鉆孔灌注樁加旋噴樁止水帷幕在基坑圍護(hù)應(yīng)用探討

劉永鋒

摘 要：本文通過結(jié)合某地鐵車站工程情況，對(duì)該車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴樁止水帷幕處理，系統(tǒng)地介紹該類型基坑圍護(hù)方式的具體施工工藝，提出詳細(xì)的施工技術(shù)措施，為同類工程提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵車站 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 基坑圍護(hù) 灌注樁 旋噴樁

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（a）-0052-02

1 工程概況

某地鐵車站基坑變形控制等級(jí)為一級(jí)，車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁加旋噴樁止水帷幕結(jié)構(gòu)形式，樁間網(wǎng)噴100 mm厚的C20混凝土，鋼筋網(wǎng)采用Φ6.5@150×150。主體結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁共計(jì)346根，樁徑Φ1000 mm，采用C35混凝土。鉆孔灌注樁直徑為1000 mm，間距1300 mm，豎向設(shè)三層Φ630 mm鋼管支撐，第一層水平間距6.0 m、第二、三層支撐水平間距3.0 m，樁間網(wǎng)噴100 mm厚的C20混凝土，鋼筋網(wǎng)采用Φ6.5@150×150。止水帷幕采用高壓旋噴樁，有效直徑Φ1200 mm，緊帖鉆孔樁密布。

2 鉆孔灌注樁施工

結(jié)合本工程的地質(zhì)以及水文條件情況，本工程基坑圍護(hù)所采用的鉆孔灌注樁，通過采取沖擊鉆機(jī)進(jìn)行成孔施工，然后采用25t汽車吊吊裝鋼筋籠，再采用導(dǎo)管法灌注樁體水下混凝土。另外，考慮到為了能有效地避免鉆孔灌注樁施工過程中鑒于兩樁之間距離較近而造成出現(xiàn)塌孔問題，本工程采取分批間隔施作方式進(jìn)行，鉆孔樁施工時(shí)按每間隔兩孔施作。

2.1 施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行施工鉆孔樁前，首先應(yīng)當(dāng)拆除場(chǎng)地上的建筑物，同時(shí)針對(duì)本車站情況，結(jié)合鉆孔樁設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)車站基坑位置北側(cè)場(chǎng)地采取開挖平整，對(duì)南側(cè)場(chǎng)地則采取回填壓實(shí)處理。

2.2 測(cè)量放線

場(chǎng)地整理完成后，則可以結(jié)合樁孔定位圖來進(jìn)行樁點(diǎn)測(cè)量放線，樁中心放線完成后應(yīng)當(dāng)采取護(hù)樁處理，由監(jiān)理工程師檢驗(yàn)無誤后方可以進(jìn)行下一步施工工作。測(cè)量孔深的基準(zhǔn)點(diǎn)采取水準(zhǔn)儀將高程引至護(hù)筒口周邊的基準(zhǔn)鋼筋上，然后采取紅漆標(biāo)記，但應(yīng)當(dāng)在施工過程中經(jīng)常復(fù)測(cè)。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

本工程灌注樁施工所采用的護(hù)筒由板厚為4～6 mm的鋼板焊接而成，設(shè)計(jì)要求護(hù)筒的直徑較設(shè)計(jì)樁徑大0.2 m，同時(shí)本工程要求護(hù)筒埋深2.0 m。人工開挖，挖坑直徑比護(hù)筒大0.2～0.4 m，坑底深度與護(hù)筒底同高且平整。護(hù)筒上設(shè)2個(gè)溢水口。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，其頂部應(yīng)高出地面0.3 m。

2.4 泥漿制備

本工程護(hù)壁采用膨潤(rùn)土泥漿實(shí)施，要求所采用的泥漿比重控制在1.15～1.25，膠體率不低于95%以及含砂率不大于4%。在成孔施工中，要求對(duì)泥漿系統(tǒng)采取定期清理，對(duì)泥漿池實(shí)行專人管理、負(fù)責(zé)。

2.5 鉆進(jìn)成孔

鉆進(jìn)時(shí)，采取邊鉆進(jìn)邊進(jìn)行護(hù)壁處理，而且確保泥漿面始終不低于護(hù)筒頂下 0.5 m，鉆進(jìn)施工中還不定時(shí)對(duì)垂直度進(jìn)行檢測(cè)，成孔后泥漿比重控制在1.25以內(nèi)，整個(gè)成孔施工過程應(yīng)當(dāng)做好記錄。

為了有效地確保鉆孔施工質(zhì)量，在鉆孔過程中，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注孔深、孔徑、鉆孔垂直度等相關(guān)施工參數(shù)。本工程隊(duì)孔深控制，在鉆孔施工前采取先用水準(zhǔn)儀確定護(hù)筒標(biāo)高，并以此作為基點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求的孔底標(biāo)高用測(cè)錘確定孔深。對(duì)孔徑控制則采取孔規(guī)測(cè)量，對(duì)于檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在縮徑現(xiàn)象則應(yīng)進(jìn)行掃孔，要求滿足規(guī)定后方能繼續(xù)進(jìn)行下道工序。垂直度控制則采用雙向錘球或孔錘測(cè)定，偏差應(yīng)小于0.3%。

2.6 清孔

本工程采取兩次清孔工作，第一次清孔是在鋼筋籠插入孔內(nèi)前，樁孔成孔后實(shí)施，這次清孔采用孔內(nèi)鉆斗來掏除鉆碴，對(duì)于存在沉淀時(shí)間較長(zhǎng)，則采取水泵進(jìn)行濁水循環(huán)，使密度達(dá)1.2左右。第二次清孔施工則是在鋼筋籠、導(dǎo)管下好后實(shí)施，該次清孔采取氣舉法進(jìn)行第二次清孔。

2.7 鋼筋籠制安及其吊裝施工

本工程鋼筋籠采取施工現(xiàn)場(chǎng)焊接而成，主筋采用雙面焊，與加強(qiáng)筋點(diǎn)焊連接，螺旋筋綁扎，鋼筋籠用25 t吊車下放。鋼筋籠焊接完成后，則采用25 t汽車吊車下放鋼筋籠，配合人工輔助對(duì)準(zhǔn)。鋼筋籠最上端設(shè)定位筋，核對(duì)無誤后焊接定位。灌注完的混凝土開始初凝時(shí)，割斷定位骨架豎向筋。

2.8 水下混凝土灌注

清孔、下鋼筋籠后，立即灌注混凝土?；炷凉嘧r(shí)坍落度為18～22 cm，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，灌注盡量縮短時(shí)間，連續(xù)作業(yè)。

2.9 樁基檢測(cè)

灌注完成水下混凝土后，為了有效地確保成樁質(zhì)量，則應(yīng)當(dāng)委托有資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)工程樁進(jìn)行小應(yīng)變測(cè)試，檢測(cè)樁數(shù)要求為樁基總根數(shù)的5%～10%，檢查單樁成樁效果。

2.10 冠梁制作

鉆孔灌注樁樁頂設(shè)800×1400 mm冠梁， 冠梁頂距地面控制在80 cm以內(nèi)，將間隔樁連接為整體。冠梁鋼筋現(xiàn)場(chǎng)綁扎、組合鋼模現(xiàn)場(chǎng)灌注。將所有圍護(hù)樁用冠梁連成一體，冠梁采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋、關(guān)模，混凝土采用C35商品混凝土，泵送混凝土澆筑，本工程冠梁施工工藝流程見圖1所示。

技術(shù)措施：冠梁鋼筋混凝土施工應(yīng)符合鋼筋混凝土施工一般要求。土方開挖時(shí)做好臨時(shí)排水和地面防護(hù)措施。由于鉆孔灌注樁按規(guī)范要求超灌，冠梁施工時(shí)鑿除超灌部分，至設(shè)計(jì)標(biāo)高。冠梁溝槽開挖至鉆孔灌注樁鋼筋籠頂時(shí)，采用人工開挖清理，以防破壞樁頂預(yù)留鋼筋，預(yù)留鋼筋在開挖后清洗干凈。

3 旋噴止水帷幕施工

鑒于本工程地鐵車站地下水位在4.3～7.10 m，地層富水。施工期間基坑止水帷幕采用高壓旋噴樁。基坑止水帷幕有效直徑Φ1200，緊貼鉆孔樁密布，基坑結(jié)構(gòu)圍護(hù)平面見圖2所示。施工中采用多臺(tái)鉆機(jī)引鉆，在多處同時(shí)組織施工，確保使整個(gè)基坑能完全封閉，形成一道止水帷幕。

（1）施工前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和地下埋設(shè)物的位置等情況，復(fù)核高壓噴射注漿孔的設(shè)計(jì)孔位。測(cè)量人員根據(jù)鉆孔布置圖正確放線定樁位，定位誤差<10 mm，所測(cè)樁位中心打入一根鋼釘為標(biāo)志。施工前先進(jìn)行場(chǎng)地平整，挖好排漿溝，做好鉆機(jī)定位。要求鉆機(jī)安放保持水平，鉆桿保持垂直，其傾斜度不得大于0.3%。endprint

（2）鉆孔施工。鉆機(jī)需安置在平整堅(jiān)實(shí)的地方，鉆桿對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的孔位中心并保持垂直，旋噴管的允許傾斜度不大于0.3%。成孔根據(jù)地質(zhì)條件及鉆機(jī)功能確定成孔工藝?？妆谝滋鷷r(shí)，應(yīng)下套管。鉆進(jìn)中要認(rèn)真做好值班報(bào)表，準(zhǔn)確丈量鉆桿、鉆頭長(zhǎng)度，并詳細(xì)記錄各種泵壓，漿液的消耗情況。

（3）插管。通過采取插管插入地層預(yù)定的深度，使用振動(dòng)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時(shí)插管作業(yè)同時(shí)完成。如使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，必須待鉆孔完畢，拔出巖芯管，換上旋噴管插入到預(yù)定深度。插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1 MPa。若壓力過高，則易將孔壁射塌。

（4）試管。將噴漿管插入鉆孔預(yù)定深度。在插入注漿管前，先檢查高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，連接接頭是否密封良好，并應(yīng)用清水試壓，若注漿設(shè)備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業(yè)。

（5）噴射作業(yè)。噴射作業(yè)前應(yīng)檢查噴嘴是否堵塞，輸漿、輸氣管是否存在泄漏等現(xiàn)象，無異常情況后，開始按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行噴射作業(yè)。高壓射漿自下而上連續(xù)進(jìn)行，注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求。

（6）拔管、沖洗。噴漿自下而上至設(shè)計(jì)高度后，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束。拔管要及時(shí)，切不可久留孔中，否則漿液凝固后不能拔出。拔出的噴漿管要及時(shí)沖洗干凈，管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把高壓泵、輸漿管路、噴漿管及噴頭內(nèi)的漿液全部排除。

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)合理選取圍護(hù)方式是有效確保工程安全施工的重要保障。文章通過結(jié)合某地鐵車站基坑工程，該基坑變形控制等級(jí)為一級(jí)，車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁加旋噴樁止水帷幕結(jié)構(gòu)形式。從工程實(shí)施效果來看，基坑圍護(hù)采取鉆孔灌注樁結(jié)合高壓旋噴樁止水帷幕方式，可有效地應(yīng)用到同類工程當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

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