姜世超

(中鐵十六集團(tuán)地鐵工程有限公司，北京 100023)

0 前 言

我國(guó)在開(kāi)展地鐵明挖基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，使用的主要結(jié)構(gòu)形式為鉆孔灌注樁鋼管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，基坑土產(chǎn)生的壓力全部由鉆孔灌注樁承擔(dān)，其施工質(zhì)量的好壞直接對(duì)地鐵明挖基坑的施工安全帶來(lái)了直接的影響，因此一定要對(duì)其給予高度的重視[1]。為了保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量并徹底消除地鐵明挖基坑的安全隱患，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)地鐵工程的施工經(jīng)驗(yàn)，深入分析整個(gè)施工環(huán)節(jié)和施工質(zhì)量控制因素，這樣也可以為今后同類型的工程施工提供一定的技術(shù)參考。

1 工程簡(jiǎn)介

該地鐵站主要的主體結(jié)構(gòu)類型為地下2層3跨箱型框架結(jié)構(gòu)，將地鐵車站的站臺(tái)層、建筑站廳層、站臺(tái)區(qū)外兩側(cè)向地塊邊緣延伸的整個(gè)區(qū)間結(jié)構(gòu)全部包括在其中。地鐵車站的總長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為338 m，主體結(jié)構(gòu)的總寬度設(shè)計(jì)為24 m，站臺(tái)總寬度設(shè)計(jì)為14 m，主要使用明挖施工的辦法。本文對(duì)地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁施工的具體情況進(jìn)行了全面的分析，深入研究其主要施工控制點(diǎn)，使地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁的整體施工質(zhì)量得到了明顯的提高。

2 鉆孔灌注樁施工流程

鉆孔灌注樁具體施工流程如圖1所示。

3 鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量管理

3.1 測(cè)量放線

1)施工復(fù)測(cè)。當(dāng)業(yè)主組織交接樁以后，施工單位需要依據(jù)業(yè)主測(cè)量單位提供的高程控制點(diǎn)和平面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工復(fù)測(cè)，地鐵測(cè)量單位負(fù)責(zé)對(duì)業(yè)主提供的信息進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)合格以后交付使用。

2)施工測(cè)量加密點(diǎn)。業(yè)主提供的高程控制點(diǎn)和平面控制點(diǎn)很少且距離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，在復(fù)測(cè)結(jié)束以后需要依據(jù)施工的實(shí)際需求加設(shè)施工測(cè)量加密點(diǎn)。在基坑沉降變形區(qū)域設(shè)置加密點(diǎn)，使其與工地實(shí)現(xiàn)通視，保證施工測(cè)量與施工放線工作做到位。

3)定位樁孔。首先對(duì)基坑控制樁位進(jìn)行測(cè)量，接著依據(jù)測(cè)定好的控制樁做好相應(yīng)的放線工作，最后明確設(shè)置樁位軸線上樁位的間距。在定位樁孔的過(guò)程中，一定要高度關(guān)注以下三點(diǎn)：①依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)控制樁進(jìn)行精確定位；②在測(cè)定樁位時(shí)要全面分析施工場(chǎng)地內(nèi)外情況；③樁位上受到管線影響的特殊樁位很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量，這時(shí)可以上報(bào)設(shè)計(jì)單位對(duì)這些樁位進(jìn)行合理的調(diào)整。

圖1 鉆孔樁施工工藝流程圖

3.2 鉆進(jìn)成孔

1)選擇設(shè)備。地鐵主要分布在城區(qū)，可以使用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工，以實(shí)現(xiàn)縮短工期和圍護(hù)樁施工現(xiàn)場(chǎng)文明施工的目標(biāo)。旋挖鉆機(jī)的成孔效率非常高，每輛旋挖鉆機(jī)后配備1臺(tái)正鏟，這樣可以有效預(yù)防渣土的散落。

2)鉆進(jìn)成孔的要求。施工以前需要仔細(xì)核查鉆筒的開(kāi)口大小，確保鉆筒的開(kāi)口比設(shè)計(jì)樁徑略大一些。鉆機(jī)就位以后認(rèn)真檢查鉆桿垂直度和鉆機(jī)底座，在所有的指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求以后方可開(kāi)始施工。鉆孔施工一定要平穩(wěn)，防止出現(xiàn)任何安全事故。

3)檢查成孔孔深。當(dāng)鉆進(jìn)進(jìn)度滿足設(shè)計(jì)要求后使用懸垂法測(cè)定鉆孔孔深，實(shí)際成孔孔深要比設(shè)計(jì)孔深略深一些。

4)測(cè)定沉渣。在吊裝鋼筋籠施工結(jié)束后安放好導(dǎo)管，此時(shí)需要測(cè)定孔底的沉渣厚度，使用的公式為：

d渣=L1-L2

式中，d渣為設(shè)計(jì)沉渣厚度；L1為正錐錘法測(cè)定的實(shí)際孔深，mm；L2為倒錐懸錘法測(cè)定的沉渣面深度，mm。

5)測(cè)定成孔垂直度。樁身垂直度受成孔的垂直度影響，而支護(hù)樁的安全受樁身垂直度的影響比較明顯[2]?；幽硞?cè)的樁身垂直度一旦出現(xiàn)侵限的情況，需要對(duì)樁身混凝土進(jìn)行鑿除處理，但要合理控制鑿除量，過(guò)大會(huì)使樁體支護(hù)能力降低，從而可能引發(fā)樁體斷裂的問(wèn)題，給基坑的施工安全造成影響。因此，在地鐵明挖基坑圍護(hù)樁成孔施工時(shí)，一定要認(rèn)真檢查成孔的垂直度，保證施工安全性。檢查的方法通常有兩種，一是使用全自動(dòng)超聲成孔檢測(cè)儀，二是在施工現(xiàn)場(chǎng)使用簡(jiǎn)易的手動(dòng)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，成孔中心偏差的誤差值需要控制在8mm以內(nèi)?？仔甭视?jì)算公式為：

i=a-d/h

式中，a為測(cè)繩到孔邊的距離，mm；d為懸垂半徑，mm；h為正錐懸錘法手式測(cè)定成孔深度，mm。

3.3 制作安裝鋼筋籠

1)鋼筋籠制作加工。通常情況下，地鐵明挖車站主體結(jié)構(gòu)基坑圍護(hù)樁的樁徑設(shè)置為12 m，間距為24 m。樁長(zhǎng)依據(jù)部位不同其長(zhǎng)度也不一致，在鋼筋籠加工制作以前需要依據(jù)樁長(zhǎng)的不同長(zhǎng)度來(lái)一一編號(hào)，依據(jù)不同的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)主筋進(jìn)行下料，注意掛牌和編號(hào)一定要與樁號(hào)保持一致，加工結(jié)束以后依據(jù)樁號(hào)和籠號(hào)仔細(xì)檢查，從而保證鋼筋籠的安裝精確度。

2)鋼筋籠加工制作的技術(shù)要求。在加工制作鋼筋籠的時(shí)候，主筋長(zhǎng)度和焊接質(zhì)量一定要滿足設(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)筋制作成間距為2 m的環(huán)形且與主筋牢固焊接，從而使加工成環(huán)形的鋼筋籠不會(huì)出現(xiàn)變形的情況。均勻布置環(huán)形箍筋，在與主筋進(jìn)行焊接時(shí)采取點(diǎn)焊的方法，防止出現(xiàn)任何變形或者松動(dòng)的情況。將數(shù)量足夠的耳筋焊接在鋼筋籠的外部，這樣可以確保水下混凝土保護(hù)層的厚度滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠的上面焊接吊耳，能夠增強(qiáng)鋼筋籠吊裝時(shí)的安全性。

3)安裝測(cè)斜管。為了滿足基坑監(jiān)控測(cè)量的需求，在加工制作鋼筋籠時(shí)一定要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，將測(cè)斜管安裝在樁位鋼筋籠的相應(yīng)位置上。測(cè)斜管的具體安裝要求主要包括以下三點(diǎn)：①將鋼筋籠與測(cè)斜管進(jìn)行牢固的捆扎，防止出現(xiàn)任何松動(dòng)情況；②測(cè)斜管安裝好以后其上下一定要保持垂直的狀態(tài)，不可以出現(xiàn)任何彎曲的情況[3]；③測(cè)斜管的上下兩端必須密封好，防止水下混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿的情況，使管道被堵塞給測(cè)斜造成嚴(yán)重的影響。

3.4 澆筑水下混凝土

在澆筑圍護(hù)樁水下混凝土的過(guò)程中使用商品混凝土進(jìn)行施工，檢測(cè)混凝土導(dǎo)管的氣密性，使?jié)仓馁|(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

1)混凝土進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量。在將商品混凝土運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)需要仔細(xì)檢查每輛運(yùn)輸車中的混凝土，批量制作混凝土抗壓試件，檢核合格后方能投入使用。

2)控制首盤混凝土封底質(zhì)量。在開(kāi)盤施工以前檢查簡(jiǎn)易隔水裝置的安裝情況、活動(dòng)鋼隔板的具體設(shè)置情況和儲(chǔ)料斗的容積。在12 m鉆孔樁進(jìn)行澆筑施工時(shí)，儲(chǔ)料斗的體積一定要滿足封底的標(biāo)準(zhǔn)?；顒?dòng)鋼格板需要在吊環(huán)的另一端開(kāi)一個(gè)小槽，使簡(jiǎn)易隔水裝置被固定繩和固定栓緊緊固定。依據(jù)活動(dòng)鋼隔板的直徑標(biāo)準(zhǔn)將料斗底部制作成圓形，使活動(dòng)鋼隔板安裝順利進(jìn)行。水下混凝土隔水裝置的具體情況如圖2所示。每一個(gè)簡(jiǎn)易隔水裝置需要使用的混凝土重量為50 kg左右，使用繩索將其捆扎結(jié)實(shí)，借助固定栓將其懸掛在活動(dòng)鋼隔板的上面，在進(jìn)行開(kāi)盤和鋼隔板吊起拉動(dòng)時(shí)就會(huì)自動(dòng)降落下來(lái)與混凝土一起完成封底施工。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐表明，隔水裝置現(xiàn)場(chǎng)操作比較便利，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，使孔內(nèi)泥漿給首盤混凝土造成的侵蝕問(wèn)題得到有效解決，控制了樁底沉渣量，使樁底混凝土的封底質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)的要求。

圖2 水下混凝土隔水裝置示意圖

3)控制后續(xù)混凝土澆筑質(zhì)量。當(dāng)首盤混凝土封底質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以后接著澆筑樁身混凝土。在混凝土后續(xù)澆筑施工時(shí)確保供料的連續(xù)性，不可以有中斷的情況發(fā)生。嚴(yán)格管控導(dǎo)管的拔出高度，以避免發(fā)生斷樁現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁的施工技術(shù)也取得了發(fā)展，使地鐵工程的施工質(zhì)量得到了提高。本文從測(cè)量放樣、鉆進(jìn)成孔、制作安裝鋼筋籠和澆筑水下混凝土等幾個(gè)方面對(duì)地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁的施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，保證了地鐵工程的施工質(zhì)量。

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