硬質(zhì)地層中灌注樁施工技術(shù)

1、硬質(zhì)地層中灌注樁施工技術(shù)    摘要：當(dāng)前地鐵施工為了保證施工安全以及降低成本，車站多采用明挖法施工，而明挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)大多數(shù)采用“灌注樁+鋼支撐”的支護(hù)形式，圍護(hù)樁在較軟地層中多采用普通旋挖鉆機(jī)進(jìn)行成孔，但是在普通旋挖鉆機(jī)在遇到較多大粒徑卵石或者礫巖地層的時(shí)候，成孔難度很大。本文就十號(hào)線二期公主墳站西北盾構(gòu)始發(fā)井圍護(hù)樁施工工藝作了簡(jiǎn)要描述，并根據(jù)具體施工實(shí)踐，介紹了一些施工體會(huì)。    關(guān)鍵詞：灌注樁；大粒徑漂石；礫巖層；全護(hù)筒鉆機(jī)     1工程概況1.1設(shè)計(jì)概況西北盾構(gòu)井圍

2、護(hù)結(jié)構(gòu)外尺寸18.45×21.2m，深22.7m，為地下三層結(jié)構(gòu)，西北盾構(gòu)井采用“1000mm灌注樁（樁間距1.8m）+4道鋼支撐”圍護(hù)，圍護(hù)樁深27.7m。見(jiàn)圖1。圖1 西北盾構(gòu)始發(fā)井平面圖1.2工程地質(zhì)本工程范圍內(nèi)一般為人工填土（Qml），上部第四系主要由全新統(tǒng)(Q4)、上更新統(tǒng)(Q3)沖洪積卵礫石、砂和少量粘性土組成，已揭露的下伏基巖主要為新生代下第三紀(jì)碎屑巖。卵石層中卵石含量達(dá)到60%以上，其中粒徑400600以上的卵石含量達(dá)到30%35%（重量比），礫巖層中礫石的天然抗壓強(qiáng)度達(dá)到100MPa以上，泥巖膠結(jié)物天然抗壓強(qiáng)度為23MPa。2鉆孔機(jī)械選型根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，普通國(guó)產(chǎn)旋挖鉆

3、機(jī)和長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在礫巖地層中無(wú)法進(jìn)行開(kāi)挖。公主墳站使用寶峨BG25C型旋挖鉆機(jī)進(jìn)行圍護(hù)樁試驗(yàn)樁施工，可以實(shí)現(xiàn)在硬質(zhì)礫巖層和卵石層中進(jìn)行圍護(hù)樁成孔作業(yè)。盾構(gòu)井圍護(hù)樁選擇使用寶峨BG25C型旋挖鉆機(jī)進(jìn)行成孔。3施工工藝流程及施工步驟3.1鉆孔樁施工工藝流程圖工藝流程圖見(jiàn)圖2。圖2 鉆孔樁施工工藝流程圖3.2主要施工步驟鉆孔工作開(kāi)始前，施工場(chǎng)地應(yīng)整平、夯實(shí)以保證鉆孔設(shè)備施工平臺(tái)的平整密實(shí)。3.2.1臨時(shí)雙壁鋼護(hù)筒就位及鉆進(jìn)臨時(shí)護(hù)筒由單節(jié)長(zhǎng)度2-5米的護(hù)筒組成，護(hù)筒之間由平頭螺栓連接。第一節(jié) 護(hù)筒上裝有護(hù)筒靴（護(hù)筒靴上配有一圈切削齒），用于貫入堅(jiān)硬地層、混凝土及其他障礙物。護(hù)筒可與BG25C的動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)

4、連接器連接在一起或由搖管機(jī)夾持驅(qū)動(dòng)。BG25C的操作手可利用導(dǎo)墻將第一節(jié)雙壁鋼護(hù)筒準(zhǔn)確就位。根據(jù)地層情況，本工程實(shí)行干成孔作業(yè)，若遇透水性高的地層時(shí)，因水頭壓力造成護(hù)筒內(nèi)涌水、涌砂，須灌注清水或穩(wěn)定液，以至少1米高的水壓維持壓力平衡至混凝土澆注完成。在堅(jiān)硬地層鉆進(jìn)應(yīng)使用短螺旋鉆。工地現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)預(yù)備一巖心鉆頭以便遇到硬地層時(shí)使用。所有鉆具應(yīng)配備足夠的鉆齒。鉆齒的質(zhì)量和磨損需定期檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆齒的磨損較大或缺失時(shí)，應(yīng)加以更換以確保正常的施工進(jìn)度。3.2.2清孔及測(cè)量只要孔內(nèi)有水或泥漿存在，液體的物理特性特別是懸浮沙的含量就需要檢測(cè)，以確保灌注后的樁體沒(méi)有夾雜沙或任和液體。在安放鋼筋籠前，應(yīng)再次檢測(cè)樁孔

5、的深度，護(hù)筒的項(xiàng)部水下位置可使用水平儀測(cè)量，樁深使用芯卷尺測(cè)量。3.2.3澆注的準(zhǔn)備混凝土導(dǎo)管應(yīng)直下到樁底。導(dǎo)管的內(nèi)部不應(yīng)附著有任何舊的固結(jié)的混凝土以使?jié)沧⑦^(guò)程快捷順暢。導(dǎo)管的接頭之間應(yīng)使用O形密封圈以確保良好的不透水性。3.2.4安裝鋼筋籠鋼筋籠的加工應(yīng)按照?qǐng)D紙進(jìn)行。為使鋼筋籠具有足夠的剛性以避免吊裝過(guò)程中的可能發(fā)生的危險(xiǎn)，鋼筋籠的加工過(guò)程中應(yīng)使用點(diǎn)焊。長(zhǎng)度超長(zhǎng)的鋼筋應(yīng)裁掉以盡量避免不必要的搭接。鋼筋籠之間應(yīng)在孔口采取點(diǎn)焊或鋼絲繩捆扎的方法連接在一起。較長(zhǎng)的制筋籠在吊裝時(shí)應(yīng)加必要的支撐。3.2.5混凝土澆注混凝土導(dǎo)管應(yīng)一直下到樁底。導(dǎo)管的內(nèi)部不應(yīng)附著有任何舊的固結(jié)的混凝土以使?jié)沧⑦^(guò)程快捷順暢

6、。導(dǎo)管的接頭之問(wèn)應(yīng)使用o形密封圈以確保良好的不透水性。3.2.6臨時(shí)護(hù)筒的回收當(dāng)臨時(shí)護(hù)筒內(nèi)的混凝土面達(dá)到至少2米的高度時(shí)，可使用搖管機(jī)起拔護(hù)筒?；炷撩嬖谌魏螘r(shí)候都需保持在護(hù)筒靴以下至少1米的高度。4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制措施:、鋼筋原材強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)每一批進(jìn)場(chǎng)鋼筋要有出廠質(zhì)量證明書，每60T為一批進(jìn)行鋼筋原材試驗(yàn)。、鋼筋籠加工必須符合施工規(guī)范要求，同時(shí)對(duì)主筋連接做現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)。、商品混凝土必須有生產(chǎn)單位資質(zhì)證明及相關(guān)資料，各種原材合格證等完整資料?；炷翉?qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求及施工規(guī)范規(guī)定。施工過(guò)程中須連續(xù)供應(yīng)足量混凝土，防止因灌注間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)事故。、為避免混凝土的堿骨料反應(yīng)，要求混凝土含堿量3kg/m3。、混凝土灌注時(shí)，每棵樁須做三組試塊，標(biāo)養(yǎng)至28d后并送專業(yè)試驗(yàn)室進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。、有見(jiàn)證取樣：按相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。有見(jiàn)證試件按業(yè)主要求數(shù)量送指定單位進(jìn)行試驗(yàn)。、孔深、孔徑、垂直度必須符合設(shè)計(jì)要求，沉碴厚度小于20cm，嚴(yán)格控制籠頂標(biāo)高。、實(shí)