地铁深基坑格构柱钻孔灌注桩施工技术

地铁深基坑格构柱钻孔灌注桩施工技术

杨 浩

北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部，北京市 101500

摘 要：近些年我国城市建设速度不断加快，城市对地铁项目的需求量在逐渐地增加。地铁作为城市交通系统中重要的组成部分，在城市的运行过程中发挥出了非常重要的作用。地铁项目的质量关系到了人们的出现便利性以及生命安全，高质量的地铁项目建设必须依赖各种先进技术的落实。深基坑格构柱钻孔灌注桩施工技术是一种地铁项目地基施工技术，在我国当前的地铁项目建设中比较常见，发挥出了非常重要的作用，下文对此进行简要的阐述。

关键词：地铁；深基坑；格构柱；钻孔灌注桩；施工技术

1 钻孔灌注桩施工技术概述

1.1 钻孔灌注桩施工技术概念

钻孔灌注桩从概念上来讲指的是通过机械钻孔、钢管夯实或者人工挖孔等方法在地基土中形成的钻孔桩，然后在其中放置钢筋笼并浇筑混凝土。根据成孔方法的不同，钻孔灌注桩可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。

1.2 钻孔灌注桩施工技术的工法原理

钻孔灌注桩施工技术的工作原理是利用机械钻机，如旋挖钻机、正循环旋挖钻机、反循环旋挖钻机、螺旋钻机、冲击钻机等机械。钻机由旋转钻杆上的液压马达压下，扭矩旋转使旋转钻头挤压旋转进入土壤中，然后采用钻机提升机和伸缩钻杆对孔外土进行卸荷，直至钻至设计深度[1]。达到设计标高时，将钢筋笼吊入孔内并固定，然后灌注混凝土。

2 格构柱吊装阶段

格构柱吊装是一项非常重要的工作，在吊装的环节，需要注意许多的问题。通常采用外定位架、内定位架、竖向螺栓等组成的定位装置，这种定位装置是格构柱吊装必须要具备的，属于一种自制装置。限位器要固定在内定位架上，而且要在内定位器的四角位置进行安设，这样可以起到强力的固定作用，在内定位架的中部位置，要采用中空的形式，这样格构柱在其中，可以有效的避免在水平方向上存在的位移，起到充分的限制作用[2]。对水平方向上的螺栓进行固定，然后对竖直方向上的螺栓进行微调处理，通过这样的方式，使格构柱在竖直方向上发生偏移，对其标高进行合理的调整，从而完成格构柱的定位工作。在格构柱与钢筋笼进行连接的过程中，为了防止格构柱的位置发生改变，要把自制装置的外定位架进行加固处理，加强对整个装置的限制，使自制装置与地面紧密的结合在一起，这样可以有效的避免在混凝土浇筑环节，出现钢筋笼上浮的情况，影响到整体的施工效果。

3 格构柱钻孔灌注桩施工技术

3.1 测量放线

在格构柱钻孔灌注桩的施工环节，桩点位置确定是其中的重要内容，如果想要精确的确定桩点的位置，就需要进行高质量的放线测量工作。测量人员要根据现有的基准点，在施工现场内部导出整体的轴线结构，然后在整体的施工平面内部，精准的确定各个桩点的位置[3]。为了提升放线测量工作的精确性，基准点要在施工中进行反复的测定，这项工作要贯穿在格构柱钻孔灌注桩施工的各个环节中。测量人员在工作中要严格的与图纸进行比对，精确的计算出桩点的坐标，并且要对桩点的位置进行反复的比对，保证与设计图纸中的位置相一致。测量人员一定要注意，桩点的位置与设计方案中的位置误差要控制在两厘米以内。

3.2 埋设护筒

在测量放线工作完成以后，就要开展下一步工作：埋设护筒。工作人员要按照放线测量工作中确定的桩点位置，采用人工开挖的方式，挖出孔口，孔口的深度要根据当地的地质情况来确定，正常情况下，挖到原状土就可以停止，通过这样的方式，可以确认地下是否存在市政管线。然后把钢护筒放入其中，护筒必须要保证垂直于地面，使用黏土对护筒的周边进行填充，在填充的过程中，要随时对护筒的位置进行调整，保证护筒的中心点与垂直角度都可以符合施工标准。正常情况下，护筒要高出地面三十厘米左右，这样可以有效的避免混凝土流入其中[4]。如果当地的地质情况属于高渗透富水地层，可以对护筒的埋设位置进行适当的加深，如果有必要话，可以把护筒埋设到不透水层，这样可以有效的提升施工效果。

3.3 钻孔施工

在钻孔施工的时候，先要制作泥浆，这也是一项非常重要的工作。泥浆的原材料要慎重选择，原材料会对泥浆成品的品质造成严重的影响，要选用高品质的黏土，利用黏土制成的泥浆，作为钻孔的护壁，这样可以起到良好的钻孔保护作用。在钻孔施工开展之前，要先开启泥浆泵，让泥浆泵进行预热，等到泥浆流入到桩孔中的时候，再正式的开展钻孔施工，这样泥浆可以全程对钻孔进行防护，避免出现质量问题。在钻孔施工的过程中，钻进的速度不能过快，要缓慢的开展施工，尤其是在初始的钻进阶段，当钻入到护筒下一米以下的距离以后，可以适当的提升钻进速度，以正常的钻孔速度来进行施工。当钻孔达到设计标高以后，要对钻孔进行检测，检测的内容包括桩孔的直径以及深度，检测的方法通常使用钢筋制成的检查仪器，放入到桩孔内部，对桩孔的竖直程度进行检测，同时，对其深度进行测定[5]。清孔施工的方式通常都采用换浆法，在清孔的过程中，必须要对桩孔内的水位进行控制，保证桩孔内部的水位超出地下水位，超出的高度要在一米到一米五之间，这样可以有效的避免桩孔发生坍塌。

3.4 钢筋笼施工

在钢筋笼的制作环节，工作人员要严格的按照设计图纸中标注的尺寸和规格进行施工，钢筋笼使用的钢筋也必须要与设计方案中标注的内容相一致，保证钢筋笼自身的质量可以达到施工要求。钢筋笼在制作完成以后，要使用吊机进行吊装，钢筋笼在桩孔内部必须要保证垂直，为了达到这样的施工效果，可以在钢筋笼的外侧加设定位钢筋，这样可以有效的提升钢筋笼下方的精确程度。

3.5 浇筑水下混凝土

在浇筑围护桩水下混凝土的过程中使用商品混凝土进行施工，检测混凝土导管的气密性，使浇筑的质量满足设计要求。

1）混凝土进场质量。在将商品混凝土运送到施工现场时需要仔细检查每辆运输车中的混凝土，批量制作混凝土抗压试件，检核合格后方能投入使用。2）控制首盘混凝土封底质量。在开盘施工以前检查简易隔水装置的安装情况、活动钢隔板的具体设置情况和储料斗的容积。在12ｍ钻孔桩进行浇筑施工时，储料斗的体积一定要满足封底的标准。活动钢格板需要在吊环的另一端开一个小槽，使简易隔水装置被固定绳和固定栓紧紧固定[6]。依据活动钢隔板的直径标准将料斗底部制作成圆形，使活动钢隔板安装顺利进行。水下混凝土隔水装置的具体情况如图1所示。每一个简易隔水装置需要使用的混凝土重量为50kg右，使用绳索将其捆扎结实，借助固定栓将其悬挂在活动钢隔板的上面，在进行开盘和钢隔板吊起拉动时就会自动降落下来与混凝土一起完成封底施工。经过大量的实践表明，隔水装置现场操作比较便利，具有较强的实用性，使孔内泥浆给首盘混凝土造成的侵蚀问题得到有效解决，控制了桩底沉渣量，使桩底混凝土的封底质量满足设计的要求。

图1　水下混凝土隔水装置示意图

3）控制后续混凝土浇筑质量。当首盘混凝土封底质量达到设计标准以后接着浇筑桩身混凝土。在混凝土后续浇筑施工时确保供料的连续性，不可以有中断的情况发生。严格管控导管的拔出高度，以避免发生断桩现象。

4 地铁深基坑格构柱钻孔灌注桩施工技术应用实践策略

4.1 做好施工前的准备工作

相关技术人员在展开道路桥梁桩基施工之前，首当其冲要做的就是施工前夕的准备工作和现场清理工作，从而有效的协助各项施工，为接下来的施工环节提供有力条件和安全场地。对于钻孔灌注桩施工技术来讲，平整的场地对后续工作质量有着直接的影响，在很大程度上影响着灌注桩和钻孔机器安装的准确性和后续施工效果。施工人员要做好施工现场的整平工作，让施工场地的平整度得到相应保障，满足施工的具体要求。假如一个道路桥梁施工工程的水位平均深度为8-9米之间，要求桥梁重量为3-4吨，在准备工作中，施工人员就要准备充足的沙袋，在桥梁两边进行人工围设施工平台，然后在所在区域挖出足够的泥浆，修建成E型岛，然后用压实工具进行压实处理。做好施工前夕的准备工作，为后续工作提供坚实基础，防止后续工作出现问题，为道钻孔灌注桩施工提供保障工作。

4.2 做好塌孔问题的预防和处理工作

发现塌孔问题时，一定要迅速及时的把护筒拆掉，然后利用回填土，对护筒的周围进行回填夯实，不断加长护筒，然后再进行合理化的重装埋设，展开钻井工作。钻孔工作就是施工人员利用机械设备，在地基中进行交替提锥和落锥，让地基中形成钻动冲击，然后在土层中形成标准、合理的孔洞。钻孔操作完毕后，相关施工人员要对钻孔的孔位进行反复打磨，到成孔位置才能结束打磨工作。进行这一步骤，需要注意的是，相关操作施工人员要不间断的调整泥浆粘稠度，也要对钻孔的下钻速度展开控制，保证泥浆的浓度是在标准、合理的范围内展开工作的。同时，在钻孔过程中，要实时监控孔洞的具体位置和成孔后的具体状态，发现问题后就要及时上报处理，提高工作效率，确保工程在规定的范围内顺利完成。

4.3 调控混凝土灌注技术

钢筋笼吊装和清孔工作完成之后，就要根据实际状况，进行混凝土灌注工作。第一个要做的工程就是调控内径导管，在孔桩里面装置长度和厚度都符合标准的内径导管，在安装过程中，可以利用螺栓对其固定。混凝土灌注之前，就要进行合理的导管检测，检查导管的密闭性是否正常，保障良好的密闭性。还需要注意的是，施工操作人员不能把导管插入到孔桩里面的泥浆里。在展开混凝土灌注的时候，可以在导管的上方位置，安装相应的漏斗和隔水栓，在漏斗的里面注满混凝土过后，再松开隔水栓，这样，漏斗里面的混凝土就会快速的落入到桩孔里面。在进行这项操作的过程中，一定要多加注意，在混凝土选择方面，要选择流动性和易性非常强的，并且保障足够量的混凝土供应。

结束语

总而言之，深基坑格构柱钻孔灌注桩施工技术在我国当前的地铁项目建设中应用的比较广泛，并且发挥出了很大的作用。由于深基坑格构柱钻孔灌注桩施工具有一定的复杂性，所以在实际的施工过程中，管理人员必须要对其中的各个阶段进行严格的控制，保证每一项工序都合理有效，打造合格的城市地铁项目，为我国城市建设做出应有的贡献。

参考文献

[1]李亮红.岩溶地区地铁深基坑围护结构钻孔灌注桩施工技术研究[J].低碳世界,2019,9（07）:249-250.

[2]马磊.地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术研究[J].价值工程,2019,38（16）:90-92.

[3]黄涛.联合支护体系在复杂深基坑工程中的应用[J].铁道建筑技术,2016（09）:105-108+119.

[4]吴可嘉.地铁车站基坑施工两道支撑支护技术数值模拟分析与应用[J].建筑设计管理,2016,33（04）:81-85.

[5]沈培庆.钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水体系在深基坑施工中的应用[J].建筑施工,2015,37（03）:307-308+312.

[6]陈敬红.地铁钻孔桩侵限控制及处理措施[J].北方交通,2014（01）:119-121.