地铁车站钻孔灌注桩施工要点研究——以合肥轨道交通一号线土建五标望湖城车站为例

白 洋 崔蓬勃 王庆磊

(江苏建筑职业技术学院，江苏 徐州221116)

1 工程概况

合肥市轨道交通一号线土建五标望湖城站主体围护桩，桩径为800 mm，已采用旋挖钻机施工完成491 根，剩余7 根围护桩位于庐州大道机场高压架空线下方。由于机场高压架空线短时间无法迁移，为了加快望湖城车站的施工进度，根据现场施工实际情况，对C2－244#围护桩采用干钻机钻孔，但成孔后坍塌，现已回填。经研究对C2－244#围护桩采用冲击钻施工成孔，水下混凝土灌注成桩的工艺;对C2－245#、C2－246#、C2－247#、C2－109#、C2－110#、C2－111#号桩基采用洛阳铲成孔，干孔灌注混凝土成桩的施工工艺。

7 根围护桩参数均一致，具体如下:桩径800 mm，设计有效桩长23.7 m，设计桩底标高6.30 m，桩顶设计标高30.00 m。

2 埋设护筒

护筒采用厚度为10 mm 的A3 钢板卷制而成，内径比桩径大20 cm，高度为1.5 m，挖坑埋设，并在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，严格控制护筒的位置和垂直度，护筒顶面高出地面30 cm，以防止杂物、地面水流入井孔内。

3 泥浆配备

泥浆是粘土和水的拌和物，由于其比重大，净水压力大，作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔隙水渗流，保护孔壁免于坍塌，同时，泥浆还起悬浮钻渣的作用，使钻进正常进行。在适当位置开挖沉淀池、泥浆池以及到孔位的泥浆槽，钻碴在沉淀池沉淀后挖出并弃运，防止泥浆流入市政管网。

在钻进过程中用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试，必要时添加外加剂。

4 冲击钻施工注意事项

①冲程根据地层土质情况来定。一般在通过厚的土层时，用高冲程;通过松散、砂砾石土层时，用中冲程;在易坍塌或流砂地段用小冲程。冲程过高，对孔底扰动大，易引起塌孔，冲程过小，则钻进速度较慢。为正确提升冲击锥的冲程，须在钢丝绳上进行标志。

②对成空后坍塌的情况要调整施工工艺，对对C2－244#桩基，须先投石片将坍塌空冲击密室，边回填边冲击，再用十字型冲击锥进行冲击钻进，防止产生斜孔、坍孔故障。

③均匀放松钢丝绳的长度。否则松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架、钢丝绳受到较大意外冲击荷载，遭受损害;松绳过多，容易引起钢丝绳纠缠事故。

④经常检查泥浆的浓度及排渣情况。泥浆太浓，将吸收大量的冲击能，并妨碍冲击锥的转动，使冲击进尺明显下降，或形成梅花孔、偏孔。

⑤冲击锥起吊要平稳，避免冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生撞人事故。

5 灌注水下混凝土

由于管段内地下水位均很低，桩基混凝土灌注为干灌，运输车运送混凝土至桩位处，用坍落度筒测坍落度，要求坍落度:18 ～22 cm;测温仪测混凝土温度:入孔温度≤30 ℃。

在整个灌注过程中及时用测锤测量混凝土面标高，正确计算导管的埋深。有短时间停歇时，经常动动导管，使混凝土保持足够的流动性。灌注过程中边灌注混凝土边提升导管和拆除上一节导管，使混凝土经常处于流动状态，尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管底埋置于混凝土的深度达3 m 左右，或导管中混凝土落不下去时，开始将导管提升。提升导管要保持导管垂直及居中，不能倾斜以免牵动钢筋骨架，混凝土灌注到桩上部5 m 以内时，将导管缓慢提出，桩顶5 m 范围分层振捣，确保桩顶混凝土的密实。实测混凝土顶面标高须比设计值高出0.2 m。

6 清孔

①钻孔达到设计深度后，经监理工程师批准同意终孔，立即进行清孔。清孔采用换浆法，用换浆法清孔不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易塌孔，但容易造成清孔不彻底，应特别注意，一定要保证清孔时间及清孔质量，避免出现缺陷桩。

②不得用加深孔深来代替清孔。

③清孔后进行灌注水下混凝土。钢筋笼下放完毕，须进行二次清孔，当泥浆浓度、含砂率及沉渣厚度达到设计和规范要求后，经监理同意，灌注水下混凝土。

提前做好灌注水下混凝土准备工作，缩短清孔至灌注水下混凝土间隔时间，在灌注水下混凝土前，孔底沉淀物厚度不得超过设计的规定值。

7 钢筋笼的安装

按照临时用电安全技术规范要求，起重臂或被吊物边缘与380 V 的架空线路垂直距离≥3 m 及水平距离≥3 m 安全距的规定，高压电附近部分钻孔桩下放钢筋笼属侵线施工。

由于该工程施工上方临近高压线施工，钢筋笼分5 节制作和吊装。经验收合格后，钢筋笼起吊采用两点吊方式。主吊点采用QY25 t 汽车吊将钢筋笼水平起吊，起吊时用吊车大钩分两点固定钢筋笼顶端，副吊点采用副钩分两点吊装钢筋笼1/2 至1/3 中间部位。空中翻转，副吊松钩，汽车吊主钩竖直吊着钢筋笼吊运入孔，用槽钢支承于孔口，在此范围内施工时应将钢筋笼分节加工下放，并采取同防护措施。

8 钻机施工工艺操作要点

(1)安装钻机:孔口定位合格，钻机就位后，必须使洛阳铲底座平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，以保证钻孔质量。

(2)首次开钻:应采取低扬程慢速度的方式钻进。以避免碰撞钢护筒，导致其发生位移。

(3)三角架:钢管底部应焊接长宽尺寸不小于40 cm×40 cm×1.0 cm 的钢板，并固定于地面，以保证有足够的受力面积，不会由于脚架下沉或滑移，使桩位成孔发生偏移。

［1］白洋，盾构隧道穿越建(构)筑物施工方案研究［J］. 居业，2015，(7).

［2］马金珠，合肥地铁一号线望湖城站盾构始发施工应急技术研究［J］.建筑工程技术与设计，2015，(7).