地铁工程旋挖钻钻孔围护桩施工技术探究

地铁工程旋挖钻钻孔围护桩施工技术探究

李鑫

中电建铁路建设投资集团重庆有限公司  重庆 401147

摘要：随着地铁建设的飞速发展，环境保护、技术要求也在不断提高。通常地铁车站主体结构埋深较大，钻孔桩钻进深度较深，地质情况不明，特别在市区，受各种条件制约，对钻孔桩施工是一种考验，其中，旋挖钻钻孔效率高、成桩质量好、环境污染小、振动小、噪音低，在地铁工程建设中广泛应用。本文将分别从测量定位、钻进施工、下钢筋笼、清孔、浇筑混凝土等方面进行施工技术要点分析。

关键词：地铁；旋挖钻；围护桩；施工；技术

1 施工工艺流程

旋挖钻钻孔桩施工工艺基本流程：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→再次检查孔底沉淀→灌注水下混凝土→拔出护筒→桩基完整性检测。

2 旋挖成孔顺序

根据控制网，建立围护桩施工测量基准点。然后使用全站仪进行轴线引测，施测围护桩的中心及高程，采用换点施测的方法对导线点、中心点进行复测，确保桩位坐标、高程的准确。为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，容易造成塌孔或桩身质量收损，根据相关规范要求，采取分批跳孔施作。

3 旋挖施工

3.1桩位放样

根据设计图纸和交接点坐标采用全站仪测定出钻孔桩灌注桩轴线，按照设计图纸的桩间距，准确定出桩位，并及时做好桩位标记及编号。

开工前精确测定桩位，并绘制钻孔桩桩位平面布置图。埋设钢护筒前桩位设置护桩，以便复检。

3.2护筒埋设

护筒采用8mm厚钢板卷制焊接而成，内径比桩径大100～200mm，护筒长5m。埋设定位后护筒顶高出地面0.3m，顶部开设1～2个溢浆口。护筒采用挖埋方法设置，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒中心位置与桩中心重合，其允许偏差不大于20mm，并确保护筒垂直。

3.3钻机就位

护筒埋置完毕开始移动钻机就位，就位后须保证底座和顶端平稳，钻机底座必须坐落于坚实的地面或平台之上，确保钻杆垂直，钻杆的垂直度不大于1/300。

每根钻孔桩成孔完成后，旋挖钻机向后移动，以便于钢筋笼的下放及砼的灌注。

3.4成孔施工

根据地质报告所提供的地质情况要求，采用适合型号的旋挖钻机进行桩成孔。刚开始钻进时，在护筒脚刃处钻机人员低档慢速钻进，钻到脚刃下10米位置后，开始按正常速度钻进。

钻孔完成后，重点检查孔位、孔深、孔径、倾斜度是否满足设计要求。

成孔完成后，使用探笼检测孔的垂直度及检测其是否缩颈，探笼直径为95cm，长为5m。

3.5清孔

钻进到设计深度后，采用旋挖斗清孔，密切注视电脑上的深度显示值，当显示值为钻进深度显示值时，原位正向旋转4-5转，使孔底的沉渣旋入容斗内，同时利用旋挖斗的平底斗齿将孔底清理为平底，然后提出旋挖斗卸渣。为确保孔底沉渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则再次用旋挖斗继续清渣至合格。清孔后及时用测绳测量孔深，用检孔器检测孔径、孔的倾斜度等各项指标，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的5倍。严禁用强插检孔器方法进行检孔。孔深、孔径、倾斜度检测合格后方准进入下一道工序。下放钢筋笼及灌注混凝土前重新测量孔深，检查是否有塌孔现象。遇塌孔或沉渣过厚时，及时用旋挖斗进行二次清孔。

3.6钢筋笼制作及吊运

（1）钢筋笼加工场地要求

钢筋加工场必须硬化平整，钢筋必须按不同钢种、等级、牌号及生产厂家分开堆放，不得混杂，并设立识别标志。露天堆置时，钢筋应垫高远离地面20cm以上，并有覆盖措施。钢筋在运输、加工、安装过程中避免锈蚀和污染。

钢筋笼加工必须在作业平台上进行，（平台可使用方木找平）保证钢筋笼外形、主筋顺直。钢筋接头机械连接，同一截面接头率不大于50%。折角要精确，保证两根钢筋轴线在同一直线上，焊缝要饱满，施焊过程中不得烧伤钢筋，不得有残留药皮，箍筋与主筋采用点焊。

（2）钢筋笼制作及质量要求

1）钢筋制作

①钢筋笼的成型为防止钢筋笼吊放时扭曲变形，在主筋内侧每隔2.0m加设一道直径16mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一三角形加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。

②大直径螺旋形箍筋和加强箍的加工成形，可采取在常用弯曲机的顶盘上加一个同箍筋直径的圆盘以插销连接，在不改变传动机构的情况下进行弯曲成型，每根螺旋箍筋四圈。

③钢筋笼采用整体吊装，一次成型。先将加强箍按间距排列在加工平台上，按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接，控制平整度误差不大于50mm。上下节主筋接头错开50%。

④螺旋箍筋每隔1～1.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔3m设置一个Ф12mm耳环作定位垫块之用，使保护层保持5cm，钢筋笼外形尺寸要严格控制，较之孔径小12～18cm。

2）质量要求

钢筋骨架的制作及吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±10mm；骨架外径±5m；骨架倾斜度±0.5%；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

（3）钢筋笼吊装

钢筋笼制作是围护结构施工中一个重要环节，采用一次性吊装入孔。

钢筋笼吊装采用25t汽车吊(QY-25)吊装。起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点设在钢筋笼顶部及底部1/3位置处，并且起吊点要设在钢筋笼加强钢筋与主筋连接处。在钢筋笼顶面焊接4根与主筋直径相同的吊环钢筋，钢筋笼下沉到位后，经对中调整，然后从吊环钢筋环中插入横杠将钢筋笼固定在准确的标高处，防止钢筋笼的移位、下沉或上浮。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。钢筋笼对位采用拉十字线方法检测对位情况。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。吊装钢筋笼，要平稳，对准桩孔后缓慢放下，不得磕碰井壁，并设专人指挥。钢筋笼安装深度允许偏差为±50㎜。

3.7混凝土灌注

灌注前做好一切准备，保证砼灌注连续紧凑进行。成孔桩采用C30砼灌注。

灌注的砼需保持良好的和易性，其配合比通过试验确定，到场后砼坍落度宜控制在180～220mm之间，砼灌注用的导管壁厚为不少于4mm，直径为250mm，导管底管节长3m，两管之间丝扣连接，必须安设不小于5mm的橡胶垫，要求连接可靠，密封性好。使用前须进行试拼及闭水试压，试压压力为0.6～1.0MPa，导管安装后底端距孔底距离控制在30～50cm。

浇注砼采用不小于1.5m³的料斗，确保一次性封底。导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓，用铁丝固定在料斗上。砼灌入前先在灌斗内灌入0.1～0.2m³的1:1.5水泥砂浆，然后再灌入砼。待初灌砼足量后，切断隔水栓固定铁丝，将砼灌至桩底。砼初灌量保证砼灌注后导管埋设深度不少于1m，并进行连续灌注。

砼灌注过程中导管始终埋置于砼中，随着砼面的上升，适时提升和拆卸导管，导管底埋入砼面以下2～3m，且不大于6m，确保导管底端不提出砼面，以免造成断桩。

砼灌注后，确保最终的砼面不低于设计桩顶标高以上0.5m，同时砼灌注充盈系数大于1，以保证设计桩顶的砼质量。

3.8桩基检测

超灌及浮浆高度必须在混凝土强度达到2.5MPa后凿除。先用风镐将桩顶标高位置四周切割一条缝，再用风镐将钢筋剥离，再将需破除部位整体破除，保证桩顶的美观。

桩基检测采用声波透射法检测，桩身完整性检测方法应严格按照国家相关规范标准执行。

4 结语

综上所诉，由于旋挖钻机具有适用性强、施工速度快、安全及质量有保证、施工工艺成熟等优点，在地铁车站围护桩施工中被优先选择。在实际施工作业中，必须对各个关键环节的质量进行有效管控，严格遵循施工技术标准，充分发挥旋挖钻钻孔围护桩施工技术的环保效益和社会效益。

1