董斌斌 乔殿程 靳正坤
中交二航局成都城市建设工程有限公司 四川 成都 610066
摘 要:随着我国城市化建设的快速发展,大型城市群和都市圈的逐渐形成,城市轨道交通建设的需求愈加明显,它不仅仅可以缓解交通拥堵,为人民出行提供便利,更能带动城市外围地区第三产业的发展,促进中心城区人与自然的交融。而城市轨道交通建设中车站深基坑开挖的安全稳定性主要依赖于围护桩施工的质量是否可靠,支撑体系是否稳定,因此围护桩施工显得尤为重要。本文将从测量定位、钻进成孔、钢筋笼制作、混凝土浇筑等几个方面对围护桩施工的技术控制要点进行分析,以便为以后类似工程提供参考。
关键词:城市轨道交通;地铁车站;围护结构施工;钻孔灌注桩;
引言
城市轨道交通作为现代城市交通体系的重要组成部分,对提升城市公共交通供给质量和效率、缓解城市交通拥堵、引导优化城市空间结构布局、改善城市环境起到了重要作用。而围护桩施工一直是地铁车站深基坑开挖质量控制的基本要点,围护桩施工的质量将直接影响深基坑开挖的安全稳定性,以及后期施工的质量和工效。
1.围护桩施工技术概述
将围护桩施工技术应用于城市轨道交通建设中,不仅可以提高项目施工质量,大大减少施工安全隐患,还可以节省项目施工工期,提高深基坑开挖施工工效,从而确保项目施工保质保量完成。但是,目前国内的围护桩施工过程或多或少仍存在一些问题和缺陷。因此,在实际施工中,施工单位必须加强施工现场的管控,以保障各工序保质保量、正常有序进行,提高围护桩的施工质量。
2.围护桩施工工艺流程
地铁车站围护桩施工主要经历以下施工流程:
施工准备→测量放点→护筒埋设→钻机钻进→成孔(检测合格)→安放钢筋笼→再次检测(合格)→混凝土浇筑→等待初凝→回填
施工准备阶段主要涉及到前期场地平整,材料、设备进场验收等,保证满足现场施工需求;测量放点使用GPS全站仪确点定位,放出围护桩桩心位置。施工前,应对桩区域进行管线人工探挖,探挖深度≥3m,且直至挖出原状土后开始钻机施工,埋设护筒,钻机钻进初期需缓慢进行,中期须匀速钻进。钢筋笼加工需保证焊接、搭接质量,待成孔检验合格后,进行钢筋笼吊装;在混凝土浇筑前需进行二次检查,对因沉渣等因素造成不合格的孔进行清孔,待合格后进行混凝土浇筑,混凝土需满足施工质量要求。为防止造成安全隐患,对浇筑区域采用围栏隔离,对浇筑桩桩顶采用硬质防护,完成浇筑后3~4小时,待混凝土初凝后进行平整回填。
3.主要技术要点分析
3.1 测量放点
复核设计院所移交的测量控制点,复核结果合格后,建立旋挖桩施工导线点。然后使用全站仪进行轴线引测,施测旋挖桩的中心及桩顶高程,采用换点施测的方法对导线点、中心点进行复测,确保桩位坐标、高程的准确。复测完成后,及时上报监理单位,由监理单位复核同意后,对测定的桩位进行标识后使用,施工前,需要校核钻头的中心和桩位的中心是否重合。施工过程注意保护测量桩点,需不定时检测钻具位置的变化,保证孔位不出现偏差。在实际施工中,为减少对邻桩的干扰,保证成桩质量,采用跳桩法(隔三钻一或隔二钻一)进行施工。
3.2钻进成孔
在旋挖钻机进行开挖施工前,必须确定桩位并拉十字线,钻头的中心和桩位的中心对准后调整钻机的垂直度;待护筒内的泥浆注满后开始钻进施工,下放钻头至贴近桩心地面位置,适当旋转钻头并缓慢施加压力,将土慢慢挤入钻斗内;当仪表盘显示装满后,关闭钻斗底部,提升钻斗并将土卸到堆放区域,继续进行开挖,边开挖边补充泥浆,以确保提钻后液面较护筒底面要高,从而提高孔壁的稳定性。需要注意的是,在施工中,需要根据现场土质情况对泥浆的相对密度进行调整。
桩深达到设计要求后,对桩径、桩的垂直度、沉渣厚度进行检查,合格即可开展清孔换浆施工,目的在于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,为确保钻机钻臂处于竖直状态,需缓慢钻进。钻进时出现钻进困难或钻杆摇晃,立即提钻检查,确保钻机无故障、孔底无障碍物无异常后继续钻进,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进行清理。如遇到塌孔或缩颈等异常问题时也需将钻具提出,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,组织技术人员和监理工程师一起验收,确保成孔符合设计要求。
3.3钢筋笼制作及吊装
根据钻孔桩配筋图制作钢筋笼,务必保证钢筋笼的大小、钢筋数量及设置间距符合图纸及相关规范要求,主筋采用单面搭接焊接或机械连接的方式,控制搭接的长度必须超过10d或套筒质量及丝扣外露数量满足规范要求;定位加劲筋应控制其间距为2m,控制每个断面内定位筋的数量为4个。此处需要注意的是,箍筋与纵筋交接处必须绑扎或焊接牢固,防止吊装过程中变形;焊接过程中,为防止误烧主筋,焊接电流不宜过高;为保证钢筋保护层的厚度,将混凝土垫块设置在钢筋笼外侧。钢筋笼的加工和制作一般在现场提前完成,所有加工成型的钢筋笼需下垫上盖挂牌标识。
完成钢筋笼制作后,需要班组之间先互检、技术人员自检,以保证钢筋笼的制作质量符合设计要求。该步骤完成后,技术人员需报送监理工程师进行检验,合格后便可以进行后续的吊装作业。
吊装钢筋笼时,为避免钢筋笼出现变形或扭曲等质量问题,需要设置专人进行指挥。对钢筋笼吊装采用整体吊装,整体回直、一次入孔的施工方法。整体吊装每个钢筋笼使用6个吊点,主勾吊钢筋笼顶部2个吊点,副勾吊后4个吊点,钢筋笼起吊后在空中将钢筋笼竖立垂直,解开副勾,由主勾将钢筋笼垂直吊入桩孔内。钢筋笼入孔时须缓慢下放,避免钢筋笼触碰孔壁导致塌孔。另外,还需要对轴线的垂直度进行校正,切勿出现扭转变形的问题。
3.4混凝土浇筑
验收合格后,需及时进行混凝土浇筑。混凝土强度等级一般不超过C35,采用水下混凝土浇筑。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200±20mm,方可进行混凝土试块制作。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。
首次混凝土的灌注量应满足首封混凝土量,保证导管埋入混凝土内的深度大于1.0m,封底成功后开始正常连续灌注。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笼顶较为接近,则需适当放慢混凝土的灌注速度,时刻关注混凝土浇筑面的高度,直到浇筑至设计高度以上。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收集到泥浆池中。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为宜。
4.结语
综上所述,围护桩施工技术因其成熟的技术特点被广泛应用于围护结构施工中,但在具体施工环节中,仍存在断桩、桩检不合格、基坑开挖的质量安全等问题。因此,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,充分发挥围护桩施工的技术优势,提升地铁车站围护结构的施工质量,促进城市轨道交通建设项目所带动的经济效益和社会效益。
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作者简介:
董斌斌(1992-),男,甘肃甘谷人,硕士研究生学历,助理工程师,主要从事基础地质及区域(矿产)地质调查。现从事公路、桥梁等市政工程建设施工项目技术管理工作。