1工程概況 北京地鐵某車站為地下雙層三跨島式車站,車站主體采用明挖順作法施工,基坑長178.4m,標準段寬20.9m,端頭井寬26.6m。基坑開挖深度標準段為17.05m,端頭井為18.03m。 車站主體采用鉆孔灌注樁及旋噴樁圍護結構,鉆孔灌注樁設計樁徑800mm,沿車站結構外墻布置,樁間間距1200mm。基坑中部為1#樁,樁長21.05m,共計229根;東、西端頭井為2#樁,樁長22.03m,共計125根。鉆孔灌注樁采用C25混凝土澆筑;鋼筋籠主筋為30 28(雙層),內加強筋為20,外螺旋筋為 12。 2 工程地質及水文 2.1 工程地質 根據地質勘察報告,車站的地層自上而下依次為: (1)人工堆積層:粉質粘土填土、雜填土,層底標高45.43~42.61m。 (2)新近沉積層:粉土、粉粘土、粉細砂及粒徑為10~20mm的圓礫,D大=200mm,分布在標高38.09~35.28m之間。 (3)一般第四紀沉積層:粉土、粉質粘土,層底標高36.37~32.08m;粉細砂,層底標高35.07~30.88m;粉質粘土、粘土層、粉土層、細中砂層,層底標高24.69~20.88m;卵石、粉細砂,層底標高22.09~10.52m;粉質粘土、粘土、粉土、細中砂,層底標高10.79~7.63m;粉細砂、粉質粘土,層底標高8.38~7.03m。 2.2 水文地質 (1)潛水:含水層主要為圓礫、粉細砂,透水性好,水位標高為39.51~41.59m,水位埋深為4.50~6.50m,處于車站結構站廳層中。此層地下水與地表水系聯系密切,由于受附近水塘、湖滲漏影響,本層地下水直接接受地表水補給。 (2)第一層承壓水。含水層主要為粉土、粉細砂,透水性一般,水位標高為32.41~35.88m,水位埋深為10.10~13.50m,處于車站結構站臺層上部,水頭高度1~4m。第一層承壓水與地表水及潛水聯系極密切。 (3)第二層承壓水。含水層主要為卵石及粉細砂層、滲透系數大,為強透水層,水位標高為29.33~33.13m,水位埋深為13.00~16.40m,處于車站結構站臺層下部,水頭高度7~9m。 3 施工安排 根據工期要求,為加快工程進度,提高工作效率,結合場地及地質水文條件,采用旋挖鉆機施工,直升導管灌注混凝土成樁的施工方法。另外配備一臺沖擊鉆機(只做為輔助使用,當旋挖鉆機難以通過卵石、圓礫地層時,可采用沖擊鉆機通過)配合施工。為防止鉆孔時兩樁相距太近或時間間隔太短,造成塌孔,采取按每間隔兩孔分批跳孔施作的順序。 4 施工工藝流程圖(見圖1) 5 鉆孔灌注樁在施工中常見問題及過程控制措施 5.1 孔壁坍落 (1)原因分析: ①護壁泥漿密度和濃度不足,起不到可靠的護壁作用; ②護筒埋深位置不合適,埋設在砂或粗砂層中; ③成孔速度太快,在孔壁上來不及形成泥膜; ④孔內水頭高度不夠或出現承壓水,降低了靜水壓力; ⑤掏除鉆渣或下放鋼筋籠時,撞擊孔壁; ⑥排除較大障礙物形成較大空洞而漏水致使孔壁坍塌。 (2)控制措施: ①在松散砂土中鉆進時,應控制進尺,對泥漿的密度、粘度和膠體率進行調整; ②將護筒底部貫入粘土中0.5m以上; ③根據地質情況合理選取成孔速度; ④如地下水位變化大,應采取升高護筒、增大水頭,或用虹吸管連接等措施; ⑤從鋼筋籠的綁扎、吊插以及定位墊塊設置等環節均予以充分注意; ⑥如孔口發生坍塌,應先探明坍塌位置,將砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上1~2m,如坍孔嚴重,應全部回填,等回填物沉積密實后再進行鉆孔。 5.2 護筒冒水、漏漿 (1)原因分析: ①埋設護筒時周圍填土不密實; ②起落鉆頭時碰動了護筒。 (2)控制措施: ①埋設護筒時,四周的土要分層夯實,發生冒水、漏漿時重新選用含水量適當的粘土填筑; ②起落鉆頭時要防止碰撞護筒; ③開始發現護筒冒水,可用粘土在四周填實加固, 如護筒嚴重下沉或位移,則應返工重埋。 5.3 縮孔 (1)原因分析:塑性土膨脹。 (2)控制措施:上下反復掃孔,以擴大孔徑。 5.4 鋼筋籠安裝不符合設計要求 (1)原因分析: ①鋼筋籠堆放、起吊、搬運沒有嚴格執行規范要求,支墊數量不夠或位置不當,造成籠體變形; ②鋼筋籠安放入孔時不是垂直緩慢放下; ③清孔時孔底沉渣或泥漿沒有清理干凈,造成實際孔深與設計要求不符,鋼筋籠放不到設計深度。 (2)控制措施: ①在制作過程中,每隔2.0m設置加勁箍一道,并在籠內每隔4m裝一個臨時十字形加勁架,在鋼筋籠安放入孔后拆除; ②對已發生變形的鋼筋籠,進行修復后再使用; ③鋼筋籠應垂直緩慢放入孔內,防止碰撞孔壁,加強入孔后的固定措施; ④清孔時應把沉渣清理干凈,保證實際有效孔深滿足設計要求。 5.5 斷樁 (1)原因分析: ①混凝土坍落度太小,骨料粒徑太大,未及時提升導管或導管傾斜,使導管堵塞,形成樁身混凝土中斷; ②混凝土供應跟不上,使混凝土澆注中斷時間過長; ③提升導管時碰撞鋼筋籠,使孔壁土體混入混凝土中; ④導管沒扶正,接頭法蘭掛住鋼筋籠; ⑤異常惡劣天氣原因導致混凝土灌注被迫中斷。 (2)控制措施: ①嚴格控制商品混凝土的質量,其塌落度及粗骨料粒徑符合設計和規范要求; ②拔管時掌握導管埋深,避免導管脫離混凝土面; ③當導管堵塞,混凝土尚未初凝時,可吊起一節鋼軌或其它重物在導管內沖擊,把堵塞的混凝土沖開,使混凝土繼續澆注; ④如果混凝土發生斷樁,可用比原樁稍小的鉆頭,在原樁位鉆孔,至斷樁部位以下適當深度時,重新清孔,在斷樁部位增加一節鋼筋籠,其下部埋入新鉆孔中,然后繼續澆注混凝土; ⑤如果導管接頭法蘭掛住鋼筋籠,鋼筋籠埋入混凝土又不深,則可提起鋼筋籠,轉動導管,使導管與鋼筋籠脫離; 　　 ⑥施工期間密切注意天氣變化情況,盡量避開異常惡劣天氣影響。 6 施工總結 實踐證明,通過對以上常見問題原因深入分析,制定詳細的安全、質量、環保等措施,并經過嚴格的過程控制,加強施工過程動態管理,在本工程鉆孔灌注樁施工過程中,及時有效的解決了出現的相關問題,確保了安全生產,按期完成車站圍護樁施工任務,經低應變動力檢測樁身完整性抽檢,Ⅰ類樁占被檢測樁數的99.6%,工程質量完全滿足設計要求。 信息來源于：中國城市軌道交通網