地鐵深基坑格構柱鉆孔灌注樁施工技術

韓榮欣 高同礦 劉鑫

摘 要：吊裝格構柱時采用由外定位架、內定位架、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、豎向螺栓微調格構柱標高的基礎上實現格構柱的定位導向，保證其位于鋼筋籠正中心。地鐵深基坑格構柱鉆孔灌注樁施工技術有效的保障格構柱鉆孔灌注樁施工質量。

關鍵詞：格構柱 自制定位架 定位導向 施工質量

隨著我國城市地鐵建設的吐火如荼，地鐵車站基坑工程呈現長、大、深的發展趨勢。作為基坑支護系統的一部分，除了采用地下連續墻等圍護結構，還會采用跨度較大的混凝土內支撐。此時往往需要格構柱鉆孔灌注樁作為混凝土內支撐的臨時支撐。對于地鐵深基，不僅要防止坍孔，更要保證格構柱的成品質量，以及其與鋼筋籠的連接精度和強度。

1.工程概況

虹橋路站位于崇川區工農路與虹橋路交叉口處，沿工農路南北向敷設，為11m島式站臺地下兩層車站。車站凈長191.90m，凈寬18.30m;標準段基坑開挖是深度16.80m，端頭井基坑開挖深度為18.40m。主體建筑規模為191.9m*18.3m，有效站臺規模為120m*11m，車站共設有4個出入口，2組風亭，車站主體建筑面積7892.54m?，附屬建筑面積4768.89m?。車站總建筑面積12661.43m?。

2.格構柱格構柱吊裝階段

在格構柱吊裝階段，采用由外定位架、內定位架、限位器、角鋼，水平向和豎向螺栓等組成的自制定位架（見圖1）。其中，定位架的限位器呈四角分布固定在內定位架上，中部鏤空貫通格構柱，從而限制其水平位移;角鋼對稱分布在格構柱兩側，通過水平向螺栓與格構柱相連，通過豎向螺栓與限位器相連;鎖緊水平向螺栓，通過微調豎向螺栓改變格構柱標高使其垂直位于鋼筋籠正中心，從而實現格構柱的定位導向。

在格構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，內定位架上設有鋼筋籠吊筋固定孔，可與鋼筋籠臨時固接起到一定的約束作用（見圖2），在混凝土澆筑時可防止鋼筋籠發生上浮。

3.格構柱鉆孔灌注樁施工

3.1測量放線

（1）根據已有基點、導線及水準點，在施工場地內建立測量控制點和水準點。為確保工程質量，施工過程中需經常復核基準點，保持到工程結束。

（2）根據設計圖紙提供的坐標計算出樁位坐標，經復核無誤后，采用地面導線控制點，使用全站儀或經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埋設護筒

（1）首先按測設樁位人工開挖孔口，探孔深度一般挖到原狀土為宜，以確認管線情況。探孔開挖完成后安裝鋼護筒，護筒四周用粘土填塞緊密，并保證鋼護筒的垂直度與中心位置，護筒高度高出地面約0.3米，以防止澆筑混凝土時泥漿回流（見圖3）。

（2）護筒埋設應準確、穩定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于30mm。內徑應大于鉆頭直徑100mm，其上部宜開設1-2個溢漿孔。

（3）針對高滲透富水地層的實際水位漲落情況，護筒可適時加高加深，必要時應打入不透水層。

3.3 鉆孔施工

3.3.1泥漿調制

選用優質粘土或膨脹土，制作懸浮泥漿作為鉆孔泥漿護壁。先將粘土加水浸透，然后加水以攪拌機拌制，現場試驗檢測泥漿指標，達到要求方可使用。

3.3.2成孔

①鉆進前，先啟動泥漿泵，使之空轉一段時間，待泥漿輸入孔口一定數量后，方可正式鉆進。

②開始鉆進時，采用自主研發的回旋鉆機及其穩定裝置，控制好進尺速度及鉆壓，采用“低壓慢進”措施，待鉆至護筒下1m后，再以正常速度鉆進。

③鉆進過程中，隨時補充損耗、漏失泥漿，保證鉆孔中的泥漿稠度及水頭。注意控制鉆進速度和深度，防止超鉆。

3.3.3檢孔及清孔

①鉆孔至設計標高后，使長度和外徑符合施工技術規范要求，用Ⅱ級鋼筋制作的檢孔器吊入孔內，檢查孔徑大小及垂直度等。

②采用換漿法清孔，清孔后，以開口鐵盒檢查泥漿，直至孔內沉淀指標達到規定標準。清孔時，保持孔內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大于100mm，并在此基礎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

鋼筋籠現場加工制作，加工尺寸嚴格按設計圖紙及規范要求進行控制。

3.4.2鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊裝采用吊機吊裝就位，為保證鋼筋籠居中、垂直，可在鋼筋籠外側設置定位筋，定位筋間距為2m，保護層為50mm，設置四個方向以便于固定鋼筋籠。鋼筋籠下落至孔口位置時用型鋼進行固定（見圖4）。

4.結論

與傳統采用水準儀等測量定位技術相比，格構柱吊裝定位采用由外定位架、內定位架、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，能夠確保格構柱位于鋼筋籠中心，且定位架可回收重復利用。

自制定位架的外定位架與地表錨固，內定位架上設有鋼筋籠吊筋固定孔，可與鋼筋籠臨時固接起到一定的約束作用，在混凝土澆筑時可防止鋼筋籠發生上浮，成樁質量有保障。有效的提高地鐵深基坑格構柱鉆孔灌注樁質量，保障工程的整體質量，降低了成本，提高了經濟效益。

參考文獻：

[1]王利敏，董先鋒，楊凱南.鋼管混凝土格構柱性能指標及應用[J].工程建設與設計， 2016（5）：22-24.

[2]秦明光，鋼管混凝土格構柱力學性能研究[D].中南大學，2014.

[3]歐智菁，陳寶春.鋼管混凝土格構柱發展和研究[J].福州大學學報（自然科學版），2008 （04）：585-591.