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地鐵車站圍護樁樁位控制關(guān)鍵技術(shù)

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了地鐵車站圍護樁樁位控制關(guān)鍵技術(shù)范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

地鐵車站圍護樁樁位控制關(guān)鍵技術(shù)

摘要:進行科學合理的樁位外放和垂直度控制確保圍護樁不侵入主體結(jié)構(gòu)界限,避免基坑開挖過程中破除樁身對深基坑穩(wěn)定性造成的不利影響及工期的延誤,同時防止過大外放造成施工成本的增加。

關(guān)鍵詞:地鐵工程;圍護樁;樁位控制;垂直度控制

1圍護結(jié)構(gòu)的組成及作用

因鉆孔灌注樁具有承載力大、抗震性好、造價低、施工周期短、對環(huán)境影響較小等優(yōu)點廣泛應(yīng)用在地鐵車站圍護結(jié)構(gòu)工程中,如圖1所示。車站圍護結(jié)構(gòu)主要由圍護樁、內(nèi)支撐及樁間止水帷幕三大組成部分,它不僅要能保證基坑的穩(wěn)定性及坑內(nèi)作業(yè)的安全、方便,而且要使坑底和坑外的土體位移控制在一定范圍內(nèi),確保鄰近建筑物及市政設(shè)施正常使用。

2樁位控制及垂直度控制在地鐵車站施工中的重要性

在基坑開挖過程中,通過測量定位主體結(jié)構(gòu)外邊線確保樁身不侵入主體結(jié)構(gòu)界限,并且按照設(shè)計要求保留一定的空間用于施工樁間支護結(jié)構(gòu)。若樁身侵入主體結(jié)構(gòu)界限則需破除侵限的樁身。破樁,切割圍護樁主筋勢必會影響圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,對基坑安全、周邊建筑物及市政設(shè)施安全造成不利影響。當連續(xù)數(shù)根圍護樁侵限過大時,破樁無疑會對基坑安全造成巨大的不利影響。通常為保證圍護結(jié)構(gòu)安全需重新設(shè)置圍護樁。圍護樁侵限不僅影響圍護結(jié)構(gòu)的安全還會造成經(jīng)濟損失和工期延誤。若樁身遠離主體結(jié)構(gòu)界限則不會出現(xiàn)破樁給圍護結(jié)構(gòu)安全帶來的安全隱患,但圍護結(jié)構(gòu)凈空的增大會直接造成土方、內(nèi)支撐和主體結(jié)構(gòu)工程量的增加,施工成本隨之加大。圍護樁在鉆孔過程中隨著樁長的增加,由垂直度引起的樁位偏差會越來越大。樁位控制和垂直度控制的工法是保證圍護結(jié)構(gòu)安全,實現(xiàn)項目工期管理、成本管理的重要保障。

3樁位控制的關(guān)鍵技術(shù)

3.1外放尺寸的設(shè)定思路

為消除圍護樁施工偏差對主體結(jié)構(gòu)凈空的影響,需對樁位進行外放。即樁位控制的關(guān)鍵在于樁位外放尺寸的確定,樁位外放的尺寸是由鉆孔垂直度和開挖深度決定的。樁位外放尺寸L=開挖深度H*垂直度⊥+施工誤差C(測量誤差、不平整度、機械誤差、樁體最大水平位移)?!督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)程》JGJ120-20124.4.8規(guī)定:“樁位允許偏差應(yīng)為50mm;樁垂直度允許偏差應(yīng)為0.5%?!倍兜叵妈F道工程施工質(zhì)量驗收標準》GBT50299-20185.2.5規(guī)定:“垂直軸線方向的樁位允偏差為0~+50mm”;5.2.9規(guī)定:“灌注樁樁身垂直度允許偏差應(yīng)小于或等于1%”。規(guī)范要求的偏差相差較大,僅可作為參考,不能作為控制樁位外放尺寸的依據(jù)。要根據(jù)工程地質(zhì)條件及施工機械性能客觀的進行實測及總結(jié)以確定垂直度這一關(guān)鍵參數(shù),從而確定“樁位外放尺寸L”。

3.2垂直度測定方法

第一,根據(jù)地質(zhì)詳勘選擇具有代表性的地層進行鉆孔,鉆孔前對鉆桿進行垂直度校核,目前鉆桿的垂直度可調(diào)精度達到0.1°,即0.17%。鉆孔時根據(jù)地質(zhì)情況實時的記錄“鉆孔偏差角度”,再通過三角函數(shù)計算鉆孔垂直度。第二,通過“鉆孔成像分析儀”可更加精確的實現(xiàn)對不同深度鉆孔垂直度的觀察和測量。

3.3樁位放樣控制

通過全站儀進行樁位的放樣,在樁中心外2m位置處并設(shè)置4個護樁,拉十字線以便對樁位進行復核。

3.4開孔控制

開鉆前先調(diào)整鉆桿至垂直,待鉆桿穩(wěn)定后對準樁中心緩緩下方鉆斗,并安排專人觀察鉆斗對中情況并指揮鉆機操作手進行調(diào)整。鉆斗調(diào)整至樁中心后進行定位,便于后續(xù)鉆孔的準確。開孔過程要緩慢低速鉆進,至鉆刃下1m且穿過填土層,避免產(chǎn)生偏移。護筒埋設(shè)后利用護樁進行護樁位的復核,偏差超過50mm時進行回填、重新開孔。

4垂直度控制的關(guān)鍵技術(shù)

4.1鉆機設(shè)備的選擇

按成孔方法不同分為正反循環(huán)鉆機如圖2、旋挖鉆機如圖3、沖(抓)式鉆機、長螺旋鉆機、錘擊、振動、洛陽鏟等。根據(jù)不同地質(zhì)條件、樁長及圍護樁直徑選擇合適的鉆機,以達到安全性好、質(zhì)量可控、方便快捷的目的。施工前應(yīng)有主要施工機械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料;成樁機械必須經(jīng)鑒定合格,不得使用不合格機械。由于旋挖鉆機具有適用性強、施工速度快、安全及質(zhì)量有保證、施工工藝成熟等優(yōu)點,在地鐵車站圍護樁施工中被優(yōu)先選擇。旋挖鉆機由主機、鉆桿和鉆頭三部分組成。主要有履帶式、步履式和車裝式底盤。鉆頭的選擇是鉆孔施工的關(guān)鍵點。對于一般土層選用鍋底式鉆頭,對于卵石或者密實的砂礫層則用多刃切削式鉆頭,對強度較大的巖石地質(zhì)對旋挖鉆機操作手有較高的技術(shù)要求,在巖層鉆進過程中更換嵌巖螺旋鉆頭或筒鉆。具體根據(jù)巖石的強度確定合適的鉆頭。 鉆齒是旋挖鉆機系統(tǒng)直接與工作對象接觸的部位,它的選型、布置角度、布置間距等參數(shù)正確與否對于施工效率有決定性的作用。好的鉆齒應(yīng)具備:無裂紋、掰不斷、耐磨損、便拆裝等特點。目前常用的鉆齒有四類:(1)斗齒:適宜土層鉆進,齒刃鋒利,切削速度快,不能用于卵石、巖層等硬地質(zhì)。(2)寶峨齒:相對斗齒更加粗壯,不易掰斷,用于大直徑土斗,適宜中小顆粒卵石、軟巖。適用巖石強度5~12Mpa。(3)截齒:入巖鉆齒,耐磨合金點給巖石提供更大的加壓力,適宜巖石破碎。適用巖石強度12~100Mpa。(4)牙輪齒:適宜超硬巖鉆進,碾壓破碎巖石,牙輪自轉(zhuǎn)減小入巖震動,多耐磨合金延長使用壽命。適用巖石強度100~250Mpa。

4.2鉆進操作的要點

巖層鉆進時鉆孔垂直度易發(fā)生較大的偏差,施工管理人員及鉆機操作手需要注意幾個問題:(1)鉆桿遇巖出現(xiàn)“跳動”時需開啟鉆機的入巖模式,并選擇合適的鉆頭。適當降低鉆孔速度避免鉆桿過大的跳動。(2)鉆進時短進尺,以滿足垂直度偏差為要求。具體做法為:下一斗鉆進前在上一斗鉆孔位置先穩(wěn)定鉆桿,然后進行空鉆掃孔,以復核上一斗的鉆孔偏差。有偏差時及時上下掃孔糾偏,避免越鉆越偏的現(xiàn)象。

4.3鉆桿的校核

在鉆孔施工中應(yīng)定期對鉆桿進行垂直度校核。

5結(jié)語

樁位控制與垂直度控制是地鐵車站圍護樁施工和主體結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵,對車站施工影響長遠。樁位的外放尺寸和垂直度相互關(guān)系緊密,施工中要根據(jù)機械的選型、地質(zhì)條件、孔深等因素進行綜合考慮??茖W的對樁位和垂直度進行控制,才能達到經(jīng)濟、安全、快捷的目的,促進項目的工期管理、成本管理和安全質(zhì)量管理。

參考文獻:

[1]《建筑施工手冊》第五版第一分冊1015.第二分冊553-562.

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012.[3]《地下鐵道工程施工質(zhì)量驗收標準》GBT50299-2018.

作者:岳玉星 單位:中國建筑第七工程局有限公司

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