CN110805029A - 一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法 - Google Patents

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CN110805029A CN201911102221.9A CN201911102221A CN110805029A CN 110805029 A CN110805029 A CN 110805029A CN 201911102221 A CN201911102221 A CN 201911102221A CN 110805029 A CN110805029 A CN 110805029A
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张洪军
冯利华
谈阳
李玉宏
任全军
高烁
张建峰
霍月明
吴玉鹏
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Beijing Institute of Petrochemical Technology
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Beijing Institute Of Petroleum And Chemical Technology
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Abstract

本发明公开了一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,包括以下步骤:施工前平整场地,做好技术、物资、机具、人资与应急准备,进行测量放样,护壁施工前进行桩位复核等。制备并测试泥浆,确保泥浆质量满足钻孔桩施工进度要求。根据施工情况选择成孔设备,考虑成孔顺序。钻孔结束后进行成孔质量检测,安装钢筋笼后进行二次清孔。安放灌注混凝土的导管,进行混凝土拌制与浇注。通过合理设置钻孔灌注维护桩的施工工序保证施工质量、优化施工工艺,提高了桩基施工的安全性与施工效率。

Description

一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法
技术领域
本发明涉及地铁工程施工领域,尤其涉及一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法。
背景技术
随着城市轨道交通建设的不断发展,地铁施工技术也在不断提高,由于地铁施工工序较为复杂,工法的选择直接影响到地铁的建设周期和质量,尤其在城市中心部位地铁建设需要尽量降低对周围环境的影响,满足绿色建造施工的需求,因此地铁施工方法的研究具有重要意义。
围护桩是地铁暗挖车站工程支护体系的重要组成部分,起着承受车站两侧土体荷载的作用,直接关系到车站施工的安全。
传统地铁暗挖PBA施工工法先开挖上下两层导洞,需要提前降水和投入较多的人力物力;同时围护桩成孔采用人工挖孔方式,安全风险较大,施工效率和质量不容易得到保障。
发明内容
基于现有技术所存在的问题,本发明的目的是提供一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,能解决传统地铁暗挖PBA施工工法需要提前降水和投入较多的人力物力,同时围护桩成孔采用人工挖孔方式,安全风险较大,施工效率和质量不容易得到保障等问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明实施方式提供一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,包括以下步骤:
S1,准备场地和设备:
布置钻孔处场地满足钻机行走要求,确定钻机的进出路线和钻孔顺序;
根据钻孔桩设计文件和地质勘探报告,计算工程数量,编制材料和设备进场计划;
准备施工机具,根据工程量配备相应劳动力,施工前编制施工方案及应急预案,并对施工操作人员进行安全技术交底;
S2,测量放样和打设护壁:
先对钻孔桩进行统一编号,建立测量控制网,进行钻孔桩定位,标出钻孔桩位置并编号,在钻孔桩的桩位测设标高;
根据钻孔桩的桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除,按以下方式对钻孔桩桩位进行复核:以钻孔桩的桩位为中心,设定相互垂直的十字控制桩线,待钻孔桩桩位的孔口混凝土强度达到设计要求后开始人工开挖,每挖完一节后立即浇注护壁混凝土,同时使护筒中心和钻孔桩的桩位中心与十字控制线重合一致校正护筒中心;
S3,泥浆的制备测试及施工管理:
用制作好的泥浆向钻孔桩桩位上的护筒内灌浆进行成孔作业,使护筒内泥浆顶面不低于护壁顶面0.3m且始终高出护筒外地下水位1m以上;
S4,成孔:
采用旋挖钻在土层、砂层及卵石层中进行桩基施工,钻进的同时注入泥浆进行护壁,使泥浆面始终不低于护壁顶下0.5m,直至制得成孔;
S5:成孔质量检测:
使用测定仪器对所述步骤S4制得的成孔的孔径、孔深和垂直度进行检测,对沉渣进行测定,检测成孔质量;
S6,制作、吊装及安装钢筋笼:
分段制作钢筋笼,将所述钢筋笼一端起吊,使所述钢筋笼竖直平吊至空中,向成孔内逐步下放所述钢筋笼,使所述钢筋笼居中设有所述成孔内,并使钢筋笼标高及垂直度正确;
S7,清孔:
对成孔的孔内分二次进行清孔;第一次清孔在成孔完毕后立即进行清理,第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行清理;
S8,灌注混凝土:
用导管法灌注水下混凝土,将经过水密性试验和过球试验的导管按入孔顺序逐节编号和标定累计长度,导管埋深为2~4m,导管入孔后管底距孔底控制为300~500mm,首批混凝土储量达到埋管1m的要求,灌注过程连续进行并在首批混凝土初凝前完成,控制最后一次提导管速度避免在钻孔桩内夹入泥芯或形成空洞,灌注过程中准确测量水下混凝土顶面高程,确保混凝土连续灌注;
S9,检测成桩:
对制成的钻孔桩进行检测,使钻孔桩的施工质量达到设计和规范要求。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其有益效果为:
该方法具有占地面积小,对周围环境影响小的优点,适合在城市中心部位应用,由于采用旋挖钻成孔,规避了人工挖孔风险,采用机械成桩施工的灌注桩效率高、安全风险低,且有较高的施工质量,能快速实现围护受力体系,保证土体稳定和施工安全,实现绿色建造施工的需求,同时降水周期短,且有绿色节能性好等优势,具有较强推广意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的钻孔灌注围护桩施工方法流程图;
图2为本发明实施例提供的方法中步骤2的边导洞底部格栅开孔加强处理平面示意图;
图3为本发明实例提供的方法中钻孔灌注围护桩施工控制要点示意图;
图中各标号对应的部件为:1-导洞格栅的主筋;2-导洞格栅的铺路;3-后期做孔的基层加强钢筋。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图1至图3所示,本发明实施例提供一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,包括以下步骤:
S1,准备场地和设备:
布置钻孔处场地满足钻机行走要求,确定钻机的进出路线和钻孔顺序;
根据钻孔桩设计文件和地质勘探报告,计算工程数量,编制材料和设备进场计划;
准备施工机具,根据工程量配备相应劳动力,施工前编制施工方案及应急预案,并对施工操作人员进行安全技术交底;
S2,测量放样和打设护壁:
先对钻孔桩进行统一编号,建立测量控制网,进行钻孔桩定位,标出钻孔桩位置并编号,在钻孔桩的桩位测设标高;
根据钻孔桩的桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除,按以下方式对钻孔桩桩位进行复核:以钻孔桩的桩位为中心,设定相互垂直的十字控制桩线,待钻孔桩桩位的孔口混凝土强度达到设计要求后开始人工开挖,每挖完一节后立即浇注护壁混凝土,同时使护筒中心和钻孔桩的桩位中心与十字控制线重合一致校正护筒中心;
S3,泥浆的制备测试及施工管理:
用制作好的泥浆向钻孔桩桩位上的护筒内灌浆进行成孔作业,使护筒内泥浆顶面不低于护壁顶面0.3m且始终高出护筒外地下水位1m以上;
S4,成孔:
采用旋挖钻在土层、砂层及卵石层中进行桩基施工,钻进的同时注入泥浆进行护壁,使泥浆面始终不低于护壁顶下0.5m,直至制得成孔;
S5:成孔质量检测:
使用测定仪器对所述步骤S4制得的成孔的孔径、孔深和垂直度进行检测,对沉渣进行测定,检测成孔质量;
S6,制作、吊装及安装钢筋笼:
分段制作钢筋笼,将所述钢筋笼一端起吊,使所述钢筋笼竖直平吊至空中,向成孔内逐步下放所述钢筋笼,使所述钢筋笼居中设有所述成孔内,并使钢筋笼标高及垂直度正确;
S7,清孔:
对成孔的孔内分二次进行清孔;第一次清孔在成孔完毕后立即进行清理,第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行清理;
S8,灌注混凝土:
用导管法灌注水下混凝土,将经过水密性试验和过球试验的导管按入孔顺序逐节编号和标定累计长度,导管埋深为2~4m,导管入孔后,管底距孔底控制为300~500mm,首批混凝土储量达到埋管1m的要求,灌注过程连续进行并在首批混凝土初凝前完成,控制最后一次提导管速度避免在钻孔桩内夹入泥芯或形成空洞,灌注过程中准确测量水下混凝土顶面高程,确保混凝土连续灌注;
S9,检测成桩:
对制成的钻孔桩进行检测,使钻孔桩的施工质量达到设计和规范要求。
上述施工方法的步骤S2中的进行钻孔桩定位采用十字定位法标出钻孔桩的位置;钻孔桩桩位放样采用全站仪、经纬仪和水准仪测量定位,孔位误差小于10mm;按施工时桩位坐标外放H/300的施工误差预留量预留桩位偏移和垂直度偏差,所述H为基坑深度;
根据钻孔桩的桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除为:边桩破除半径为700mm,破除范围分别采用φ25的钢筋分上中下三层搭接焊成环,与底板格栅主筋和连接筋焊接牢固,然后在上中下三层筋焊接φ8@150mm的箍筋,最后采用C30混凝土浇注。
上述施工方法的步骤S2中,对钻孔桩桩位进行复核中,
浇注护壁混凝土为用C30混凝土采用人工浇注,人工捣实,厚度为150mm,坍落度控制为80~100mm,上下两节护壁之间搭接50mm,护壁深为3m;校正的护筒中心位置与桩中心偏差小于50mm。
上述施工方法的的步骤S4中,主体围护桩的施工由端头段向渐变段再向标准段施作;
钻孔采取分批跳孔间隔施作,施工时按每间隔四孔施作,使钻孔桩桩身周围2m范围在混凝土浇注后24h内不被扰动;
旋挖钻水下成孔提钻时,先停置1~3min控制提钻速度,提土后及时注水或输浆,变换水头防冲垮孔壁;
成孔直径要达到设计桩径;
采用经纬仪校正钻杆垂直度;
选择与施工处地质条件相适应的泥浆,若砂土和较厚夹砂层中成孔,泥浆比重控制为1.0~1.2,若在易塌孔土层中成孔时泥浆比重控制为1.3~1.5,及时测定泥浆粘度、和含砂率,根据地层适时调整确保砂层稳定,抬高水头高度或投放粉状材料,在钻机孔内旋转拌合。
上述施工方法的步骤S6中,所述分段制作钢筋笼中,主筋的加工制作以及单件接长均采用搭接焊,单面焊大于等于10d,双面焊大于等于5d;采用胎具法成型分节制作钢筋骨架,在每节骨架首尾两端箍筋圈上加焊临时加固钢筋;
在钢筋笼上下端及中间每隔2m在横截面上设置四个钢筋耳环;
钢筋笼吊装时对准钻孔桩的孔位,竖直放入,入孔后牢固定位,偏差不大于50mm。
上述施工方法的的步骤S7中,第一次清孔采用抽浆清孔法,在终孔后停止进尺,利用泥浆泵持续给泵压5~15min,使孔底沉渣随泥浆基本排除,达到清孔要求为止,并同时掺入含砂量小于4%的泥浆保持稳定水位;
待安放钢筋笼及导管就绪后,利用导管再进行第二次清孔,采用潜水泥浆泵,利用混凝土钢导管,将新鲜的泥浆压入孔内,利用泥浆循环,将孔内沉渣带出孔外,清孔过程中观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量,当冲洗液含渣量小于4%,孔底沉渣厚度不大于100mm时停止清孔,并保持孔内水头高度防止坍孔。
上述施工方法的步骤S8中,混凝土灌注工作开始后,缩短混凝土灌注间隔时间,拆除导管所耗时间控制为不超过15min,中途不能停工;在灌注混凝土过程中,随时探测混凝土高度,及时拆除或提升导管,导管最大埋深不大于6m,导管下端距桩底控制为0.3~0.5m;当孔底沉淀层超标时,采用射水管或射风管冲射3~5min;导管埋入混凝土的深度保持为2~3m,边提升边拆除,避免导管漏水或导管底口进水,混凝土灌注完毕后,待桩上部混凝土开始初凝,解除对钢筋笼固定措施,保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩,避免粘结力损失。
本发明的施工方法,采用旋挖钻成孔规避了人工挖孔风险,施工安全性高、施工效率和质量等得到有效保障,同时降水周期短,且有绿色节能性好等优势,具有较强推广意义。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
如图1至图3所示,本发明实施例提供的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其较佳的实施方式包括以下步骤:
步骤S1,准备场地设备及技术:该步骤S1中,钻孔前平整场地,满足钻机行走要求,合理布置场地,选择和确定钻机的进出路线、钻孔顺序,保证施工顺序和施工安全。物资设备部门负责物资设备的检验,及时处置不合格品,施工期间保证钢筋、混凝土等材料满足设计要求。准备主要施工机具,根据工程量配备相应劳动力,施工前编制施工方案及应急预案,并对施工操作人员进行安全技术交底;
步骤S2,测量放样、打设护壁:该步骤S2中,施工前技术及测量人员对桩进行统一编号,建立测量控制网,进行钻孔桩定位,桩位测量标高。根据桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除,边桩破除半径700mm,破除范围分别采用φ25的钢筋分上中下三层搭接焊成环状,与底板格栅主筋和连接筋焊接牢固,然后在上中下三层筋焊接φ8@150mm的箍筋,最后采用C30混凝土浇注(参加图2);
护壁施工前先对桩位进行复核,待孔口混凝土强度达到设计要求后开始人工开挖,护壁砼每挖完一节以后要立即浇注。护壁砼采用人工浇注,人工捣实,采用C30混凝土,确保孔壁的稳定性;
步骤S3,泥浆的制备测试及施工管理:该步骤S3中,设置拌浆池、贮浆池、循环池、沉淀池和泥浆泵形成循环系统供浆,泥浆池容积满足钻孔桩施工进度要求。成孔作业过程中保障泥浆质量,保持护筒内泥浆顶面始终高出护筒外水位或地下水位1m以上;孔内泥浆必须高于地下水位0.5m以上,而且不低于护壁顶面0.3m,在容易产生泥浆漏水时,及时进行堵漏和补浆;
步骤S4,成孔:该步骤S4中,考虑钻孔灌注围护桩的成孔设备选择和成孔顺序,在钻进时同时注入泥浆进行护壁,保持泥浆面始终不低于护壁顶下0.5m,钻进过程中随时检测垂直度并随时调整。成孔后泥浆比重控制在1.25以内;
步骤S5,成孔质量检测:该步骤S5中,成孔质量检测可使用JJC-1A型孔径监测系统、测绳、JJX-3A型井斜仪和JNC-I型沉渣测定仪等仪器;
步骤S6,钢筋笼制作、吊装及安装:该步骤S6中,主筋的加工制作以及单件接长均采用搭接焊,单面焊≥10d,双面焊≥5d。钢筋骨架分节制作,采用胎具法成型,在每节骨架首尾两端箍筋圈上加焊临时加固钢筋;
步骤S7,清孔:该步骤S7中,清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行,第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行;
步骤S8,混凝土灌注:该步骤S8中,灌注水下混凝土采用导管法,导管使用前经过水密性试验和过球试验,然后按入孔顺序逐节编号和标定累计长度;导管入孔后,管底距孔底距离控制在300~500mm;钻孔桩采用水下混凝土浇注,首批混凝土储量达到埋管1m的要求,灌注过程须连续进行并在首批混凝土初凝前完成,导管埋深保持2~4m,最后一次提导管需缓慢提出,避免桩内夹入泥芯或形成空洞,准确测量水下混凝土顶面高程和确保混凝土连续灌注;
步骤S9,成桩检测:该步骤S9中,检测方法按设计、规范要求进行,确保钻孔桩施工质量。
实施例
参见图1至图3,本实施例的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,包括以下步骤:
步骤S1.准备场地设备及技术:
根据钻孔灌注围护桩工程量配备相应劳动力,钻孔灌注围护桩施工前编制施工方案及应急预案,并对施工操作人员进行安全技术交底。准备施工的机具有钻机、汽车吊、装载机、导管、护筒、水泵、泥浆泵、钢筋切割机、交流弧电焊机或直螺纹套丝机、钢筋调直机、胶皮管、测绳等。
(1)审核钻孔灌注围护桩设计文件及地质勘探报告,计算工程数量,编制材料、设备进场计划。
(2)进行技术交底和安全交底。
(3)安排专职测量人员负责工程施工复测、放样、施工过程测量。
(4)组建试验室,做好砼配比实验及进场材料实验等工作。
(5)安排专职资料员负责技术资料的收集、整理和归档工作。
步骤S2.测量放样、打设护壁:
桩位放样采用全站仪、经纬仪和水准仪测量定位,孔位误差小于10mm;同时考虑各种施工误差预留量(桩位偏移和垂直度偏差),施工时桩位坐标考虑外放H/300的施工误差预留量(其中H为基坑深度)。依据桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除,边桩破除半径700mm,破除范围分别采用φ25的钢筋分上中下三层搭接焊成环状,与底板格栅主筋和连接筋焊接牢固,然后在上中下三层筋焊接φ8@150mm的箍筋,最后采用C30混凝土浇注。
护壁施工前先对桩位进行复核,即以桩位为中心,定出相互垂直的十字控制桩线。待孔口混凝土强度达到设计要求后开始人工开挖,护壁砼每开挖完一节以后要立即浇注,同时用十字控制线校正护筒中心及桩位中心,使之重合一致,并保证其护筒中心位置与桩中心偏差小于50mm。护壁砼采用人工浇注,人工捣实,采用C30混凝土,厚度150mm,坍落度控制在80~100mm,上下两节护壁之间搭接50mm,确保孔壁的稳定性。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况,挖孔班组人员撤离时孔口必须用钢筋盖板防护完成,以保证安全。
步骤S3.泥浆的制备测试及施工管理:
开孔使用的泥浆用优质膨润土制作,施工中需经常测定泥浆比重、粘度、含砂率,并保持护筒内泥浆顶面始终高出护筒外水位或地下水位1m以上。
(1)设置拌浆池、贮浆池、循环池、沉淀池和泥浆泵形成循环系统供浆,泥浆池容积满足钻孔桩施工进度要求。
(2)泥浆拌制好后,送入贮浆池,在贮浆池内静止不少于6h,以使膨润土充分水化、膨胀,确保泥浆质量。
(3)及时采集泥浆样品,测定性能指标,对新制备的泥浆进行第一次测试,使用前再进行一次测试,钻孔过程中经常进行检测,保证泥浆质量。
(4)储存泥浆每8h搅拌一次,每次搅拌泥浆或测试结果作为原始记录。
(5)新鲜泥浆制作好后搁置24h,经各项指标测试合格方可正式使用,回收泥浆经过振动筛处理,性能指标达到要求后再循环利用。
(6)各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定,并需经采样试验,达到合格标准方可投入使用。
(7)成孔作业过程中,护壁高2m,孔内泥浆必须高于地下水位0.5m以上,而且不低于护壁顶面0.3m,在容易产生泥浆漏水时,应及时堵漏和补浆,使孔内泥浆液面保持正常高度。
步骤S4.成孔:
综合考虑经济合理性、安全适用性等选择钻孔设备。施工钻孔灌注围护桩在含水量较高的砂土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、砂砾层和风化软基岩等地层中使用回旋钻、旋挖钻或者是复合旋挖钻。基于现场实际情况和施工顺序安排,主体围护桩一般由端头段向渐变段再向标准段施作。钻孔采取分批跳孔间隔施作,钻孔桩施工时按每间隔四孔施作。
(1)采用复合旋挖钻机,钻机定位准确、水平、稳固,钻具中心和护筒中心重合。钻机定位后,用钢丝绳将护筒上口悬挂在钻架底盘上,成孔过程中,钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头始终保持在同一铅垂线上,保证钻头在吊紧的状态下钻进。
(2)成孔直径需达到设计桩径。
(3)钻具的导向装置良好,保证成孔垂直度,采用经纬仪校正钻杆垂直度。
(4)钻孔施工“跳孔”进行,保证桩身混凝土浇注后24h内,其周围2m范围不被扰动,同时在施工中选择与地质条件相适应的泥浆。砂土和较厚夹砂层中成孔,泥浆比重控制在1.0~1.2,在容易塌孔土层中成孔时泥浆比重控制在1.3~1.5。泥浆比重根据不同土层进行粘度、含砂率,调整地层适时调整,确保砂层的稳定,也可以抬高水头高度或投放粉状材料,在钻机孔内直接旋转搅拌。
(5)旋挖钻水下成孔提钻时,先停置1~3min慢提,防负压吸垮孔壁。提土后及时注水或输浆,变换水头防止冲垮孔壁。钻进同时注入泥浆进行护壁,保持泥浆面始终不低于护壁顶下0.5m,钻进过程中随时检测垂直度,并随时调整。成孔后泥浆比重控制在1.25以内。钻进时应先轻压慢转,待钻头进入护筒正常工作后,逐渐加大转速。桩孔上部孔段钻进时轻压慢转,尽量减小桩孔超径;在粘土层,适当增加扫孔次数,防止缩径;砂层中用中等压力、慢转速,并适当增加泵量。根据孔内土层地质柱状图和采集的钻渣样品判别地质类别,每进尺2m时检查泥浆指标及时调整泥浆比重,防止坍孔。成孔过程中,每进4~6m检查一次成孔质量,接近设计孔深时,准确地控制好钻进深度,并做好进入持力层的记录。
步骤S5.成孔质量检测:
(1)孔径监测
JJC-1A型灌注桩孔径监测系统由自动记录仪、四腿井径仪、电动绞车和井口滑轮组件等主要装置组成,井径仪的四条腿在孔底张开后贴着孔壁并随着电缆一起提升,测量腿张开的角度通过传感器变为电信号传到地面记录仪,在电缆提升的同时,装在井口滑轮上的光电脉冲发生器把深度的变化以电脉冲的方式也输送到记录仪上。
(2)孔深的检测
达到预定钻孔深度后,提起钻杆,用测绳(锤)测量孔深,沉淤厚度等于钻深与孔深的差值。
(3)垂直度检测
JJX-3A型测斜仪是根据铅垂原理测量顶角的井斜测量装置。顶角的变化引起电桥桥臂电阻的变化,变化电信号通过电缆在地面仪器测出顶角。在实际测量工作中井斜仪外加扶正装置放入孔中并逐点测量顶角。当井斜仪显示非零的顶角读数时则表示孔壁已偏移,根据均角全距法可计算出孔底中心的偏移距离。
(4)沉渣的测定
JNC-I型沉渣测定仪是采用环行微电极系探头测定沉渣的专用设备,在现场检测时探头直插孔底原土层,在缓慢拔起的过程中,根据电阻率的变化曲线可以反映孔底沉淀物的厚度。
步骤S6.钢筋笼制作、吊装及安装:
钢筋笼宜分段制作,主筋采用直螺纹套筒连接形式。主筋的加工制作以及单件接长均采用搭接焊,单面焊≥10d,双面焊≥5d。钢筋骨架分节制作,采用胎具法成型,在每节骨架首尾两端箍筋圈上加焊临时加固钢筋。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确,其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差,均不大于20mm。
(1)为保证钢筋笼外混凝土保护层的厚度符合设计要求,在其上下端及中间每隔2m在横截面上设置四个钢筋“耳环”。根据钢筋笼自重情况使用卷扬机下放钢筋笼,一点起吊,起勾起吊套U型卡的钢丝绳,钢丝绳穿过钢筋笼,平吊至空中,使钢筋笼竖直。
(2)钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物,以确保钢筋笼的安装。
(3)钢筋笼吊装采用起吊机吊装就位,慢起慢落,逐步下放,钢筋外圈设置保护层垫块,以确保钢筋笼居中。保证钢筋笼标高及垂直度正确。钢筋笼吊运时应防止扭转、弯曲,遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落,无效时立即停止下落,查明原因后再安装。避免高起猛落,强行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后牢固定位,容许偏差不大于50mm,并使钢筋笼处于悬吊状态。
(4)钢筋笼吊装吊点和位置计算参照地下连续墙施工钢筋笼吊点计算方法。
步骤S7.清孔:
采用泥浆泵,通过钻杆以中速向孔底压入相对密度1.15左右,含砂率<4%的泥浆,把孔内悬浮钻碴多的泥浆替换出来。对正循环回转钻来说,不需另加机具,且孔内仍为泥浆护壁,不易坍孔。
第一次清孔采用抽浆清孔法,即在终孔后停止进尺,利用泥浆泵持续给泵压5~15min,使孔底沉渣随泥浆基本排除,达到清孔要求为止,并同时掺入相对比重较小的泥浆(含砂量小于4%),以保持稳定的水位。第二次清孔在安放钢筋笼及导管后,准备灌注水下混凝土前,待安放钢筋笼及导管就绪后,利用导管再进行第二次清孔。采用潜水泥浆泵,利用混凝土钢导管,将新鲜的泥浆压入孔内,利用泥浆循环,将孔内沉渣带出孔外,清孔过程中观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量,当冲洗液含渣量小于4%,孔底沉渣厚度不大于100mm时即可停止清孔,保持孔内水头高度,防止坍孔事故。
步骤S8.混凝土灌注:
混凝土必须具有良好的和易性,配合比需经试验确定。细骨料宜采用中、粗砂,粗骨料宜采用粒径不大于40mm的卵石或碎石,水泥、掺合料允许偏差±2%;粗、细骨料允许偏差±3%;水、外加剂允许偏差±2%。水下灌注宜坍落度宜为180~220mm。
钻孔桩采用水下混凝土浇注,首批混凝土储量达到埋管1m的要求,灌注过程需连续进行并在首批混凝土初凝前完成,导管埋深保持2~4m,最后一次提导管需缓慢提出,避免在桩内夹入泥芯或形成空洞,准确测量水下混凝土顶面高程和确保混凝土连续灌注。混凝土灌注工作开始后,必须连续不断地进行,每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;灌注混凝土过程中随时探测砼高度,及时拆除或提升导管,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于6m。
(1)导管下端距桩底控制为0.3~0.5m;在一切工作就绪时,若测量孔底沉淀层超标时,采用射水(射风)管冲射3~5min;
(2)导管埋入混凝土的深度不得小于1.0m,一般保持2~3m,并边提升边拆除;
(3)严禁导管漏水或导管底口进水(即封不住底)而造成断桩事故,保证施工质量;
(4)当混凝土灌注完毕后,待桩上部混凝土开始初凝,解除对钢筋笼固定措施,保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩,避免粘结力的损失。
步骤S9.成桩检测:
成桩以线路中线为准,允许偏差为:纵向±100mm;横向+50mm;垂直度3%。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,准备场地和设备:
布置钻孔处场地满足钻机行走要求,确定钻机的进出路线和钻孔顺序;
根据钻孔桩设计文件和地质勘探报告,计算工程数量,编制材料和设备进场计划;
准备施工机具,根据工程量配备相应劳动力,施工前编制施工方案及应急预案,并对施工操作人员进行安全技术交底;
S2,测量放样和打设护壁:
先对钻孔桩进行统一编号,建立测量控制网,进行钻孔桩定位,标出钻孔桩位置并编号,在钻孔桩的桩位测设标高;
根据钻孔桩的桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除,按以下方式对钻孔桩桩位进行复核:以钻孔桩的桩位为中心,设定相互垂直的十字控制桩线,待钻孔桩桩位的孔口混凝土强度达到设计要求后开始人工开挖,每挖完一节后立即浇注护壁混凝土,同时使护筒中心和钻孔桩的桩位中心与十字控制线重合一致校正护筒中心;
S3,泥浆的制备测试及施工管理:
用制作好的泥浆向钻孔桩桩位上的护筒内灌浆进行成孔作业,使护筒内泥浆顶面不低于护壁顶面0.3m且始终高出护筒外地下水位1m以上;
S4,成孔:
采用旋挖钻在土层、砂层及卵石层中进行桩基施工,钻进的同时注入泥浆进行护壁,使泥浆面始终不低于护壁顶下0.5m,直至制得成孔;
S5:成孔质量检测:
使用测定仪器对所述步骤S4制得的成孔的孔径、孔深和垂直度进行检测,对沉渣进行测定,检测成孔质量;
S6,制作、吊装及安装钢筋笼:
分段制作钢筋笼,将所述钢筋笼一端起吊,使所述钢筋笼竖直平吊至空中,向成孔内逐步下放所述钢筋笼,使所述钢筋笼居中设有所述成孔内,并使钢筋笼标高及垂直度正确;
S7,清孔:
对成孔的孔内分二次进行清孔;第一次清孔在成孔完毕后立即进行清理,第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行清理;
S8,灌注混凝土:
用导管法灌注水下混凝土,将经过水密性试验和过球试验的导管按入孔顺序逐节编号和标定累计长度,导管埋深为2~4m,导管入孔后管底距孔底控制为300~500mm,首批混凝土储量达到埋管1m的要求,灌注过程连续进行并在首批混凝土初凝前完成,控制最后一次提导管速度避免在钻孔桩内夹入泥芯或形成空洞,灌注过程中准确测量水下混凝土顶面高程,确保混凝土连续灌注;
S9,检测成桩:
对制成的钻孔桩进行检测,使钻孔桩的施工质量达到设计和规范要求。
2.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,所述方法步骤S2中的进行钻孔桩定位采用十字定位法标出钻孔桩的位置;钻孔桩桩位放样采用全站仪、经纬仪和水准仪测量定位,孔位误差小于10mm;按施工时桩位坐标外放H/300的施工误差预留量预留桩位偏移和垂直度偏差,所述H为基坑深度;
根据钻孔桩的桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除为:边桩破除半径为700mm,破除范围分别采用φ25的钢筋分上中下三层搭接焊成环,与底板格栅主筋和连接筋焊接牢固,然后在上中下三层筋焊接φ8@150mm的箍筋,最后采用C30混凝土浇注。
3.根据权利要求1或2所述的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,所述方法的步骤S2中,对钻孔桩桩位进行复核中,
浇注护壁混凝土为用C30混凝土采用人工浇注,人工捣实,厚度为150mm,坍落度控制为80~100mm,上下两节护壁之间搭接50mm,护壁深为3m;校正的护筒中心位置与桩中心偏差小于50mm。
4.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,所述方法的步骤S4中,
钻孔采取分批跳孔间隔施作,施工时按每间隔四孔施作,使钻孔桩桩身周围2m范围在混凝土浇注后24h内不被扰动;
旋挖钻水下成孔提钻时,先停置1~3min控制提钻速度,提土后及时注水或输浆,变换水头防冲垮孔壁;
成孔直径要达到设计桩径;
采用经纬仪校正钻杆垂直度;
选择与施工处地质条件相适应的泥浆,若砂土和较厚夹砂层中成孔,泥浆比重控制为1.0~1.2,若在易塌孔土层中成孔时泥浆比重控制为1.3~1.5,及时测定泥浆粘度、和含砂率,根据地层适时调整确保砂层稳定,抬高水头高度或投放粉状材料,在钻机孔内旋转拌合。
5.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,所述方法的步骤S6中,所述分段制作钢筋笼中,主筋的加工制作以及单件接长均采用搭接焊,单面焊大于等于10d,双面焊大于等于5d;采用胎具法成型分节制作钢筋骨架,在每节骨架首尾两端箍筋圈上加焊临时加固钢筋;
在钢筋笼上下端及中间每隔2m在横截面上设置四个钢筋耳环;
钢筋笼吊装时对准钻孔桩的孔位,竖直放入,入孔后牢固定位,偏差不大于50mm。
6.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,所述方法的步骤S7中,第一次清孔采用抽浆清孔法,在终孔后停止进尺,利用泥浆泵持续给泵压5~15min,使孔底沉渣随泥浆基本排除,达到清孔要求为止,并同时掺入含砂量小于4%的泥浆保持稳定水位;
待安放钢筋笼及导管就绪后,利用导管再进行第二次清孔,采用潜水泥浆泵,利用混凝土钢导管,将新鲜的泥浆压入孔内,利用泥浆循环,将孔内沉渣带出孔外,清孔过程中观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量,当冲洗液含渣量小于4%,孔底沉渣厚度不大于100mm时停止清孔,并保持孔内水头高度防止坍孔。
7.根据权利要求1所述的地铁暗挖车站钻孔灌注围护桩施工方法,其特征在于,所述方法步骤S8中,混凝土灌注工作开始后,缩短混凝土灌注间隔时间,拆除导管所耗时间控制为不超过15min,中途不能停工;在灌注混凝土过程中,随时探测混凝土高度,及时拆除或提升导管,导管最大埋深不大于6m,导管下端距桩底控制为0.3~0.5m;当孔底沉淀层超标时,采用射水管或射风管冲射3~5min;导管埋入混凝土的深度保持为2~3m,边提升边拆除,避免导管漏水或导管底口进水,混凝土灌注完毕后,待桩上部混凝土开始初凝,解除对钢筋笼固定措施,保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩,避免粘结力损失。
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