地铁车站灌注桩干钻施工工法

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1、地铁车站灌注桩干钻施工工法中铁十八局集团第三工程有限公司温法庆蒲强李春林1前言城市地铁施工常常处于闹事区域，地铁车站的施工通常采用明挖顺做法施工，而地铁车站的开挖深度多数18～23m，有的三层换乘站开挖深度达到了25～27m，深基坑的开挖工法的选择受到诸多地质条件、周围工程环境条件的制约。在地质较稳定条件下，在考虑经济的前提下应优先选用放坡开挖工法，实际施工中，放坡开挖需要占用较大的地面空间难以满足，必须采用加固地层、垂直开挖的施工工法。在地下水位较低，地层稳定性较好的条件下，通常采用钻孔灌注桩

2、进行基坑支护，灌注桩的成孔方法多为泥浆护壁下的旋挖钻成孔，在绿色施工不断提高要求的前提下，为减小泥浆带来的环保问题，同时降低施工成本提高经济效益，形成了《地铁车站灌注桩》。本工法主要用于地下水位较低，地层稳定性较好的地质条件下，钻孔灌注桩干钻成孔施工，该工法采用新型耐磨合金钻头，为硬岩地层的快速钻进提供了有力的技术保障。本工法申请实用新型专利专利ZL201721060738.5（发文序列号2017091900577420）一种高耐磨旋挖钻头。2工法特点2.1干钻成孔，效率高、成孔质量好，施工成本

3、低；2.2操作简单，实用性强，适用范围广；2.3绿色环保，无泥浆污染。3工法适用范围3.1地下水位较小，地层稳定性较好；3.2施工空间狭小，需灌注桩加固地层。4工艺原理4.1施工工艺钻孔灌注桩施工工艺可分成孔和成桩两大阶段，即钻进成孔阶段和灌注成桩阶段，彼此平行，交叉施工，流水作业结合现场地质情况及前期试装情况，一般硬度地层采用旋挖干钻成孔施工；在硬度高，旋挖钻难以成孔的地层，辅以冲击钻机成孔施工。如图1所示为干钻成孔工艺流程图。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程1)测量放线地面平整、复核1

4、1设计标高后进行测量放线，桩位外放10cm，确定桩位轴线并用桩钉钉入地下，用油漆标识，并做好保护，复核报验，作出复核记录，经复核合格后进行钻孔施工。图1干钻成孔工艺流程图2)钢护筒埋设护筒采用6mm的钢板卷制加工，内径较桩径大20cm，在已确定的桩位处标出护筒的位置和开挖范围，然后由人工开挖至确定的标高，埋入护筒，四周用粘土夯实，护筒埋设时，护筒中心线对准测量标定的桩位中心，并严格保持护筒的垂直度，其偏差控制在规范规定的范围之内。护筒埋设要求准确、稳定、不变形；护筒顶面需高出地面30cm，做挡水

5、、挡土使用，工程使用护筒长度1.8m。护筒埋好后，平面偏差不超过5cm，倾斜度不大于1%。3）成孔施工钻机就位，并在技术人员指导下对准孔位（钻头底中心与桩中心对准重合），测量人员采用全站仪对钻杆进行检测，以保证围护桩桩顶中心偏差纵向应小于50mm，横向应小于30mm,垂直度中心偏差不得大于3‰，并且桩身不可向基坑内倾斜，避免围护桩侵限现象，钻孔过程中及时采用测绳测量孔深，当接近设计孔深时，要减缓钻进速度，及时测量，防止超钻。在地层硬度不高的地质条件下，使用配有专利技术《一种高耐磨旋挖钻头11》的

6、旋挖钻机成孔，以保证钻头有较长使用寿命及应对普通钻头难以钻进的较硬岩地层，在遇到岩层硬度大于30MPa地层时辅以冲击钻成孔。5.2施工方法在大部分为中风化石灰岩地层，为提高旋挖干钻成孔效率及质量，在岩层硬度小于40MPa时，旋挖钻机成孔，岩层硬度大于40MPa时，冲击钻机辅助成孔，该钻机配置具有破岩速度快、低环境污染的优点，符合城市施工要求。钢筋笼在施工现场加工，吊车吊入桩内，采用商品混凝土,DN250mm导管灌注，并根据运输时间调整其出厂时的坍落度和初凝时间。为了保证桩身混凝土在达到设计强度7

7、0％之前不被扰动，钻孔桩采用跳孔施工，冲击钻机采用隔三打一、旋挖钻机采用隔一打一的形式施工。成孔形式如图2、图3所示。图2冲击钻机跳孔施工法示意图图3旋挖钻机跳孔施工法示意图5.3操作要点1）第一根桩施工时，要慢速运转，在钻进过程中微调掘进参数，在后续2～6根桩成孔期间，对掘进参数进行调整，确定不同地层下成孔的转速的等参数，以选取高效经济的成孔施工参数。2）掌握不同地层对钻机的影响情况，确定需要辅以冲击钻成孔的硬岩地层参数。3）为了保证孔的垂直度，每根桩钻孔前由测量人员对钻机垂直度自动控制系统进

8、行复核，施钻过程中，由施工测量人员对钻杆进行垂直度检验，每钻进10m检验一次。4）每孔检查钻头磨损情况及钻齿有无损坏情况，若有钻齿损坏或磨损严重及时更换，尤其钻筒外周钻齿损坏或磨损严重后，会增大钻进的钻进力，影响成孔质量，严重时会发生卡钻现象。5）如遇钻孔倾斜，从倾斜位置开始反复提升钻锥扫钻。由于钻机的自身特性，在钻孔施工时必须一次钻孔到位，否则就可能出现塌孔事故。制作5m长φ1m钢筋笼检孔器，在成孔后进行检验，合格后方可进行下一步工序。6）在钻孔结束后及时清孔并报请监理工程师验孔，经验孔合格后