譚勇 楊志華 湯川
摘? ? 要:結(jié)合本工程特點,針對地鐵車站基坑抗拔樁鋼筋籠定位難、上浮、塌孔、偏孔以及混凝土澆筑控制等施工重難點,采取有效和可行的應(yīng)對措施,確保了抗拔樁施工質(zhì)量合格,規(guī)避基坑開挖后需對樁基質(zhì)量問題進行處理,提高了工作效率和降低施工成本,為類似工程提供施工技術(shù)的參考。
關(guān)鍵詞:地鐵深基坑;抗拔樁;鋼筋籠定位;施工技術(shù)
1? 工程概況
本工程為某市軌道交通一座三線換乘車站,該車站為地下五層框架現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),基坑長210m,寬55m,深40m,采用地下連續(xù)墻+五道混凝土支撐基坑支護形式。為有效起到抗浮作用,基坑內(nèi)設(shè)計圖紙要求縱向布置9排間距為6m抗拔樁,抗拔樁錨入主體結(jié)構(gòu)底板,樁基直徑為[Φ]1200mm,樁身長度12m,主要地質(zhì)層為雜填土、淤泥、淤泥質(zhì)粉細砂層、粉砂質(zhì)泥巖,地層上軟下硬,現(xiàn)場采用旋挖鉆進行施工。
2? 抗拔樁施工特點、難點分析
2.1? 施工特點
2.1.1? 抗拔樁先于基坑開挖施工
房屋建筑工程的地下室基坑,抗拔樁一般均在基坑開挖后再進行樁基施工。而對于本地下車站狹長超深基坑,設(shè)計圖紙布設(shè)密集五層混凝土支撐,基坑開挖后受到混凝土支撐影響,無足夠空間作業(yè)面進行樁基施工;且該地鐵車站施工工期緊,要求工序銜接極為緊湊。因此,抗拔樁必須在基坑開挖前完成施工。
2.1.2? 成孔過程塌孔、偏孔頻繁發(fā)生
基坑內(nèi)地質(zhì)自上而下分布雜填土、淤泥、淤泥質(zhì)細砂、淤泥質(zhì)中粗砂、中粗砂以及粉砂質(zhì)泥巖。通過地質(zhì)詳勘和補勘結(jié)論,硬化場地下-2m~-10m分布淤泥質(zhì)砂層,成孔過程經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、串孔現(xiàn)象,導致鉆機垂直度無法有效控制,塌孔和偏孔現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),嚴重影響成孔質(zhì)量和進度。
2.1.3? 成孔深度深、空樁長
抗拔樁樁頂位于基坑結(jié)構(gòu)底板,有效樁身長度12 m,空樁長度與基坑深度相同40m,成孔深度需達到52m。整個車站抗拔樁數(shù)量240根,樁基成孔難度大,施工成本高,施工質(zhì)量難以控制。
2.2? 施工難點
2.2.1? 垂直度控制
樁基鉆孔深度達52m,采用旋挖鉆施工工藝垂直度較差,如何有效利用和校核旋挖機本身垂直度調(diào)控及人為進行定期復核,減少樁基偏差,提高垂直度。
2.2.2? 成孔過程塌孔、偏孔頻繁發(fā)生
地質(zhì)詳勘和補勘結(jié)論基坑范圍分布有雜填土、淤泥、淤泥質(zhì)細砂、淤泥質(zhì)中粗砂、中粗砂以及粉砂質(zhì)泥巖。典型上軟下硬地質(zhì),旋挖鉆泥漿護壁對砂層的作用影響較小,固壁效果差,加上施工期為雨季,經(jīng)常出現(xiàn)塌孔,穿過軟弱層進入巖層又存在偏孔。
2.2.3? 鋼筋籠定位及抗浮控制
抗拔樁空樁40m,鋼筋籠吊裝采用150t吊車焊接吊筋方式入孔,因空樁較長,鋼筋籠下放準確定位極其困難,鋼筋籠下放后以及混凝土澆筑過程中,一旦出現(xiàn)鋼筋籠上浮將無法進行掌握或難以采取措施進行預防。
2.2.4? 混凝土灌注控制
樁基混凝土灌注,一般采用“測繩法”或“桿件插入法”,通過操作者手感混凝土澆筑位置來推算和控制樁頂標高。由于該車站抗拔樁埋深較底,施工又是采用泥漿護壁成孔,受到孔內(nèi)泥漿影響,容易造成混凝土澆筑高度不夠產(chǎn)生的施工質(zhì)量問題或混凝土超灌過大增加后期破除樁體施工成本等隱患和風險。
3? 抗拔樁關(guān)鍵施工技術(shù)
3.1? 垂直度控制
鉆機就位時,應(yīng)使轉(zhuǎn)盤、底座水平、使天輪的輪緣、鉆桿底卡盤和護筒的中心在同一垂直線上,通過旋挖機自身監(jiān)測控制系統(tǒng)和全站儀動態(tài)跟蹤觀察校核垂直度配合方式進行。因旋挖鉆機使用過程中,受外界因素影響,系統(tǒng)經(jīng)常會存在偏差很難避免,測量人員所以在鉆孔過程中采用測量設(shè)備全站儀進行鉆桿垂直度校核,發(fā)現(xiàn)偏位調(diào)整,直到孔位成孔完成。
3.2? 塌孔、偏孔控制
孔內(nèi)水位必須穩(wěn)定地高出孔外地下水位1m以上,且不得低于護筒底部,在粉砂質(zhì)泥巖進入中風化泥巖層的軟硬地層交匯處施工加大泥漿比重,降低鉆孔速率,避免鉆速過快,因泥巖層較硬,且?guī)蛎浶?,遇水容易打滑,使鉆頭鉆偏。通過多次試驗嘗試后,最終選用長護筒跟進施工,護筒采用直徑1400mm、壁厚8mm的鋼護筒,護筒長度12m,埋入原狀土11.5m,露出地面0.5m,利用超長護筒直接穿越軟弱地層是最為理想工法。
3.3? 鋼筋籠定位及抗浮技術(shù)
按設(shè)計圖給定的樁位坐標進行放樣,利用全站儀精確放出抗拔樁的中心點位,沿樁中心呈“十”字型引出四個樁位點用來控制樁位。當混凝土上升到接近鋼筋籠底部時,應(yīng)放慢灌注速度,減少鋼筋籠上浮的可能性。
3.4? 混凝土灌注控制技術(shù)
由于抗拔樁樁頭埋深約52m,故混凝土灌注問題是一大難題。混凝土采用水下C35商品混凝土,混凝土輸送罐運至施工現(xiàn)場,采用導管法進行水下混凝土灌注。灌注前,需對孔底沉渣厚度進行測定,沉渣厚度不得超過規(guī)定標準200mm。混凝土運至施工現(xiàn)場,混凝土從輸送罐中直接傾倒入導管提升架進行混凝土灌注。灌注首次混凝土之前在漏斗中放入隔水栓,灌注首次混凝土量導管應(yīng)埋入混凝土中深度不小于2m,第一倉混凝土澆筑不得少于3m?。拆管時要求緩慢提升混凝土導管,以免孔內(nèi)因?qū)Ч懿鸪粝虏荒鼙恢車潘畛?,樁體中出現(xiàn)空芯。為確保樁頭混凝土質(zhì)量達到設(shè)計要求,樁身混凝土需超澆100cm,澆注過程做好詳細施工記錄?;炷潦┕み^程中,要嚴格檢測混凝土坍落度,坍落度200±20mm,按照要求留置混凝土試塊。灌注過程中要及時測量混凝土面高度,灌注至設(shè)計標高時,再超灌1m,方可停止灌注,通過測繩測量混凝土頂面深度,確認超灌高度達到要求后,拔出導管。
4? 結(jié)束語
通過對該地鐵車站抗拔樁施工工藝技術(shù)分析和研究,有效解決了抗拔樁施工垂直度控制、塌孔和偏孔、鋼筋籠定位及抗浮等難題,為主體結(jié)構(gòu)施工打下了良好的基礎(chǔ)和創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。目前,該車站正處于主體結(jié)構(gòu)施工階段,開挖出來的抗拔樁施工質(zhì)量良好,證明了該施工技術(shù)的可操作性和可行性,可為類似深基坑樁基指導施工及提供一定參考價值。
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