地鐵深基坑格構(gòu)柱鉆孔灌注樁施工技術(shù)

韓榮欣 高同礦 劉鑫

摘 要：吊裝格構(gòu)柱時(shí)采用由外定位架、內(nèi)定位架、限位器、角鋼、水平向和豎向螺栓等組成的自制定位架。在限位器約束水平位移、鎖緊水平向螺栓、豎向螺栓微調(diào)格構(gòu)柱標(biāo)高的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)格構(gòu)柱的定位導(dǎo)向，保證其位于鋼筋籠正中心。地鐵深基坑格構(gòu)柱鉆孔灌注樁施工技術(shù)有效的保障格構(gòu)柱鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：格構(gòu)柱 自制定位架 定位導(dǎo)向 施工質(zhì)量

隨著我國(guó)城市地鐵建設(shè)的吐火如荼，地鐵車(chē)站基坑工程呈現(xiàn)長(zhǎng)、大、深的發(fā)展趨勢(shì)。作為基坑支護(hù)系統(tǒng)的一部分，除了采用地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，還會(huì)采用跨度較大的混凝土內(nèi)支撐。此時(shí)往往需要格構(gòu)柱鉆孔灌注樁作為混凝土內(nèi)支撐的臨時(shí)支撐。對(duì)于地鐵深基，不僅要防止坍孔，更要保證格構(gòu)柱的成品質(zhì)量，以及其與鋼筋籠的連接精度和強(qiáng)度。

1.工程概況

虹橋路站位于崇川區(qū)工農(nóng)路與虹橋路交叉口處，沿工農(nóng)路南北向敷設(shè)，為11m島式站臺(tái)地下兩層車(chē)站。車(chē)站凈長(zhǎng)191.90m，凈寬18.30m;標(biāo)準(zhǔn)段基坑開(kāi)挖是深度16.80m，端頭井基坑開(kāi)挖深度為18.40m。主體建筑規(guī)模為191.9m*18.3m，有效站臺(tái)規(guī)模為120m*11m，車(chē)站共設(shè)有4個(gè)出入口，2組風(fēng)亭，車(chē)站主體建筑面積7892.54m?，附屬建筑面積4768.89m?。車(chē)站總建筑面積12661.43m?。

2.格構(gòu)柱格構(gòu)柱吊裝階段

在格構(gòu)柱吊裝階段，采用由外定位架、內(nèi)定位架、限位器、角鋼，水平向和豎向螺栓等組成的自制定位架（見(jiàn)圖1）。其中，定位架的限位器呈四角分布固定在內(nèi)定位架上，中部鏤空貫通格構(gòu)柱，從而限制其水平位移;角鋼對(duì)稱分布在格構(gòu)柱兩側(cè)，通過(guò)水平向螺栓與格構(gòu)柱相連，通過(guò)豎向螺栓與限位器相連;鎖緊水平向螺栓，通過(guò)微調(diào)豎向螺栓改變格構(gòu)柱標(biāo)高使其垂直位于鋼筋籠正中心，從而實(shí)現(xiàn)格構(gòu)柱的定位導(dǎo)向。

在格構(gòu)柱與鋼筋籠固定連接階段，自制定位架的外定位架與地表錨固，內(nèi)定位架上設(shè)有鋼筋籠吊筋固定孔，可與鋼筋籠臨時(shí)固接起到一定的約束作用（見(jiàn)圖2），在混凝土澆筑時(shí)可防止鋼筋籠發(fā)生上浮。

3.格構(gòu)柱鉆孔灌注樁施工

3.1測(cè)量放線

（1）根據(jù)已有基點(diǎn)、導(dǎo)線及水準(zhǔn)點(diǎn)，在施工場(chǎng)地內(nèi)建立測(cè)量控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)。為確保工程質(zhì)量，施工過(guò)程中需經(jīng)常復(fù)核基準(zhǔn)點(diǎn)，保持到工程結(jié)束。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)計(jì)算出樁位坐標(biāo)，經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后，采用地面導(dǎo)線控制點(diǎn)，使用全站儀或經(jīng)緯儀放樣確定樁體位置。鉆孔灌注樁樁位偏差不大于20mm，樁身垂直度偏差不大于1/200。

3.2埋設(shè)護(hù)筒

（1）首先按測(cè)設(shè)樁位人工開(kāi)挖孔口，探孔深度一般挖到原狀土為宜，以確認(rèn)管線情況。探孔開(kāi)挖完成后安裝鋼護(hù)筒，護(hù)筒四周用粘土填塞緊密，并保證鋼護(hù)筒的垂直度與中心位置，護(hù)筒高度高出地面約0.3米，以防止?jié)仓炷習(xí)r泥漿回流（見(jiàn)圖3）。

（2）護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于30mm。內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm，其上部宜開(kāi)設(shè)1-2個(gè)溢漿孔。

（3）針對(duì)高滲透富水地層的實(shí)際水位漲落情況，護(hù)筒可適時(shí)加高加深，必要時(shí)應(yīng)打入不透水層。

3.3 鉆孔施工

3.3.1泥漿調(diào)制

選用優(yōu)質(zhì)粘土或膨脹土，制作懸浮泥漿作為鉆孔泥漿護(hù)壁。先將粘土加水浸透，然后加水以攪拌機(jī)拌制，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)泥漿指標(biāo)，達(dá)到要求方可使用。

3.3.2成孔

①鉆進(jìn)前，先啟動(dòng)泥漿泵，使之空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待泥漿輸入孔口一定數(shù)量后，方可正式鉆進(jìn)。

②開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，采用自主研發(fā)的回旋鉆機(jī)及其穩(wěn)定裝置，控制好進(jìn)尺速度及鉆壓，采用“低壓慢進(jìn)”措施，待鉆至護(hù)筒下1m后，再以正常速度鉆進(jìn)。

③鉆進(jìn)過(guò)程中，隨時(shí)補(bǔ)充損耗、漏失泥漿，保證鉆孔中的泥漿稠度及水頭。注意控制鉆進(jìn)速度和深度，防止超鉆。

3.3.3檢孔及清孔

①鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，使長(zhǎng)度和外徑符合施工技術(shù)規(guī)范要求，用Ⅱ級(jí)鋼筋制作的檢孔器吊入孔內(nèi)，檢查孔徑大小及垂直度等。

②采用換漿法清孔，清孔后，以開(kāi)口鐵盒檢查泥漿，直至孔內(nèi)沉淀指標(biāo)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。清孔時(shí)，保持孔內(nèi)水位在地下水位或河流水位以上1.0～1.5m防止坍孔。鉆孔灌注樁的孔底沉渣厚度不應(yīng)大于100mm，并在此基礎(chǔ)上盡量減少沉渣厚度，以降低樁基的沉降。

3.4 鋼筋籠施工

3.4.1鋼筋籠制作

鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)加工制作，加工尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行控制。

3.4.2鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊裝采用吊機(jī)吊裝就位，為保證鋼筋籠居中、垂直，可在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置定位筋，定位筋間距為2m，保護(hù)層為50mm，設(shè)置四個(gè)方向以便于固定鋼筋籠。鋼筋籠下落至孔口位置時(shí)用型鋼進(jìn)行固定（見(jiàn)圖4）。

4.結(jié)論

與傳統(tǒng)采用水準(zhǔn)儀等測(cè)量定位技術(shù)相比，格構(gòu)柱吊裝定位采用由外定位架、內(nèi)定位架、限位器、角鋼，水平向和豎向螺栓等組成的自制定位架，定位快速精確，能夠確保格構(gòu)柱位于鋼筋籠中心，且定位架可回收重復(fù)利用。

自制定位架的外定位架與地表錨固，內(nèi)定位架上設(shè)有鋼筋籠吊筋固定孔，可與鋼筋籠臨時(shí)固接起到一定的約束作用，在混凝土澆筑時(shí)可防止鋼筋籠發(fā)生上浮，成樁質(zhì)量有保障。有效的提高地鐵深基坑格構(gòu)柱鉆孔灌注樁質(zhì)量，保障工程的整體質(zhì)量，降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王利敏，董先鋒，楊凱南.鋼管混凝土格構(gòu)柱性能指標(biāo)及應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2016（5）：22-24.

[2]秦明光，鋼管混凝土格構(gòu)柱力學(xué)性能研究[D].中南大學(xué)，2014.

[3]歐智菁，陳寶春.鋼管混凝土格構(gòu)柱發(fā)展和研究[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008 （04）：585-591.