为1小时左右;围护桩达到设计孔深后及时覆盖孔口,防止安全事故。(4)成孔质量检测①孔深、孔底沉渣检测:孔深采用测绳量测深度不小于设计深度,沉碴厚度可采用直接观测在规定范围之内,如沉碴厚度超标则用钻头将沉渣取出,使其厚度确保在20cm之内。②孔径、孔形测量:根据1m设计桩径制作6m长检孔器入孔检测,检测时将检孔器用吊车垂直吊起,使检孔器的中心与孔中心、吊车钢绳在一条线上,缓慢放入孔内上下移动确保检孔器通畅无阻则表明孔径大于设计的笼径;若中途遇阻则可能存在该部位有缩径或倾斜现象,采取措施予以消除。③桩位、竖直度测量:因采用定位导墙技术,桩位位置可得到有效保证;桩垂直度测量采用测绳测量。在孔口沿钻孔直径方向设一标尺,标尺中点与桩孔中心吻合,用侧身按桩半径前后方向移动测绳到孔壁,保证测绳垂直度,可得出成孔垂直度情况。④桩位及垂直度超出设计范围处理:施工过程中发现2根围护桩垂直度超出设计范围,为确保基坑开挖后不对主体结构产生侵限问题,采用了C15细石混凝土回填,采用原旋挖钻钻头重新钻孔。
        2.7选用合格的泥浆进行护壁
        拌制化学泥浆根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合设计实验,化学泥浆指标满足表2的具体要求。前期施工准备时,需沿围护桩施工路线开挖一条具有一定坡度的沟槽,便于废弃化学泥浆和废渣收集处理。化学泥浆池采用钢板焊制而成,设计尺寸应考虑2.5倍的泥浆系数。化学泥浆搅拌区与化学泥浆沉淀区应隔开,化学泥浆池中间设有隔墙,隔墙应低于水面1m,且满足化学泥浆循环使用要求,确保进出化学泥浆满足施工需要。同时化学泥浆池周围做好钢管围挡,设有化学泥浆安全警示标牌,同时派专人看管。灌注过程中,在孔口以下1.5m处设置回浆泵,将孔内化学泥浆抽回铁制化学泥浆沉淀池中,便于化学泥浆有利循环。施工过程中产生的废弃化学泥浆经化学泥浆净化处理机械处理后排入城市污水排水管道。
        2.8钻孔灌注桩新型施工工艺
        根据详勘阶段岩土工程勘察报告及现场试桩可知本站地下水位较低,钻孔灌注桩基本可干成孔,且车站围护结构钻孔桩位置均为含砾粘性原状土。在结合大量地铁深基坑开挖后围护桩结构侵限的“桩位偏差”及“桩体倾斜”二大原因基础上,为提高本车站钻孔灌注桩成孔效率及施工质量并解决以上二大难题,本施工参考地连续墙导墙施工技术,创新性的采用了钻孔桩混凝土导墙定位技术+旋挖钻钻头改进新型工艺,取消常规护筒施工,效果突出。
        结语
        综上所述,钻孔灌注桩施工技术是我国地铁车站围护结构施工中的一种常见的施工技术,在施工过程中,需要施工人员加强组织管理,严格把控质量控制要点,进而充分发挥钻孔灌注桩施工技术的优势特点,提高地铁车站围护结构施工的质量和安全性,促进我国的城市化发展。
        参考文献
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        [2]廖志清.论桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J].中国水运(下半月),2012,12:221-222.
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