吴友成
中国水利水电第四工程局有限公司 青海省西宁市 810000
摘要:在地铁车站围护结构施工过程中,保持围护桩的垂直度和定位精度一直是地铁车站深基坑开挖质量的控制要点,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,为基坑开挖工作带来很多处理难度,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。
关键词:地铁车站;围护结构;钻孔灌注桩;施工技术
引言
将钻孔灌注桩施工技术应用于地铁工程建设中,不仅可以提高项目施工质量,还可节省项目施工时间,从而确保项目施工保质保量完成。但是,目前国内的钻孔灌注桩施工过程仍存在一系列的问题和缺陷。因此,在实际施工中,必须做好施工现场的监控工作,以保障各工序正常有序进行,提高钻孔灌注桩的施工质量。
1钻孔灌注桩施工技术概述
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,提出钻头后,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。
1.2二次清孔作业
在钻孔的过程中,为了避免孔内残渣对钻孔效果造成影响,通常会有两次的清孔作业。第一次清孔作业,施工人员在钻头钻至指定的位置后,将孔内的沉渣进行清理,若是有钻渣附着在孔壁上,则需要施工人员将钻头沿着孔壁上下活动对孔壁进行清理。第二次清孔过程的清理时间应当在半个小时以上,孔底的沉渣厚度应当不超过5公分。
2钻孔灌注桩施工技术分析
2.1测量放样
复核设计院所提供的测量控制点,复核结果合格后,放出旋挖钻孔灌注桩桩位,根据测量控制网定出桩位中心点。完成双向控制定位后,此时需要测量人员采用双向十字线的控制方法对桩中心进行控制。钻孔之前,需要校核钻头的中心和桩位的中心是否重合。另外,在实际施工中,还需检测钻具位置的变化,保证孔位不出现偏差。
2.2探坑开挖
开展钻孔施工前,为对钻孔区域下方管线的埋设情况进行检查,应用人工挖掘的方式对施工桩位进行开挖施工,控制开挖深度为3m。
2.3埋设护筒
钻机就位,将钻尖对准桩位中心,钻机旋挖达到特定深度后即下放护筒。控制护筒的埋深为1~2m,控制护筒顶端高出地面的高度为0.3m。另外,还要保证护筒的直径及长度均满足相应的要求,用黏土对护筒四周回填,采用分层夯实的方法;护筒埋设好后,测量人员需要再次对桩位进行复核和校正,报送监理工程师,监理同意后方可进行正式的钻进施工。
2.4钻进成孔
采用筒式旋挖钻机进行钻孔施工,在施工前,必须定好桩位并拉好十字线,桩位对准后方可调整钻机的垂直度;护筒内部的泥浆灌满后开始钻进施工,下放钻头至预定深度,适当旋转钻斗缓慢地施加压力,将土慢慢挤入钻斗内;当仪表显示筒满后,关闭钻斗底部,提升钻斗并将土卸到堆放地点,继续进行开挖,注意边开挖边补充泥浆,以确保提钻后液面较护筒地面要高,从而提高孔壁的稳定性。需要注意的是,在实际施工中,需要根据土质的实际情况对泥浆的相对密度进行调整。桩深达到设计要求后,检查桩径、桩的垂直度、沉渣厚度,合格即可开展清孔换浆施工,旨在降低孔内泥浆的相对密度,减少孔底沉渣量。在开始钻进施工或穿越软硬交界处时,为确保钻具处于竖直状态,需缓慢钻进。钻进时一旦出现难钻进或钻杆摇晃,立即提钻检查,并处理妥当后继续钻进,避免钻杆出现扭断或损坏的问题。在钻进工作中,还需随时对孔口的散落土或杂物(如果遇到塌孔或缩颈等异常问题时也需将钻具提出)采取合理的措施进行妥善处理。钻进施工中需仔细填写钻进记录,一旦发现异常,立即通知技术人员。当钻孔深度达到设计要求后,组织技术部和监理工程师一起进行报验,确保成孔符合设计要求。
3钻孔灌注桩技术在地铁围护结构中的施工
3.1旋挖钻机钻头改进
针对该站粉土及粉质黏土夹粉细砂层的地质特点,经过现场试验及地区经验,对旋挖钻机的钻头进行了改进,采用螺旋钻方式代替常用旋挖钻头;经实地验证,改进后的螺旋钻头在工效上与原钻头相当,不同的是该螺旋钻头更能保证其与钻杆在一条直线上,保证了施工过程中成孔的垂直度,效果良好。
3.2钻机钻孔作业
(1)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检验,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检验,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。(2)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。(3)完成成孔施工后,应当对成孔的质量进行检测,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。
3.3钢筋笼安装和混凝土浇筑施工
(1)在进行钢筋笼吊装及安装的过程中,要注意保证钢筋笼不可以出现变形,施工人员可以利用吊筋穿进工字钢及枕木悬吊的方法进行钢筋笼的定位,在钢筋笼安装完成后,施工人员还需要检查安装的垂直度,在钢筋笼骨架下放置一定数量的垫块,并注意防止吊车随意摆动和孔壁发生碰撞;(2)施工人员在进行导管安装时,需要注意导管之间必须连接紧密,不能出现渗水现象,且导管下口到孔底的距离需要控制在300~500mm;(3)施工人员在混凝土浇筑的过程中,需要注意控制混凝土的坍落度,并保证混凝土绝对密实。
结语
在地铁车站深基坑工程施工中,控制围护桩的定位精度及垂直度十分重要,稍有不慎就会影响整个基坑的开挖质量。围护结构钻孔灌注桩施工技术在地铁车站施工中的应用,可以提高施工质量和缩短施工时间,切实保证整个施工项目的经济效益和社会效益。
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