地铁明挖基坑钻孔灌注桩施工质量控制要点

姜世超

(中铁十六集团地铁工程有限公司，北京 100023)

0 前 言

我国在开展地铁明挖基坑支护结构施工的时候，使用的主要结构形式为钻孔灌注桩钢管内支撑结构，基坑土产生的压力全部由钻孔灌注桩承担，其施工质量的好坏直接对地铁明挖基坑的施工安全带来了直接的影响，因此一定要对其给予高度的重视[1]。为了保证钻孔灌注桩的施工质量并彻底消除地铁明挖基坑的安全隐患，应认真总结地铁工程的施工经验，深入分析整个施工环节和施工质量控制因素，这样也可以为今后同类型的工程施工提供一定的技术参考。

1 工程简介

该地铁站主要的主体结构类型为地下2层3跨箱型框架结构，将地铁车站的站台层、建筑站厅层、站台区外两侧向地块边缘延伸的整个区间结构全部包括在其中。地铁车站的总长度设计为338 m，主体结构的总宽度设计为24 m，站台总宽度设计为14 m，主要使用明挖施工的办法。本文对地铁明挖基坑钻孔灌注桩施工的具体情况进行了全面的分析，深入研究其主要施工控制点，使地铁明挖基坑钻孔灌注桩的整体施工质量得到了明显的提高。

2 钻孔灌注桩施工流程

钻孔灌注桩具体施工流程如图1所示。

3 钻孔灌注桩施工及质量管理

3.1 测量放线

1)施工复测。当业主组织交接桩以后，施工单位需要依据业主测量单位提供的高程控制点和平面控制点数据进行施工复测，地铁测量单位负责对业主提供的信息进行复测，复测合格以后交付使用。

2)施工测量加密点。业主提供的高程控制点和平面控制点很少且距离施工现场较远，在复测结束以后需要依据施工的实际需求加设施工测量加密点。在基坑沉降变形区域设置加密点，使其与工地实现通视，保证施工测量与施工放线工作做到位。

3)定位桩孔。首先对基坑控制桩位进行测量，接着依据测定好的控制桩做好相应的放线工作，最后明确设置桩位轴线上桩位的间距。在定位桩孔的过程中，一定要高度关注以下三点：①依据设计图纸对控制桩进行精确定位；②在测定桩位时要全面分析施工场地内外情况；③桩位上受到管线影响的特殊桩位很难实现精准测量，这时可以上报设计单位对这些桩位进行合理的调整。

图1 钻孔桩施工工艺流程图

3.2 钻进成孔

1)选择设备。地铁主要分布在城区，可以使用旋挖钻机进行施工，以实现缩短工期和围护桩施工现场文明施工的目标。旋挖钻机的成孔效率非常高，每辆旋挖钻机后配备1台正铲，这样可以有效预防渣土的散落。

2)钻进成孔的要求。施工以前需要仔细核查钻筒的开口大小，确保钻筒的开口比设计桩径略大一些。钻机就位以后认真检查钻杆垂直度和钻机底座，在所有的指标达到设计要求以后方可开始施工。钻孔施工一定要平稳，防止出现任何安全事故。

3)检查成孔孔深。当钻进进度满足设计要求后使用悬垂法测定钻孔孔深，实际成孔孔深要比设计孔深略深一些。

4)测定沉渣。在吊装钢筋笼施工结束后安放好导管，此时需要测定孔底的沉渣厚度，使用的公式为：

d渣=L1-L2

式中，d渣为设计沉渣厚度；L1为正锥锤法测定的实际孔深，mm；L2为倒锥悬锤法测定的沉渣面深度，mm。

5)测定成孔垂直度。桩身垂直度受成孔的垂直度影响，而支护桩的安全受桩身垂直度的影响比较明显[2]。基坑某侧的桩身垂直度一旦出现侵限的情况，需要对桩身混凝土进行凿除处理，但要合理控制凿除量，过大会使桩体支护能力降低，从而可能引发桩体断裂的问题，给基坑的施工安全造成影响。因此，在地铁明挖基坑围护桩成孔施工时，一定要认真检查成孔的垂直度，保证施工安全性。检查的方法通常有两种，一是使用全自动超声成孔检测仪，二是在施工现场使用简易的手动技术进行检测，成孔中心偏差的误差值需要控制在8mm以内。孔斜率计算公式为：

i=a-d/h

式中，a为测绳到孔边的距离，mm；d为悬垂半径，mm；h为正锥悬锤法手式测定成孔深度，mm。

3.3 制作安装钢筋笼

1)钢筋笼制作加工。通常情况下，地铁明挖车站主体结构基坑围护桩的桩径设置为12 m，间距为24 m。桩长依据部位不同其长度也不一致，在钢筋笼加工制作以前需要依据桩长的不同长度来一一编号，依据不同的长度标准对主筋进行下料，注意挂牌和编号一定要与桩号保持一致，加工结束以后依据桩号和笼号仔细检查，从而保证钢筋笼的安装精确度。

2)钢筋笼加工制作的技术要求。在加工制作钢筋笼的时候，主筋长度和焊接质量一定要满足设计要求，加强筋制作成间距为2 m的环形且与主筋牢固焊接，从而使加工成环形的钢筋笼不会出现变形的情况。均匀布置环形箍筋，在与主筋进行焊接时采取点焊的方法，防止出现任何变形或者松动的情况。将数量足够的耳筋焊接在钢筋笼的外部，这样可以确保水下混凝土保护层的厚度满足设计要求。在钢筋笼的上面焊接吊耳，能够增强钢筋笼吊装时的安全性。

3)安装测斜管。为了满足基坑监控测量的需求，在加工制作钢筋笼时一定要按照设计标准进行，将测斜管安装在桩位钢筋笼的相应位置上。测斜管的具体安装要求主要包括以下三点：①将钢筋笼与测斜管进行牢固的捆扎，防止出现任何松动情况；②测斜管安装好以后其上下一定要保持垂直的状态，不可以出现任何弯曲的情况[3]；③测斜管的上下两端必须密封好，防止水下混凝土浇筑时出现漏浆的情况，使管道被堵塞给测斜造成严重的影响。

3.4 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12 m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。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2所示。每一个简易隔水装置需要使用的混凝土重量为50 kg左右，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2 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 结束语

随着科学技术的不断发展与进步，地铁明挖基坑钻孔灌注桩的施工技术也取得了发展，使地铁工程的施工质量得到了提高。本文从测量放样、钻进成孔、制作安装钢筋笼和浇筑水下混凝土等几个方面对地铁明挖基坑钻孔灌注桩的施工技术进行了详细的论述，保证了地铁工程的施工质量。

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