地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點

姜世超

(中鐵十六集團地鐵工程有限公司，北京 100023)

0 前 言

我國在開展地鐵明挖基坑支護結(jié)構(gòu)施工的時候，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，其施工質(zhì)量的好壞直接對地鐵明挖基坑的施工安全帶來了直接的影響，因此一定要對其給予高度的重視[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)認真總結(jié)地鐵工程的施工經(jīng)驗，深入分析整個施工環(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)，將地鐵車站的站臺層、建筑站廳層、站臺區(qū)外兩側(cè)向地塊邊緣延伸的整個區(qū)間結(jié)構(gòu)全部包括在其中。地鐵車站的總長度設(shè)計為338 m，主體結(jié)構(gòu)的總寬度設(shè)計為24 m，站臺總寬度設(shè)計為14 m，主要使用明挖施工的辦法。本文對地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁施工的具體情況進行了全面的分析，深入研究其主要施工控制點，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 測量放線

1)施工復(fù)測。當業(yè)主組織交接樁以后，施工單位需要依據(jù)業(yè)主測量單位提供的高程控制點和平面控制點數(shù)據(jù)進行施工復(fù)測，地鐵測量單位負責對業(yè)主提供的信息進行復(fù)測，復(fù)測合格以后交付使用。

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

3)定位樁孔。首先對基坑控制樁位進行測量，接著依據(jù)測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。在定位樁孔的過程中，一定要高度關(guān)注以下三點：①依據(jù)設(shè)計圖紙對控制樁進行精確定位；②在測定樁位時要全面分析施工場地內(nèi)外情況；③樁位上受到管線影響的特殊樁位很難實現(xiàn)精準測量，這時可以上報設(shè)計單位對這些樁位進行合理的調(diào)整。

圖1 鉆孔樁施工工藝流程圖

3.2 鉆進成孔

1)選擇設(shè)備。地鐵主要分布在城區(qū)，可以使用旋挖鉆機進行施工，以實現(xiàn)縮短工期和圍護樁施工現(xiàn)場文明施工的目標。旋挖鉆機的成孔效率非常高，每輛旋挖鉆機后配備1臺正鏟，這樣可以有效預(yù)防渣土的散落。

2)鉆進成孔的要求。施工以前需要仔細核查鉆筒的開口大小，確保鉆筒的開口比設(shè)計樁徑略大一些。鉆機就位以后認真檢查鉆桿垂直度和鉆機底座，在所有的指標達到設(shè)計要求以后方可開始施工。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。當鉆進進度滿足設(shè)計要求后使用懸垂法測定鉆孔孔深，實際成孔孔深要比設(shè)計孔深略深一些。

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

d渣=L1-L2

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

5)測定成孔垂直度。樁身垂直度受成孔的垂直度影響，而支護樁的安全受樁身垂直度的影響比較明顯[2]。基坑某側(cè)的樁身垂直度一旦出現(xiàn)侵限的情況，需要對樁身混凝土進行鑿除處理，但要合理控制鑿除量，過大會使樁體支護能力降低，從而可能引發(fā)樁體斷裂的問題，給基坑的施工安全造成影響。因此，在地鐵明挖基坑圍護樁成孔施工時，一定要認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，一是使用全自動超聲成孔檢測儀，二是在施工現(xiàn)場使用簡易的手動技術(shù)進行檢測，成孔中心偏差的誤差值需要控制在8mm以內(nèi)。孔斜率計算公式為：

i=a-d/h

式中，a為測繩到孔邊的距離，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)基坑圍護樁的樁徑設(shè)置為12 m，間距為24 m。樁長依據(jù)部位不同其長度也不一致，在鋼筋籠加工制作以前需要依據(jù)樁長的不同長度來一一編號，依據(jù)不同的長度標準對主筋進行下料，注意掛牌和編號一定要與樁號保持一致，加工結(jié)束以后依據(jù)樁號和籠號仔細檢查，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候，主筋長度和焊接質(zhì)量一定要滿足設(shè)計要求，加強筋制作成間距為2 m的環(huán)形且與主筋牢固焊接，從而使加工成環(huán)形的鋼筋籠不會出現(xiàn)變形的情況。均勻布置環(huán)形箍筋，在與主筋進行焊接時采取點焊的方法，防止出現(xiàn)任何變形或者松動的情況。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層的厚度滿足設(shè)計要求。在鋼筋籠的上面焊接吊耳，能夠增強鋼筋籠吊裝時的安全性。

3)安裝測斜管。為了滿足基坑監(jiān)控測量的需求，在加工制作鋼筋籠時一定要按照設(shè)計標準進行，將測斜管安裝在樁位鋼筋籠的相應(yīng)位置上。測斜管的具體安裝要求主要包括以下三點：①將鋼筋籠與測斜管進行牢固的捆扎，防止出現(xiàn)任何松動情況；②測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測斜管的上下兩端必須密封好，防止水下混凝土澆筑時出現(xiàn)漏漿的情況，使管道被堵塞給測斜造成嚴重的影響。

3.4 澆筑水下混凝土

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

1)混凝土進場質(zhì)量。在將商品混凝土運送到施工現(xiàn)場時需要仔細檢查每輛運輸車中的混凝土，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。在開盤施工以前檢查簡易隔水裝置的安裝情況、活動鋼隔板的具體設(shè)置情況和儲料斗的容積。在12 m鉆孔樁進行澆筑施工時，儲料斗的體積一定要滿足封底的標準?；顒愉摳癜逍枰诘醐h(huán)的另一端開一個小槽，使簡易隔水裝置被固定繩和固定栓緊緊固定。依據(jù)活動鋼隔板的直徑標準將料斗底部制作成圓形，使活動鋼隔板安裝順利進行。水下混凝土隔水裝置的具體情況如圖2所示。每一個簡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，借助固定栓將其懸掛在活動鋼隔板的上面，在進行開盤和鋼隔板吊起拉動時就會自動降落下來與混凝土一起完成封底施工。經(jīng)過大量的實踐表明，隔水裝置現(xiàn)場操作比較便利，具有較強的實用性，使孔內(nèi)泥漿給首盤混凝土造成的侵蝕問題得到有效解決，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。當首盤混凝土封底質(zhì)量達到設(shè)計標準以后接著澆筑樁身混凝土。在混凝土后續(xù)澆筑施工時確保供料的連續(xù)性，不可以有中斷的情況發(fā)生。嚴格管控導(dǎo)管的拔出高度，以避免發(fā)生斷樁現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，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。本文從測量放樣、鉆進成孔、制作安裝鋼筋籠和澆筑水下混凝土等幾個方面對地鐵明挖基坑鉆孔灌注樁的施工技術(shù)進行了詳細的論述，保證了地鐵工程的施工質(zhì)量。

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