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      淺析復(fù)雜地質(zhì)條件下洞內(nèi)機(jī)械成樁施工技術(shù)

      2020-07-10 13:15:51鐘磊
      建筑與裝飾 2020年7期
      關(guān)鍵詞:成樁孔壁成孔

      鐘磊

      摘 要 洞內(nèi)機(jī)械成樁技術(shù)是地下車站主體建設(shè)的新型常用方法,具有可在特殊復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境實(shí)施的優(yōu)勢,可減少下導(dǎo)洞開挖對土體的擾動(dòng)次數(shù),改善作業(yè)環(huán)境,提升作業(yè)效率,并保證施工質(zhì)量與安全。本文以一具體工程為例,詳述復(fù)雜地質(zhì)條件下洞內(nèi)機(jī)械成樁施工技術(shù),以供行業(yè)借鑒。

      關(guān)鍵詞 復(fù)雜地質(zhì)條件;洞內(nèi)機(jī)械成樁施工技術(shù);地鐵車站

      近些年,我國地鐵車站建設(shè)頻繁,對應(yīng)的樁基成樁技術(shù)不斷發(fā)展,有傳統(tǒng)PBA、人工挖孔樁、洞內(nèi)機(jī)械成樁等,工程實(shí)踐表明,與前兩種技術(shù)相比,洞內(nèi)機(jī)械成樁技術(shù)具有多方面優(yōu)勢,應(yīng)在特殊作業(yè)環(huán)境下優(yōu)先應(yīng)用。相關(guān)工程單位及人員要對洞內(nèi)機(jī)械成樁技術(shù)進(jìn)行深入探究,明晰其施工流程及關(guān)鍵點(diǎn),保障應(yīng)用效果。

      1工程概況

      一城市地鐵地下車站,為雙層島式,總長306.74m,軌面埋深約25m,主體段寬24.6m,高20.14m,覆土約15m,站址周圍規(guī)劃基本實(shí)現(xiàn),兩側(cè)多為高層建筑。由于車站埋深較深,受地下水位影響較大,決定采用洞內(nèi)機(jī)械成樁技術(shù)針對車站中樁與邊樁。

      本工程中,洞內(nèi)機(jī)械成樁施工技術(shù)應(yīng)用流程為施工準(zhǔn)備-鉆機(jī)就位及鉆進(jìn)-泥漿制備-成孔清空-鋼筋籠(樁基、鋼管柱內(nèi))施工-液壓插入機(jī)就位-灌注混凝土(樁基、鋼管內(nèi)),各流程要點(diǎn)如2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6所述。

      2復(fù)雜地質(zhì)條件下洞內(nèi)機(jī)械成樁施工技術(shù)應(yīng)用

      2.1 人工破口與鉆進(jìn)

      以人工挖孔壁為鉆進(jìn)護(hù)筒,進(jìn)行開口段破口,護(hù)壁厚16cn、深1.8m,開口段直徑1.1m,高度平齊于工作面。護(hù)壁以C25混凝土灌注,混凝土厚15cm,坍落度范圍80mm~100mm,為保證孔壁具有較好穩(wěn)定性,在上下護(hù)壁間搭接5cm。

      破口后,以反循環(huán)工藝進(jìn)行鉆進(jìn),鉆進(jìn)過程中應(yīng)注意以下要點(diǎn):

      謹(jǐn)慎查看進(jìn)尺與砂石泵排除渣情況,若排量較少或水中有較多渣時(shí),要控制鉆進(jìn)速度,以防循環(huán)液比重過大導(dǎo)致反循環(huán)中斷。

      鉆桿加接時(shí),要停止鉆進(jìn),以沖洗液循環(huán)清洗孔底并順便帶出管道鉆渣,維持2min左右后,再加接鉆桿。

      坍孔、涌砂是鉆進(jìn)過程中常出現(xiàn)的異常狀況,本項(xiàng)目施工中就曾遇到。一旦此等異常狀況出現(xiàn),要立刻從孔底提離鉆具,控制泵量,并進(jìn)行沖洗液循環(huán),將坍落物與涌砂清除,與此同時(shí),輸送合格泥漿于孔內(nèi),并維持水頭壓力,繼續(xù)抵制坍孔、涌砂。之后再恢復(fù)鉆進(jìn),此時(shí)要保持較小泵排量,以免出現(xiàn)孔壁坍落[1]。

      泥漿成分在鉆進(jìn)過程中會(huì)發(fā)生一定變化,鉆進(jìn)過程中要良好維護(hù)與管理泥漿,每半小時(shí)對泥漿黏度與相對密度進(jìn)行一次測量,若發(fā)現(xiàn)泥漿成分發(fā)生變化,則及時(shí)采取對應(yīng)處理方法。

      2.2 泥漿制備

      考慮本工程地質(zhì)條件,采用優(yōu)質(zhì)黏土制備泥漿,必要時(shí)可適量加入一定性能外加劑,如膨潤土、碳酸鈉等。具體制備在沉淀池完成,過程為:先在沉淀池中放入一定量水,之后將與水對量的黏土、膨潤土緩慢加入其中,同時(shí)進(jìn)行機(jī)械攪拌,最后將成漿放入泥漿池,且要邊鉆進(jìn)邊多次測定泥漿樣品性能指標(biāo),循環(huán)不間斷地向孔內(nèi)補(bǔ)入一定稠度水泥漿。

      2.3 成孔與清孔

      將三翼鉆與筒鉆結(jié)合形成復(fù)合鉆頭,以適用本工程的復(fù)雜地質(zhì)條件,提升成孔效率,減少塌孔發(fā)生。成孔高度達(dá)標(biāo)后,繼續(xù)在原處旋轉(zhuǎn)鉆頭數(shù)圈,以免孔底出現(xiàn)縮孔,并檢查各孔的多項(xiàng)參數(shù),包括深度、直徑、垂直度,孔壁等,及時(shí)對不合格孔進(jìn)行針對化處理,待各孔均符合要求,則成孔完成[2]。

      清孔以泵吸反循環(huán)抽漿法進(jìn)行,要注意控制泥漿黏度與含砂量,以砂石泵將孔底懸浮鉆渣泥漿排出,再以回流泵將凈化后的排出泥漿排入孔內(nèi)。鋼筋籠與導(dǎo)管安設(shè)就位后,如若檢測出孔底沉渣已超標(biāo),則還應(yīng)進(jìn)行二次清孔。

      二次清孔時(shí),當(dāng)導(dǎo)管底與孔底沉渣面相距約10cm,以導(dǎo)管為吸漿管,進(jìn)行吸泥泵反循環(huán)排渣,并慢慢下放導(dǎo)管,至孔底口再抽吸5min。

      2.4 鋼筋籠施工

      首先,鋼筋籠吊裝以鈍粗式直螺紋連為接頭;

      其次,鋼筋籠施工中,應(yīng)切實(shí)保障鋼筋籠不發(fā)生變形,轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)要對其實(shí)施加固措施,豎直后要檢查其垂直度,進(jìn)入孔口后要扶正下放,切不可使其擺動(dòng),以免碰撞孔壁,下放過程中,應(yīng)同時(shí)拆除內(nèi)撐;

      再者,要用套筒將后一鋼筋籠與前一鋼筋籠連接于同一豎直線上,并抽出支撐工字鋼,方可下放,直至鋼筋孔下放至與標(biāo)高同樣位置。最后一節(jié)鋼筋孔吊裝完成后,將鋼筋籠以鋼筋固定焊接在孔口護(hù)筒。

      2.5 混凝土澆筑

      鋼筋籠安裝完成后,進(jìn)行混凝土澆筑,過程及方式為:

      澆筑前應(yīng)檢查成孔、清孔及鋼筋孔施工質(zhì)量,確定合格后,以C30混凝土進(jìn)行一次澆筑;

      水下灌注鋼管直徑為219 mm,各管節(jié)應(yīng)連接緊密、牢固,應(yīng)用前先進(jìn)行試拼,并實(shí)施隔水栓通過試驗(yàn);

      導(dǎo)管底端與孔底距離保持400±100mm,導(dǎo)管深入混凝土大約3m,且提升與拆除同時(shí)進(jìn)行,導(dǎo)管活動(dòng)切不可碰撞鋼筋籠;

      混凝土澆筑至與設(shè)計(jì)標(biāo)高同位置,強(qiáng)度須滿足有關(guān)要求,樁頂不得出現(xiàn)淤泥、浮渣。

      2.6 后注漿施工

      后注漿注漿管安裝隨鋼筋孔分節(jié),長度亦與之相同。注漿依據(jù)實(shí)際情況在成樁2~30天內(nèi)完成,并同時(shí)進(jìn)行樁端與樁側(cè)注漿,本工程注漿期限為20天。注漿具體過程為:樁孔內(nèi)共安設(shè)3根注漿管,先將地面注漿系統(tǒng)與第1根注漿管相連,再打開第2根注漿管堵絲,并向其壓入一定清水,以沖洗樁底注漿腔室,待此根注漿管出水后,將漿液注入第1根管中,待第2根管流出漿液后,注漿即停止,用堵絲將其堵上,再繼續(xù)注入漿液于第1根管中,直至壓力達(dá)1.5MPa,并穩(wěn)壓大約15min,堵上第1根管,而后再將地面注漿系統(tǒng)與第3根注漿管相接,以其進(jìn)行水泥二次注入,待壓力達(dá)2.0MPa,并穩(wěn)壓大約15min,注漿完成[3]。

      3結(jié)束語

      洞內(nèi)機(jī)械成樁施工技術(shù)應(yīng)用流程多個(gè),各流程實(shí)現(xiàn)過程及要點(diǎn)不同,需要施工單位及人員在具體地鐵站工程實(shí)踐中嚴(yán)謹(jǐn)、合理地把握,以避免縮孔、坍孔、清孔不善、鋼筋孔變形、混凝土澆筑不符合要求、后注漿施工不良等問題,進(jìn)而高質(zhì)量完工。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 李棟.地鐵富水大直徑卵石地層隧洞內(nèi)機(jī)械成樁難點(diǎn)及對策[J].鐵道建筑,2015,(12):59-62.

      [2] 董志云,苑雪峰,楊彬.地鐵暗挖車站機(jī)械成孔洞樁法施工技術(shù)[J].山西建筑,2017,43(13):171-173.

      [3] 李賀.四導(dǎo)洞PBA暗挖車站洞內(nèi)機(jī)械成孔樁研究[J].建筑技術(shù)開發(fā),2017,44(14):36-37.

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