盖挖法十字型钢柱钻孔灌注桩施工技术

邓平平

（中铁隧道局集团三处有限公司， 广东 深圳 518000）

盖挖法技术多在地铁、车站等工程中实施，十字型柱钢柱的结构不仅制作难度大,而且要求精度高,在普通钻孔灌注桩的基础上提高了钢柱的精确定位和垂直度的控制，是该工艺控制的核心。下面对十字型钢柱钻孔灌注桩施工技术进行探讨。

1 施工前准备工作

首先检查落实场地的地质情况，地基承载力在100Pa以上，如果地基承载力达不到要求，进行场地处理，保证钻机的平稳。对于地基承载力不够的地方，进行换填处理。对于专用设备必须进行计算确保基础牢固，沉降变形小，采取措施对场地进行压实处理防止设备检测平台的中心线与桩的中心点位的在施工过程中发生偏差。

设备安装就位。利用全站仪放出灌注桩的中心点，并且设置好保护桩。将平台的设备的定位线用白灰标识出来，通过吊车将平台放到固定位置。采用电脑控制将平台的中心与桩的中心线重合。采用履带吊时，将钻孔机安装就位，将转盘的调整成水平状态，转盘的中心线与桩的中心点重合。

护筒的调试：护筒安装到设备上，用测量设备进行观察安装的偏位状况。然后再进行下压护筒工作，观察下压的过程中护筒的偏位状况，误差不超过2cm。说明护筒受力均匀，地质情况良好。如果偏差超出要求，及时查找问题，调整设备重新下压。下压的过程中采用挖埋的方法，采用十字校正法安装，符合要求后，回填夯实护筒周围的填土。

设备垂直度的调整：采用履带吊将钻孔机安装就位，就位时要将底座转盘调整水平，转盘中心和护筒中心两者在同一铅垂线上，其偏差控制在1cm内。钻杆提升过程中，通过护桩到钻杆的距离，检查钻杆的垂直度，控制指标为0.001*Hmm。【1】同时配备测斜仪进行实施控制不断的矫正垂直度，必要时配置导向架。保证钻杆的垂直度是保证钻孔控制的关键步骤。

2 钢筋笼的吊装

钢筋笼的吊装是保证混凝土质量的重要控制点。现场钢筋笼体积大、吨位大吊装过程中发生变形，进孔时安装困难。由于该工艺要求安装精度高，为此必须制定吊装的保证措施，制作专用的吊梁工具，选用槽钢的长度为桩径的2倍，并设置安装吊钩。同时选取四根一定长度的木杆，用电锯刨除一侧杂木，检查木杆的平整度和顺直度，并且具有一定的刚度。然后再每节钢筋笼设置四个制作好的木杆，用细铁丝绑在钢筋笼上，同时测检测木杆前后的偏差，偏差不超过1cm。出现偏差时，及时拉线调整钢筋笼不合格的位置，保证钢筋笼的顺直度。等到钢筋笼下放到护筒的位置时，剪断细铁丝，垂直缓慢下放，同时检查钢筋笼的倾斜度。下放钢筋笼以后，将木杆捞出。对于吨位较大的钢筋笼，考虑吊点的位置，必要时加固和加密吊装点，使吊装更加平稳。

3 钻孔桩孔壁稳定性的控制

孔壁稳定性的控制分为浅层槽壁失稳和局部失稳两种状况。孔壁稳定性受到含水砂土的比重、泥浆的比重、土的内摩擦角、主动土压力系数参数的影响。含水砂土的比重、土的内摩擦角是随着地质层的变化而变化。主动土压力系数是与地质条件有关和地下水有一定的关联。因此控制泥浆的比重是钻孔桩控制的关键手段。控制粘度和泥皮厚度、比重，含砂率是设计的主要内容，粘度取决于膨润土和CMC的用量。泥浆的基础材料首先选用当地的红黏土进行配置，重点关注比重和粘度。如果不合适再采取膨润土进行设计。施工过程中要充分考虑到不良地质的影响，设计的过程中设计多套配合比来应变灌浆的顺利进行。在实际控制过程中，观察泥浆的颜色和浑浊度，适当的调整泥浆的指标。调整原则：增加重晶石粉、泥浆比重增加；增粘剂CMC增加泥浆的粘度；增加纯碱加快砂的沉淀；泥浆的配合比的调整是保证该环节的重要工艺。

4 水下混凝土浇筑

钻机的选择一般使用年限宜在2-3年，设备性能稳定，扭矩大，电器控制系统稳定，操作人员熟知设备性能，必要时设备厂家人员进驻地指导操作。

导管的设置：导管的设置可以采用特殊的单斗导管，对于大管径的灌注桩也可以根据现场的情况增大导管下料口的直径，计算好每小时浇筑混凝土的数量，计算出导管的直径，不易超过40cm。导管的容积可以根据浇筑混凝土的数量，调整导管的容积，因地制宜的调整设备的参数。

清孔：利用泥浆进行底部残渣清理，达到设计标高以后，提出钻机钻杆，利用钻杆的长度减去外露钻杆的长度为钻孔深度，也可以用锤球进行测量。确认清空达到设计标高以后，进入下道工序。如果底部有沉积，及时处理。

型钢柱校直：采用专用回旋设备采用微机自动化控制，设备中的水平位移计和自动测斜仪是安装的控制仪器，对型钢柱进行实施检测，自动观察倾斜度，上下夹交替下插安装。

水下混凝土浇筑：首先计算出每斗混凝土的用量和埋入导管上限和下限所需混凝土的体积，计算出埋入导管2米所相应混凝土罐车出料的时间，在施工的过程中进行时间控制，快速确定埋管深度，简单有效。在混凝土接近钢筋笼底面时对钢筋笼产生浮力，为防止此种现象的发生。在护筒上设置专用的钢筋定位孔，对钢筋笼进行定位，防止钢筋笼上浮，浇筑完毕混凝土以后再拆除装置。导管的埋入深度一般在2-6米，避免桩出现断桩和卡管的现象。混凝土浇筑的过程中，需添加缓凝剂控制混凝土的凝结时间，凝结时间的确定应考虑到施工的连续性以及工程成本、质量的综合因素，确定合理的凝结时间。它主要是为型钢柱调整时间留出空间。

5 型钢柱过程控制

自动回旋转设备通过电脑观察型钢的位置变化，设备在时刻的调整，校正在整个过程中贯穿。履带吊吊装的过程中测斜仪实时监控，发生偏移，调整工作台架的斜杆，达到调整型钢的方向，型钢的垂直度达到设计的要求，将固定螺栓拧紧，重新固定型钢，然后进行混凝土浇筑【2】。

型钢柱地面固定：采用槽钢与型钢顶面焊接连接，浇筑完毕以后再割除。孔底固定是将型钢柱与柱脚钢筋笼连接起来，通过专用钢绞线装置，调整钢绞线的松紧程度调整其垂直度。整个施工过程无异常现象，继续进行下一道工序。

设备拆除及回填：护筒拆除以后在桩的周围采用碎石进行回填，使之密实。等待混凝土强度达到施工要求后，拆除工具节和定位架。先吊开工具节，再吊出定位架，3天以后再拆除第二以及其他固定设备。

6 结论

本文首先对施工前的准备工作中重点强调基础的平整度和强度；其次对钢筋吊装和泥浆护壁的调整两方面进行调整，采用专用工具进行钢筋吊装和泥浆的具体调整方法；最后对水泥混凝土的浇筑以及型钢的过程控制进行调整，保证混凝土的强度和型钢的精确定位。型钢钻孔技术是一项细致的工程，将质量与精细化结合为一体，体现工程控制的关键性在施工过程控制，每个环节都有具体的技术保证措施，才能将型钢工程有效的推动和进行。