旋挖鉆孔灌注樁在北京地鐵施工中的應用.doc

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旋挖鉆孔灌注樁在地鐵施工中的應用（孫超） 摘要：在明挖基坑砂卵石地層中選用旋挖鉆孔灌注樁，在施工中嚴格管理及規(guī)范施工，保證圍護樁樁身施工質(zhì)量及垂直度，確保基坑開挖凈空。 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； 北京地鐵九號線五標段太平橋站為地鐵明挖車站，車站底板埋設深度24.5m，采用圍護體系為圍護樁+錨索(異形段)及鋼支撐(標準段)體系，在進行圍護樁體系施工時，為提高了圍護樁的施工質(zhì)量及進度要求，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，地鐵九號線五標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全新世洪積層。地層依次為：粉土填土、雜填土①1層、粉細砂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?，依據(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、 圍護樁工法體系對比及選擇 優(yōu)點 缺點 人工挖孔樁 施工成本低 風險大、北京地區(qū)已禁止采用人工挖孔樁進行成孔作業(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，需建設機械施工通道、噪音污染大 通過上表對比及結(jié)合北京地區(qū)地層情況，我項目選擇旋挖鉆孔灌注樁施工工法進行圍護樁體系施工作業(yè)。因考慮施工成本及對北京地區(qū)地層情況的了解，采用泥漿護壁法進行施工作業(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 施工準備 樁位放樣 埋設護筒 鉆機就位 鉆孔 鉆孔檢查 清孔 成孔檢測 吊裝鋼筋籠 沉渣檢查 安裝導管 灌注水下混凝土 成樁質(zhì)量檢查 護筒制作 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 導管拼裝試壓 泥漿池造漿 泥漿護壁 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、施工準備 根據(jù)管線綜合設計圖紙，對施工范圍內(nèi)的地下空洞、管線進行探測、調(diào)查，然后對地下管線進行挖探，按照設計要求對管線進行改移或保護。 3.2、樁位放樣 場地平整后，根據(jù)結(jié)構(gòu)線及坐標采用全站儀確定出鉆孔樁的控制樁及軸線，然后對控制樁進行保護，防止在施工過程中遭到移位或破壞。同時，施工測量人員必須對控制樁進行定期復核。 3.3、護筒埋設 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，確認地下管線及構(gòu)筑物后埋設護筒，然后進行機械開挖。 護筒采用不小于12mm厚鋼板制作而成，內(nèi)徑比孔樁直徑大，護桶埋設深度為地表以下1.5m至樁頂位置。護筒埋設深度為底端超出雜填土、頂端高出地面，護筒頂部設1~2個溢漿口。護筒埋設時，護筒中心應與樁中心重合，其偏差不得大于20mm；并應嚴格保持護筒的垂直度偏差不大于1%，同時其頂部應高出地面0.3m。護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，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，必要時摻入適量的外加劑，以改善泥漿性能。在粘性土中成孔時，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，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，并設置排水、排漿等設施。 旋挖鉆孔時為保證鉆孔垂直度，減小擴孔率，必須減壓鉆進，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筒頂下0.5m，鉆進過程中隨時檢測垂直度，并隨時調(diào)整。 3.6、檢孔 鉆進成孔后，及時進行質(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)量標準符合下表的規(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，如果沉淀時間較長，則用水泵進行濁水循環(huán)，使密度達到1.2左右。 2）第二次清孔 鋼筋籠、導管下好后，用氣舉法進行第二次清孔，第二次清孔時間不少于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，加工尺寸嚴格按設計圖紙及規(guī)范要求進行控制。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不變形，采用兩點起吊，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?，進場時嚴格測定各項指標，符合要求后方可使用。首批灌注的混凝土初凝時間不得早于灌注樁全部混凝土灌注完成時間，灌注應盡量縮短時間，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變動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)事件應對及處理 4.1、塌孔 在鉆進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，此時要求保證樁內(nèi)水頭的同時采用泥漿泵將孔內(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，待密實后再進行開孔作業(yè)。 4.2、鋼筋籠上浮 在灌注樁時發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮，立即停止?jié)仓诒ＷC導管有效埋深的前提下，快速提升導管，待鋼筋籠恢復到設計標高時，可繼續(xù)灌注。 5、 結(jié)束語 太平橋站圍護體系施工完成后，將其樁頭鑿除進行樁基小應變檢測，檢測合格率100%，未發(fā)現(xiàn)圍護樁樁身斷裂現(xiàn)象；當基坑開挖至底部時，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：《軌道交通車站工程施工質(zhì)量驗收標準》QCD-006-2005； 《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50202-2002 《北京地區(qū)大直徑灌注樁技術(shù)規(guī)程》DBJ01-502-99；