桩基在逆作法地铁车站施工中的质量控制

第４ｌ卷第２０期　２　０　１　５年７月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．２０　Ｊｕ１．　２０１５　・２０３・　文章编号：１００９—６８２５（２０１５）２０—０２０３・０２　桩基在逆作法地铁车站施工中的质量控制　高　强　（石家庄市建筑设计院，河北石家庄０５００００）　摘要：结合石家庄地铁西三教站施工实例，介绍了盖挖逆作法施工中桩基的设计参数及桩基的施工流程，提出了桩基钢筋笼加　工制作、施工过程、桩基后注浆等质量控制要点，以保证车站主体结构的安全可靠性。　关键词：桩基，地铁车站，质量控制，注浆　中图分类号：ＴＵ７１２．３　文献标识码：Ａ　钢管混凝土技术是由桩基作为钢管柱的基础。随着钢管混　样一埋设护筒一钻机就位一钻进成孑Ｌ一一次清孔一下放导管一　　凝土技术在逆作法地铁车站施工中被广泛使用，桩基的重要性也　二次清孔一灌注桩基混凝土一桩基后注浆。就越来越突出。在石家庄地铁西三教站施工过程中通过对桩基　３．２桩基钢筋笼加工制作质量控制　施工质量的严格控制，确保钢管柱能够将车站顶板、中板的竖向　荷载进行有效传递，确保了车站主体结构的安全可靠。　桩基钢筋笼直径１．８４　ｍ，有效笼长１２．７７　ｍ一１５．２７　ｍ，主筋　为２４根￣ｂ２２ＨＲＢ４００热轧钢筋，螺旋箍筋为１根￣１２ＨＰＢ３００热轧　钢筋，间距２００　ｍｍ；在钢筋笼内侧有效笼长范围内设置６个厚度　为２０　ｍｍ，宽度为１００　ｍｍ，材质为Ｑ２３５级的钢板加强箍，以增加　１　工程概况　西三教站位于石家庄市中华南大街上，沿中华南大街南北向　另外为便于钢筋笼吊装及在旋挖钻孑Ｌ钻高度内　布置。车站为地下两层三跨岛式站台车站，车站长２１９．５０　ｍ，宽　钢筋笼整体刚度；声测管，需在主笼上部设置副笼，副笼长度ｌ７．１９　ｍ～　２１．１　ｍ，深１６．７　ｍ。结构抗震设防烈度为７度；主体结构抗震设　固定注浆、防分类为乙类；抗震等级为三级。　１８．８０　ｍ，副笼直径及钢筋规格同主笼。钢筋笼为分段制作，根据　钢筋笼长度，确定分节位置和分节长度，接头采用一级直螺纹连　接，钢筋笼同一截面钢筋接头相互错开，且断面间距不应小于　２桩基设计参数　车站采用盖挖逆作法施工，中部设置５２根钢管柱承担竖向　荷载。钢管柱下设桩基，钢管柱插入桩基内３　ｍ。桩基为甲级桩，　直径２　ｍ，长度１２　ｍ～１４　ｍ，混凝土标号Ｃ３０。制作钢筋笼钢筋为　ＨＰＢ３００，ＨＲＢ４００级，受力钢筋保护层厚度为７０　ｍｍ。桩基设计注　浆管和声测管，在完成混凝土灌注后，进行后注浆施工及桩身完　整性检测。　３５　ｄ，确保接头百分率不大于５０％。　钢筋笼加工制作技术要求见表１。　表１　钢筋笼Ｊｍ－ｒ制作技术要求　序号　１　２　３　４　项目　主筋间距　箍筋间距　钢筋笼直径　钢筋笼长度　允许偏差／ｍｍ　±１Ｏ　±２Ｏ　±１０　±ｌ０ｏ　±２０　３桩基施工　５　钢筋保护层厚度　３．１桩基施工流程　桩基钢筋笼制作（连接副笼，安装注浆管、声测管）一桩位放　３．３桩基施工过程控制　定好后应必须在门窗框与墙体问注入诸如发泡剂等之类的密封　和将门窗顶部及窗台处增加砌体水平圈（系）梁，以减小砌体的高　材料，使窗框与窗洞间保持弹性连接。注意窗台下一般缝隙较　度，同时约束了砌体的变形，控制了砌体裂缝；在抹灰前认真修补　大，必要时用细石混凝土或砂浆填满。一定要保证室内窗台永远　好所有的孔洞；在抹灰施工中采用界剂处理，并在砌体与混凝土　高于室外窗台。门窗洞口小侧面处抹灰面层与窗框外边应齐平，　连结处采用聚合物砂浆及加强网补强；同时在砂浆中掺入纤维；　尽量保持不吃框。通常门窗洞口处抹灰侧面与门窗框间留出约　厨、厕间墙体增加防潮（水）层；窗框与窗中弹性连结；门窗框与墙　５　ｍｍ的凹槽，待抹灰层达到设计强度之后在门窗框、墙间凹槽中　体间注入密封材料，窗框边与抹灰面之间留５　ｍｍ的凹槽；砌体与　注满建筑密封胶，达到防止外门窗框、墙间渗水现象的产生。　框架混凝土连接的砌筑灰缝中，留１０　ｍｍ深凹槽，填建筑密封胶；　４结语　外墙嵌入分格条减少抹灰不规则裂缝的产生等等以上措施，墙体　　只要通过注意材料的选用；能在砌体结构上采用增加构造柱　渗漏的问题一定能取得良好的防治效果。Ｃａｕｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｌｅａｋａｇｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　Ｗａｎｇ　Ｙｕｅｊａｎ　（Ｊｉｎｚｈｏｎｇ　Ｚｈｅｎｇｙｕａｎ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ　０３０６００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎ　ｗａｌｌ　ｌｅａｋａｇｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｍａｄｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔａｋｉｎｇ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｓｔｅａｍ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｅｒａｔｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｌｏｃｋ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｌｅａｋａｇｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｉｎ　ｍａｔｅｒｉｌ　ｓｅｌａｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｓｐｅｃｔｓ，ａｃｃｕ－　ｍｕｌａｔｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｗａｌｌ　ｌｅａｋａｇｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｌｌ，ｌｅａｋａｇｅ，ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｌｏｃｋ，ｍｏｒｔａｒ　收稿日期：２０１５—０５—０８　作者简介：高强（１９７９．），男，工程师　・２０４・　第４ｌ卷第２０期　２　０　１　５年７月　山　西　建　筑　西三教站桩基设计直径２　ｍ，有效桩长１２　ｍ～１４．５　ｍ，钻孔深　管连接的薄弱环节，连接不好极易出现桩基混凝土水泥浆堵塞注　度２８　ｍ～３４　ｍ，现场使用一台２５０型旋挖钻钻机成孔。桩位上设　浆管的情况，螺纹连接处应缠上止水胶带，并牢固拧紧密封。　置钢护筒，钢护筒采用壁厚１５　ｍｍ的钢板加工而成，直径设为　４）水下混凝土施工隐蔽性强，易出现问题，是工程桩桩基质　２．３　ｍ，长度６　ｍ。桩基成孔采用泥浆护壁，在施工现场设置泥浆　量控制的关键环节，浇灌混凝土前必须做好各项准备工作，封底　池，主要采用膨润土造浆。灌注桩成孔允许偏差见表２。　混凝土要将导管底口埋人１　ｍ以上。　表２灌注桩成孔允许偏差　序号　Ｉ　２　３．６施工难点及应对措施　允许偏差／ｒａｍ　±ｌ０　士５０　项目　桩位　桩径　难点一，超缓凝混凝土的初凝时问控制及夏季施工混凝土坍　落度控制。直接影响混凝土的初凝时间的主要因素是外加剂，但　３　４　垂直度　孔深　３％。　±ｌ０ｏ　过度的掺人外加剂极易造成混凝土初凝时间较长或早期假凝，过　少掺人混凝土缓凝时间不够，在实际施工中往往由于搅拌不均匀　施工现场使用一台２５　ｔ汽车吊，吊装钢筋笼，因钢筋笼总长　造成混凝土局部早凝使混凝土失去流动性；同时夏季施工需考虑　超过３０　ｍ，所以钢筋笼主笼与副笼需要分开制作，分两次吊装。　混凝土在运输过程中的坍落度损失。　主副笼钢筋采用一级直螺纹接头进行机械连接。搬运和吊装钢　应对措施：在与混凝土供应商订立合同前做好超缓凝混凝土　筋笼时，应采取措施防止钢筋笼变形，严禁钢筋笼一端拖地，吊放　配合比，测定骨料的含水率，配置好的混凝土测定不同阶段的坍　钢筋笼入孑Ｌ时应对准孔位，保持垂直，轻放、缓慢人口，避免碰撞　落度、泌水性及分层离析情况，在开机前测定外加剂的计算精度　孔壁和自由落下，就位后应立即固定。　及骨料含水率，搅拌过程中采用定人定机搅拌，适当延长搅拌时　桩基混凝土标号为Ｃ３０（水下），要求混凝土坍落度为１８０　Ｈｉｍ一　间，确保混凝土搅拌均匀；搅拌站应充分掌握施工期间每天不同　２２０　ｍｍ。根据钢管柱插管施工工艺要求，桩基混凝土初凝时间　时问段内每小时的坍落度损失情况，根据不同时问段调整混凝土　应大于３６　ｈ。桩基采用导管法灌注混凝土，导管直径３００　ｍｍ，　出厂坍落度，确保混凝土灌注后钢管柱安装顺利。　采用丝扣连接。混凝土灌注前应先检查孔底沉渣厚度，并将沉　难点二，工程桩桩基钻孔垂直度及孔径要求精度高。地质构　渣厚度控制在５０　ｍｍ以内，如不能满足要求应进行清孔处理，直　造不均匀等因素可引起钻机或钻杆发生偏斜，进而影响钻孔垂直　而钢管柱的垂直度要求为不大于立柱长度的１％ｏ，且不大于　到沉渣厚度符合要求。进行桩基混凝土灌注时，导管底部距孔　度，底０．５　ｍ左右，导管埋入混凝土中深度为２　ｍ一６　ｍ，施工期间禁　１５　ｍｉＩ１；由于是盖挖逆作法施工，桩基钻孔上部１８　ｍ高度为空钻，　止将导管拔除混凝土面造成断桩隐患，或拔导管不及时造成　因此对灌注桩成孔的垂直度要求也相应更高，钢管柱下部桩基　埋管。　３％ｏ的垂直度控制要求，远远超过１％的普通桩基垂直度控制要　３．４工程桩桩基后注浆　求，控制难度较大；桩基持力层大多为含砾石中粗砂，钻头长时间　往往施工一个　桩基钢筋笼制作过程中，在钢筋笼内侧固定４根直径４２　ｍｍ，　使用磨损会使旋挖钻成孔孔径小于设计造成缩孔，　壁厚５　ｍｍ的无缝钢管作为注浆管，其中三根为桩端注浆管，出浆　阶段后桩径就很难符合设计要求。口采用单向节流阀，一根为桩侧注浆管。桩基完成混凝土灌注　应对措施：每次钻机成孔施工前使用经纬仪对钻杆导向装置　１２　ｈ后采用高压水劈通注浆管路，完成灌桩２　ｄ后才可开始进行　进行校核，在钻进过程中用水平尺检查机身转盘是否水平；每次　桩基后注浆施工。考虑到桩基持力层土质为非饱和土，注浆时按　开钻前测量旋挖钻钻头直径是否符合要求；在成孔中加大上部孔　照先桩端后桩侧的注浆原则进行桩基注浆，拌制浆液的水泥标号　钻孔径并采用高精度的成孔设备，成孔后使用钻孔垂直度检测仪　为４２．５，水灰比控制到１：２，注浆压力控制在２　ＭＰａ一２．５　ＭＰａ，泵　检测钻孔垂直度，满足设计要求继续钻进，否则扫孔直至满足　量控制在３０　Ｌ／ｍｉｎ～４０　Ｌ／ｒａｉｎ。　要求。　３．５质量控制要点　１）桩基护筒埋设定位时，护筒中心与桩基中心的平面位置偏　差不大于５０　ｍｍ，倾斜度不大于１％。　４结语　本文通过对桩基施工流程的介绍，质量控制要点的分析，总　结了施工难点及应对措施，取得了桩基施工中经验，对类似工程　　２）成孔过程中应该控制钻孔的速度，防止速度过快造成　具有一定指导意义。塌孔危害，同时应该严格控制钻头进尺，防止进尺过大，造成　参考文献：　ｆ　１］ＧＢ　５０２９９－－１９９９，地下铁道工程施工及验收规范（２０ｏ３年　卡钻。　版）［Ｓ］．　　ＪＧＪ　９４—２０ｏ８，建筑桩基技术规范［ｓ］．　浆导管与钢筋笼主筋等必须固定牢靠；主副笼连接处，是注浆导　［２１３）为保证注浆导管顺利下入，同时为防止注浆导管脱落，注　Ｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｏｐ—ｄｏｗｎ　ｍｅｔｈｏｄ　Ｇａｏ　Ｑｉａｎｇ　（Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｘｉｓａｎｊｉａｏ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｓｕｂｗａｙ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｐｒｏ‘　ｅｅｄｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｖｅｒ　ａｎｄ　ｃｕｔ　ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｏｉｎｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃａｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ　ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｏｓｔ—ｇｒｏｕｔｉｎｇ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ，ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｇｒｏｕｔｉｎｇ