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摘要:作为传统的基础形式,桩基础以其良好的工作性能得到了广泛应用。因此,在地铁车站施工过程中,必须充分重视桩基础技术的应用。本文分析了地铁车站施工中桩基础的施工技术。
关键词:地铁车站;桩基础;施工技术
在地铁车站施工过程中,桩基础施工技术的应用不仅决定着其施工质量,而且是有效避免施工过程中发生塌方现象的主要手段。因此,在地铁车站施工过程中,施工人员必须对桩基础施工技术应用过程中产生的影响予以充分的重视,严格按照施工现场的要求,科学、合理地设计桩基础施工技术,才能从根本上促进其施工质量和效率的有效提升。
一、桩基础施工技术概述
1、含义。桩基础是深基础技术中的一种,上部安置桩基和承重台相连,桩技术在工程施工中应用比较普遍,通常是利用一定的方法将桩相连,以构成单桩基础。
2、作用。地铁桩基础主要是为增强土壤的侧向压力承受能力,使其达到施工设计要求的承受力。比如,松散的砂层中,放置沙砾石桩,对桩周围的砂层进行挤压,使砂层间的空隙变小,密度提高,进而使砂层的承受能力符合施工要求。桩基础技术还可将液化土层对土壤质量产生的不利影响降到最低。桩尖穿过液化土层后,停在硬质保持层上,这时即使发生事故,也只是使液化土层产生液化,桩基依然会保持较强的承受力,使内部结构具有较好的稳定性,从而使地铁车站施工不会发生很大的偏斜。
3、特点。在桩基础施工过程中所使用的桩基,要求本身具有较强的侧向压力承受力,也要能对上部的荷载具有较好的承载性。同时各单桩也要具备较大的侧向压力承受能力,才能避免存在倾斜和沉降问题,以此来打好坚实的基础,实现对上部的有效承载,这样一旦发生地震时,其对灾害所引发的水平荷载具有较好的抵抗能力。在桩基础施工过程中,桩基底部要嵌入到坚硬的基岩上,这样即使土层出现下陷、偏移等情况时也不会对桩基的稳定性和牢固性带来影响。
二、桩基础施工的相关准备工作
1、加强施工现场勘察工作。对于桩基础施工技术的有效落实,做好施工现场的有效勘察可以说是比较重要的一个方面,这种施工现场勘察工作主要是为了促使相应桩基础施工技术手段的应用落实能较为合理准确,提升其适用性效果,避免因施工现场中存在的各个不良因素影响到整个桩基础施工技术手段的落实效果。这种现场勘察工作需要针对地形、地貌及现场环境等各个方面进行详细分析,进而也就能为后续桩基础施工技术操作的落实打好基础,降低了可能出现的各类问题故障。在现场勘察工作落实中,不仅要促使其施工现场条件较为适合于整个桩基础施工操作的落实,还需要做好放线工作,结合设计方案进行有效分析,进而也就能有效促使相应桩基础施工技术手段的落实较为精确,避免了可能出现的各类问题和缺陷。
2、优化施工组织方案。对于桩基础施工技术手段的有效应用,相应施工组织方案的编制可以说是比较重要的一个方面,这种施工组织方案的编制不仅需要选择较为恰当合理的桩基础施工处理方式,还应重点加强对具体施工落实流程的优化,促使其相应施工操作中各个施工材料、施工机械设备及劳动力都能得到较好推进落实,避免任何一个环节出现明显的干扰和影响,从而为后续具体施工落实打好基础。
3、加强施工验收控制。为了更好保障桩基础施工技术手段能表现出较为理想的作用价值效果,还需要重点从验收环节入手进行严格把关,这种施工验收环节的控制应注重对于各类先进无损检测技术手段的引入和落实,促使其能及时了解桩基础施工质量效果,对于可能存在的各类问题进行及时修正,把好最后一道关。
三、地铁桩基垂直度控制措施
1、工程概况。某地铁车站采用地下二-四层五柱六跨箱型框架结构,站后折返线为单层双跨框架结构。
车站主体围护结构根据相应的地质条件,分别采用围护桩+锚索和围护桩+内支撑形式,基坑内西南侧结构四层向二、三层过渡处垂直边坡采用肋柱锚杆挡墙形式,站后折返线围护结构采用围护桩+钢支撑形式。经地质调查和钻孔揭示,勘察区出露的地层由上而下依次为第四系全新统Q4ml人工填土、残坡积Q4el+dl粉质粘土及侏罗系中统沙溪庙组J2s砂岩、砂质泥岩。
2、垂直度出现偏差的原因。1)旋挖钻机设备的进场验收和日常维护检查,旋挖钻本身的检测系统对垂直度的控制存在很大偏差,仅依靠机械本身的检测系统无法满足桩身垂直度的要求。2)钻头的选择,旋挖钻机未根据实际地质情况选择合适的钻头,进而出现桩的垂直度偏差不符合规范要求。3)旋挖钻机作业面未平整压实,导致钻机出现偏斜,钻杆不垂直导致成桩垂直度偏差不符合规范要求。4)钻进速度控制不好。5)护筒埋设出现偏位。6)钻孔过程中钻杆出现位移。
3、控制措施
1)通过经纬仪对旋挖钻机的桅杆进行全程监测,与电子检测系统形成双控,及时通知厂家和检测部门对检测系统重新标定。安排专人组织维修队对每台设备进行详细的检查,发现有挤扁撞偏的立即校正纠偏,有破损的及时补焊,所有设备经过转向维修后,达到合格要求。
2)根据不同的地质选择钻头。通过现场验证,螺旋钻头比捞渣钻头能更好的预防偏孔,原因是螺旋钻头阻力小,但螺旋钻头在对孔径的保证方面没有捞渣钻头好,只能在钻孔中采用两种钻头配合使用,相对于硬度较大的地质,选取双层底门带合金头的圆筒形入岩钻头,对硬质结合层采用破碎式和碾磨式钻进相结合的钻进方式。
3)平整场地,测量放点前先平整好施工场地,较软易陷场地,应及时换填碾压。特殊情况下可空出桩位在钻机下铺设钢筋混凝土预制板,以确保钻机就位施工过程平稳,现场地面承载力大于250kN/m2。钻杆始终保持垂直钻进,液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4。
4)根据实际钻进情况,结合地质勘探报告和已施工完的有关桩的资料总结钻进速度,形成经验值,对钻进速度进行控制,避免造成遇到分层和特殊地层时发生桩孔倾斜。钻进时每回次进尺控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。
5)护筒埋设。钢护筒埋设前,应准确测量放样,保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm,埋设中保证钢护筒斜度不大于1%;钻机就位,钻头精确对准桩位点,埋设钢护筒前,采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后,使用钻机副卷扬机吊起护筒入孔口。提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。
埋护筒时为保持护筒垂直度,应通过以不同的引桩到桩心距离进行交汇控制,直至护筒顶到指定标高。护筒埋好后以此间距离和之前定好的方向恢复桩中心位置,并检测护筒中心是否与桩中心重合,并控制在±5cm范围内,同时对护筒周围进行夯实,使其稳固不会在钻孔过程中偏移、垮塌。
6)钻孔过程。钻孔桩开孔后应缓慢钻进,旨在形成良好稳固的护壁,保证孔位正确。在钻孔过程中定期用距离交汇校核钻杆位置,发现偏位立即调整,直到孔位定型时,方可停止校核。
在钻孔作业前需要对桅杆进行定位设置,作业过程中也需要对桅杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在桅杆相对零位±5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业;而桅杆超出相对零位±5范围时,只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中,可通过显示器的桅杆工作界面实时监测桅杆的位置状态,使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。
参考文献:
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