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地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术

发表时间：2020/12/24 来源：《基层建设》2020年第24期作者：万磊

[导读] 摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进地铁建设项目的增多。

        徐州地铁集团有限公司江苏徐州 221000
        摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进地铁建设项目的增多。在地铁车站围护结构的施工过程中，保持围护桩的垂直度和定位精准一直是地铁车站深基坑开挖质量控制要点，若是在基坑开挖的过程中出现围护桩位定位不准、垂直度偏差等问题，会对基坑的开挖工作带来很大的处理难度，进而会引发主体结构侧墙在基坑内净空间不够或者是桩间喷锚时难以对平整度进行控制的问题。本文就地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术展开探讨。
        关键词：地铁车站；深基坑；钻孔灌注桩
        引言
        地铁车站深基坑工程围护桩的定位精度及垂直度是施工质量控制的要点，桩位定位精度不足及垂直度不符合要求的桩位在深基坑开挖过程中往往会影响基坑开挖，且处理非常困难，导致基坑内主体结构侧墙尺寸净空不够或桩间喷锚平整度较难控制等问题。
        1钻孔灌注桩施工技术管理
        1.1成孔施工
        利用钻机等机械设备进行钻孔作业，这个过程就是成孔施工，在这个环节，需要特别注意以下几个要点：首先，在利用钻机进行钻孔之前，技术人员应当提前将钻机的状态调平，使得钻机保持稳固的状态，继而再将钻机着地。此外，还要将进尺的深度控制为零；其次，在进行钻孔作业时，应当将初始钻进压力控制在90kPa，以钻斗和钻杆本身的重力作为钻进的压力，缓慢加快钻进的速度；再者，技术人员在钻孔的过程中，应当重视对地质环境的分析，不同的地质条件需要用不同的钻头进行钻孔；最后，施工过程中，若是残渣充满钻杆，应当及时停止钻杆的下压并左右摆动，按照逆时针的方向将动力头向下送行，将钻头回转底盖关闭，钻头在提升的过程中，应当注意使其不要碰到已经钻好的孔壁，提出钻机后，用动力头压住顶杆，打开底盖，将钻渣卸除，然后，将底盖合上，放回孔位继续钻孔作业。
        1.2二次清孔
        第一次清孔是施工人员将钻头钻到设计位置，然后进行沉渣清理，如果孔壁上的沉淀物较厚，需要利用扫孔钻头上下清理。第二次清孔是施工人员在完成灌注混凝土导管的放置后，对孔深、空底的沉渣和泥浆的比重进行测试，然后进行清孔。另外，施工人员需要特别注意的是第二次清孔的时间不能少于30min，孔底的沉渣需要控制在50mm以内才算清理完成。
        1.3混凝土浇筑
        完成验孔工作后，需要及时进行混凝土浇筑。车站钻孔灌注桩桩芯所浇筑的混凝土大多为商品混凝土，强度等级不超过C35，混凝土进入施工现场前，需要对混凝土的坍落度进行试验，保证混凝土坍落度处于180～220mm，方可制作混凝土试件。完成制作后，需对混凝土试件进行养护，保证混凝土试件质量。首批混凝土的灌注量应该保证导管埋入混凝土内的深度必须超过1.0m，封底成功后即可进行正常的连续灌注。灌注施工中，必须控制导管埋入混凝土的深度为2～6m。如果孔内混凝土面和钢筋骨架较为接近，则需适当放慢混凝土的灌注速度。除此之外，灌注施工不能随意排放孔内的泥浆和水，需采用引流的方式将其释放到泥浆池中。为了提高混凝土浇筑质量，混凝土的浇筑高度应超过设计标高0.5m。
        2地铁车站围护结构施工中钻孔灌注桩施工技术的应用
        2.1地铁围护结构中围护桩导墙的施工
        （1）根据地铁车站的设计图纸以及图纸中的场地平整数据，开辟出一条施工便道，并进行初步的硬化，在这个过程中，应当使施工便道和基坑围护桩外侧预留一定的放坡距离，约为冠梁开挖距离的1.5倍。

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（2）根据既有的设计图纸将围护桩导墙施工模板进行定制，为了方便后期的钻孔作业，应当使模板的孔径比既定设计桩的孔径稍大，通过实验模板孔径为850mm时最合适。（3）为了准确确定围护桩的桩位，需要对每个桩位都进行测量放样，并在桩位上安放定制完成的模板，并利用C20混凝土对其进行硬化，定位导墙的硬化厚度约为20公分，在硬化完成后，应当对混凝土进行适当的养护。（4）当混凝土的凝固强度达到设计要求后，需要将模板拆除，对桩位的直径、高度进行测量并和设计要求进行对比，对比完成后，在导墙外侧对每个桩位进行编号。（5）技术人员将结合图纸完成的围护桩以及导墙顶面标高等技术参数向技术负责人进行技术交底，经负责人审核完成后，组织施工人员进行施工作业。
        2.2旋挖钻机钻头的改进
        施工人员要根据施工场地的地质特点，对旋挖钻机钻头进行改进，具体可以采取现场试验或者是地区试验的方法，调整旋挖钻机钻头。另外，施工人员需要特别注意的一点是在进行旋挖钻机钻头的改进过程中，需要保证改进后的钻头和原有的钻杆是在一条直线上，进而保证后期施工中的成孔的垂直度，加强对混凝土导墙的保护。
        2.3钻机钻孔作业
        （1）根据文明施工的要求，为了确保钻机施工过程中不出现倾斜、下沉的现象，钻机的成孔停放位置应当在混凝土导墙内侧有原状土的部位，若是出现降雨等恶劣天气，则可以停放在混凝土便道上。（2）为了确保钻杆的垂直度，在正式开始钻孔作业前，应当利用全站仪对钻杆的垂直度进行审验，确认钻杆垂直后，进行成孔施工；在钻进的过程中，及时采用吊绳等方式对垂直度进行再次审验，若是出现偏移，应当及时对钻杆进行调整，确保钻杆的垂直度。（3）当围护桩达到设计规定的孔深时，应当对孔口进行一定的防护，防止跌落等安全事故。（4）完成成孔施工后，应当对成孔的质量进行一定的检测，主要有以下几点：首先，孔深以及沉渣量的检测，用测量绳对孔深进行检测，保证孔深不低于设计深度，通过测量绳观察沉渣的厚度，若是厚度过大，则需要利用钻头将其排出；其次，孔径以及孔形的检测，利用吊车将桩径80公分，长6米的孔径检测器吊起放入孔中，并上下进行移动，若是检测桩移动过程中没有遇到障碍，则说明孔径和孔形没有问题，若是移动困难，则说明可能孔内倾斜或者坍缩的现象，应当及时对其进行修正；最后，桩位以及垂直度的测量，桩位的精度因为定位导墙的存在而有所保障，垂直度的检测通常在孔口沿直径方向设置一个标尺，并使标尺的重点和孔心重合，将测量绳按照半径方向向孔壁移动，通过观察测量绳的垂直情况得出成孔的垂直度情况，桩位和垂直度若是超出设计规定，可以采用c15混凝土进行回填并重新进行钻孔作业。
        2.4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。
        结语
        综上所述，钻孔灌注装技术由于其一定的优越性被广泛应用在我国的地铁车站围护结构施工中，在具体施工环节，施工人员应当加强组织管理，对质量控制节点进行严格的把控，充分发挥钻孔灌注桩的技术优势，提升地铁车站围护结构的施工质量，促进城市地铁的项目的建设。
        参考文献：
        [1]李小华.钻孔桩在地铁明挖车站围护结构中的应用[J].四川水泥，2018（04）：347-348.
        [2]李明.浅析地铁结构工程防水设计与技术应用[J].建材与装饰，2018（17）：232-233.
        [3]张勇.工程钻孔灌注桩施工技术和质量控制［J］.绿色保建材，2019（6）：183，186.