旋挖鉆孔灌注樁在北京地鐵施工中的應(yīng)用.doc

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旋挖鉆孔灌注樁在地鐵施工中的應(yīng)用（孫超） 摘要：在明挖基坑砂卵石地層中選用旋挖鉆孔灌注樁，在施工中嚴(yán)格管理及規(guī)范施工，保證圍護(hù)樁樁身施工質(zhì)量及垂直度，確?；娱_挖凈空。 關(guān)鍵詞：砂卵石地層；旋挖鉆孔灌注樁；樁身質(zhì)量及基坑開挖凈空； 北京地鐵九號(hào)線五標(biāo)段太平橋站為地鐵明挖車站，車站底板埋設(shè)深度24.5m，采用圍護(hù)體系為圍護(hù)樁+錨索(異形段)及鋼支撐(標(biāo)準(zhǔn)段)體系，在進(jìn)行圍護(hù)樁體系施工時(shí)，為提高了圍護(hù)樁的施工質(zhì)量及進(jìn)度要求，選用旋挖鉆孔灌注樁成孔工藝。 1、 地層描述 北京地區(qū)為永定河河床沖積地層，地勢較為平緩，地鐵九號(hào)線五標(biāo)段太平橋站位于西三環(huán)六里橋東側(cè)，車站場區(qū)范圍上覆人工堆積層及第四紀(jì)全新世洪積層。地層依次為：粉土填土、雜填土①1層、粉細(xì)砂②3、中粗砂②4、圓礫②5、卵石⑤層、卵石⑦層、卵石⑨層。 鉆孔樁主體穿越主要為粉細(xì)沙②3、②5圓礫、卵石⑤和卵石⑦，車站中板和底板分別位于卵石⑤和卵石⑦中?；诪槁咽邔樱罁?jù)勘察資料卵石一般粒徑30～80mm，粒徑大于20mm顆粒含量約為總質(zhì)量的60～70％。亞圓形，中粗砂充填。 2、 圍護(hù)樁工法體系對比及選擇 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 人工挖孔樁 施工成本低 風(fēng)險(xiǎn)大、北京地區(qū)已禁止采用人工挖孔樁進(jìn)行成孔作業(yè)、效率不高 旋挖鉆孔灌注樁 成樁效率高、樁體質(zhì)量易把控、地層條件要求不高 施工作業(yè)場地要求大，需建設(shè)機(jī)械施工通道、噪音污染大 通過上表對比及結(jié)合北京地區(qū)地層情況，我項(xiàng)目選擇旋挖鉆孔灌注樁施工工法進(jìn)行圍護(hù)樁體系施工作業(yè)。因考慮施工成本及對北京地區(qū)地層情況的了解，采用泥漿護(hù)壁法進(jìn)行施工作業(yè)； 3、 旋挖鉆孔灌注樁施工工藝 圖3-1鉆孔灌注樁施工工藝流程 施工準(zhǔn)備 樁位放樣 埋設(shè)護(hù)筒 鉆機(jī)就位 鉆孔 鉆孔檢查 清孔 成孔檢測 吊裝鋼筋籠 沉渣檢查 安裝導(dǎo)管 灌注水下混凝土 成樁質(zhì)量檢查 護(hù)筒制作 制作混凝土檢查試件 泥漿抽回泥漿池 鋼筋籠制作 如沉渣超標(biāo) 導(dǎo)管拼裝試壓 泥漿池造漿 泥漿護(hù)壁 掏碴，棄走 冠梁施工 鉆孔灌注樁施工工藝流程見圖3-1。 3.1、施工準(zhǔn)備 根據(jù)管線綜合設(shè)計(jì)圖紙，對施工范圍內(nèi)的地下空洞、管線進(jìn)行探測、調(diào)查，然后對地下管線進(jìn)行挖探，按照設(shè)計(jì)要求對管線進(jìn)行改移或保護(hù)。 3.2、樁位放樣 場地平整后，根據(jù)結(jié)構(gòu)線及坐標(biāo)采用全站儀確定出鉆孔樁的控制樁及軸線，然后對控制樁進(jìn)行保護(hù)，防止在施工過程中遭到移位或破壞。同時(shí)，施工測量人員必須對控制樁進(jìn)行定期復(fù)核。 3.3、護(hù)筒埋設(shè) 鉆孔及施工開挖前必須查明地下管線及構(gòu)筑物情況，對于地面以下4.5m范圍采用人工開挖，確認(rèn)地下管線及構(gòu)筑物后埋設(shè)護(hù)筒，然后進(jìn)行機(jī)械開挖。 護(hù)筒采用不小于12mm厚鋼板制作而成，內(nèi)徑比孔樁直徑大，護(hù)桶埋設(shè)深度為地表以下1.5m至樁頂位置。護(hù)筒埋設(shè)深度為底端超出雜填土、頂端高出地面，護(hù)筒頂部設(shè)1~2個(gè)溢漿口。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，護(hù)筒中心應(yīng)與樁中心重合，其偏差不得大于20mm；并應(yīng)嚴(yán)格保持護(hù)筒的垂直度偏差不大于1%，同時(shí)其頂部應(yīng)高出地面0.3m。護(hù)筒位置正確固定牢固后，四周均勻回填最佳含水量的粘土，并分層夯實(shí)，確保成孔的質(zhì)量。 3.4、泥漿制備 本工程泥漿制備選用膨潤土或優(yōu)質(zhì)粘土，必要時(shí)摻入適量的外加劑，以改善泥漿性能。在粘性土中成孔時(shí)，循環(huán)泥漿比重控制在1.1~1.3；在砂土和砂卵石層中成孔時(shí)，泥漿比重控制在1.2~1.3，膠體率不低于95%；含砂率不大于4%。 3.5、成孔施工 所采用的泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、沉淀槽、泥漿泵等組成，并設(shè)置排水、排漿等設(shè)施。 旋挖鉆孔時(shí)為保證鉆孔垂直度，減小擴(kuò)孔率，必須減壓鉆進(jìn)，鉆頭（包含配重）在泥漿中的重量只能有70%，在不同的地層采用不同的轉(zhuǎn)速，并盡量采用大排量的泥漿循環(huán)，增大孔內(nèi)泥漿流速，保持泥漿面始終不低于護(hù)筒頂下0.5m，鉆進(jìn)過程中隨時(shí)檢測垂直度，并隨時(shí)調(diào)整。 3.6、檢孔 鉆進(jìn)成孔后，及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢查，樁孔質(zhì)量參數(shù)包括：孔深、孔徑、鉆孔垂直度等，成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合下表的規(guī)定。 3.7、清孔 1）第一次清孔 樁孔成孔后，在鋼筋籠插入孔內(nèi)前，進(jìn)行第一次清孔，用孔內(nèi)鉆斗（帶擋板的鉆斗）來掏除鉆渣，如果沉淀時(shí)間較長，則用水泵進(jìn)行濁水循環(huán)，使密度達(dá)到1.2左右。 2）第二次清孔 鋼筋籠、導(dǎo)管下好后，用氣舉法進(jìn)行第二次清孔，第二次清孔時(shí)間不少于30min。清孔結(jié)束后測定孔底沉淤厚度，不大于200mm。 3.8、鋼筋籠制作與吊裝 1）鋼筋籠加工 鋼筋籠采用現(xiàn)場加工制作，加工尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行控制。鋼筋籠主筋采用單面搭接焊，同一斷面的接頭面積不大于50％，鋼筋籠下部收口角度為15。主筋與螺旋箍筋采用點(diǎn)焊或綁扎牢固。 2）鋼筋籠吊放 ①鋼筋籠吊裝采用汽車吊起吊，為了保證鋼筋籠起吊時(shí)不變形，采用兩點(diǎn)起吊，先使鋼筋籠離開地面一定距離，然后主鉤升高，輔助吊鉤配合鋼筋籠直立，吊直扶穩(wěn)，對正孔位緩慢下放。 3.9、混凝土灌注 清孔、下鋼筋籠后，立即灌注混凝土?；炷潦褂蒙唐坊炷?，進(jìn)場時(shí)嚴(yán)格測定各項(xiàng)指標(biāo)，符合要求后方可使用。首批灌注的混凝土初凝時(shí)間不得早于灌注樁全部混凝土灌注完成時(shí)間，灌注應(yīng)盡量縮短時(shí)間，連續(xù)作業(yè)。 3.10、樁基檢測 施工完成后，委托有資質(zhì)的檢測單位采用低應(yīng)變動(dòng)測法檢測樁身完整性，檢查單樁成樁效果，檢測數(shù)量不宜小于總樁數(shù)得10%。 4、 旋挖鉆孔灌注樁施工突發(fā)事件應(yīng)對及處理 4.1、塌孔 在鉆進(jìn)過程中遭遇不良地層易發(fā)生泥漿突然流失，出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，此時(shí)要求保證樁內(nèi)水頭的同時(shí)采用泥漿泵將孔內(nèi)泥渣吸出，若坍塌面積不大，可繼續(xù)進(jìn)行鉆孔作業(yè)；若坍塌面積大，則需采用粘土將塌孔回填，待密實(shí)后再進(jìn)行開孔作業(yè)。 4.2、鋼筋籠上浮 在灌注樁時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮，立即停止?jié)仓?，在保證導(dǎo)管有效埋深的前提下，快速提升導(dǎo)管，待鋼筋籠恢復(fù)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，可繼續(xù)灌注。 5、 結(jié)束語 太平橋站圍護(hù)體系施工完成后，將其樁頭鑿除進(jìn)行樁基小應(yīng)變檢測，檢測合格率100%，未發(fā)現(xiàn)圍護(hù)樁樁身斷裂現(xiàn)象；當(dāng)基坑開挖至底部時(shí)，樁身垂直度控制在3%范圍內(nèi)，基坑最大開挖深度為24.5m，最大偏差均未超過70mm，滿足了車站開挖凈空尺寸要求，保證了車站二層襯砌厚度及結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。 參考文獻(xiàn)：《軌道交通車站工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》QCD-006-2005； 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002 《北京地區(qū)大直徑灌注樁技術(shù)規(guī)程》DBJ01-502-99；