西安地铁和平村站钻孔灌注桩施工技术

谢雄

摘 要：结合西安地铁5号线一期工程TJSG-2标和平村站的工程概况 ，介绍了该车站基坑围护结构钻孔灌注桩的施工工艺，以及施工中出现问题的处理和预防措施，以保证围护桩的施工质量。

关键词：地铁；钻孔灌注桩；施工工艺；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.109

1 工程概况

西安地铁五号线一期工程TJSG-2标全长1331m，包含一站两区间。和平村站长度546.1m，结构型式为地下两层双柱三跨箱型框架结构岛式站台。车站采用明挖顺作法施工。基坑围护结构采用钻孔灌注桩 ，基坑内设钢管支撑。地下水位埋深18m，地质情况以杂填土、黄土、中砂、粉质粘土为主。

2 施工方案

采用旋挖钻机跳桩施工，以避免出现桩的强度受相邻桩的施工影响而下降的情况。

3 施工工艺

主要施工工序为：场地准备→桩位放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→成孔检查→钻机移位→安放钢筋笼→下导管→灌注水下混凝土→拆导管拔护筒。

3.1 测量定位

对站内的桩统一编号，按施工图准确放出桩位中心点。考虑施工误差（桩位偏移和垂直度偏差 ）及外包防水厚度，桩位坐标外放100 mm。

3.2 埋设护筒

护筒用6mm厚钢板制成 ，内径比桩径大10cm ，高2.5m ，顶端留出浆口。过桩位中心点拉十字线在护筒外1.5m设控制桩。护筒四周用土回填密实不晃动。起落钻头时，防止碰撞护筒。如护筒严重下沉或位移，则应返工重埋。

3.3 钻孔

钻机定位准确稳固，钻头中心与护筒中心重合，校正钻杆垂直度。在本车站孔灌注桩施工中使用了聚合物泥浆。与传统泥浆比较它的优点是制浆速度快，使用方便，重复利用率高，护壁效果好，沉淀凝聚速度快，环境污染小，工程造价低。在钻进过程中勤测孔深，孔深允许值+300mm。

3.4 清孔、测量孔深

为控制孔底的沉渣厚度≤150mm，施工中采用了清两次孔的办法。第一次清孔是成孔至设计孔底标高上1m左右时停止钻进，停半小时后钻进0.5m清孔。第二次清孔是再过半小时，钻到设计孔底标高清孔。在两次清孔等待时间里进行下一个桩的钻孔作业，保证施工进度。

钻至设计深度后用重锤测量孔深，用自制试笼进行孔径和垂直度的测检，钢筋笼放置后再用重锤测量清孔情况。

3.5 钢筋笼制作、吊装

钢筋笼主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋保护层均要符合设计要求。主筋采用直螺纹套筒连接，扭矩符合要求。钢筋笼分节吊装时在运输、起吊、安装过程中都要防止变形。起吊点设在加强筋部位。

3.6 水下混凝土灌注

灌注混凝土采用导管法，导管使用前调直、试拼装、编号，检查接口是否牢固，检查拼装后的垂直情况。使用前进行过球，水密及承压试验。导管居中放入孔内，导管底距孔底高度控制在 30～50cm，导管上端接混凝土漏斗，其容量大于1m?。商品混凝土质量符合设计和规范要求，开灌前确保混凝土到场连续。开始灌注时在漏斗下端设开关，待初灌混凝土足够后打开开关使混凝土迅速落至孔底并把导管裹住。初灌量必须保证导管底部埋入混凝土中80cm以上，且连续灌注。一次拆导管不得超过6m，每次拆导管前均要测量混凝土面高度，计算出导管埋深，然后拆卸。不得盲目提升拆卸导管，导管最小埋深2m。导管使用后及时清理管壁内外的混凝土。

4 出现的问题和预防措施

4.1 护筒下沉倾斜

原因：桩位分布区域进行了探槽、探孔作业，回填土填筑密实度不够，遇水沉陷引起护筒倾斜下沉。

预防措施：探槽回填土分层夯实。护筒埋设准确、稳定、垂直、四周用土夯实。周围不得有积水，避免护筒周围泥土流失，造成坍孔。

4.2 偏、斜孔

原因：一是放样的问题；二是钻机就位的问题。

预防措施：要求桩位放样准确，控制桩设置牢固稳定并要注意保护，对桩位复测。钻机就位必须在稳定坚固的地面上，避免钻机下方土体沉降导致机身下沉、倾斜影响垂直度。钻进过程中经常校核钻杆垂直度。发生钻孔偏斜后，提起钻头重新就位，控制钻速，慢速提升、下降反复扫钻纠偏。

4.3 孔壁坍塌

原因：土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用土填密实以及孔内水位不高。钻进速度过快，空钻时间过长，成孔后待灌时间过长和灌注時间过长也会引起孔壁坍塌。

预防措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用土填实护筒四周，提高泥浆质量，保持护筒内泥浆水位。搬运和吊装钢筋笼时，防止变形，安放时对准孔位，避免碰撞孔壁。钢筋笼接长时要加快速度，缩短下放钢筋笼时间。成孔后，待灌时间一般不应超过2小时，控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

4.4 孔底沉渣过多

原因：泥浆过稀，清孔未净；下钢筋笼时刮碰孔壁，孔壁坍塌；孔外泥土落入孔底；清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀。

预防措施：控制泥浆质量，采用两次清孔法。钢筋笼垂直缓放入孔内，避免碰撞孔壁；护筒外泥土整平防止落入孔内。清孔后迅速下放钢筋笼开始灌注。

4.5 钢筋笼标高与设计不符、上浮

钢筋笼标高与设计不符预防措施：钢筋笼制作完成后要注意保护，防止扭曲变形。吊筋长度精确计算，固定吊筋的钢管下方地面平整坚实不会发生沉降。钢筋笼入孔安装时要保持垂直。

钢筋笼上浮预防措施：严格按设计在钢筋笼上加工定位筋。严格控制混凝土质量，塌落度180mm～220mm，混凝土和易性好。混凝土进入钢筋笼后，控制灌注速度，混凝土上升不宜过快。导管在混凝土中埋深不宜过大，严格按规范控制在2～6m之间。提升导管时不宜过快，防止导管刮碰钢筋笼。

4.6 堵管

预防措施：商品混凝土必须由有资质、有信誉的厂家提供。混凝土和易性、水灰比、塌落度、初凝时间均要满足设计及规范要求。商品混凝土到达工地后检测塌落度。导管平直，内壁光滑不漏水。

4.7 桩顶部位疏松

预防措施：成孔时严格控制孔底沉渣厚度，保证桩顶50cm预留桩长。灌注过程中勤测探，用带盒探杆取样，只有当盒子中取样物是混凝土时才能确定终灌标高达到。灌注过程拔导管，必须准确计算导管在混凝土中的埋深，严禁凭经验拔导管。

5 结束语

影响钻孔灌注桩施工质量的因素很多，作为现场技术人员必须提高质量意识和责任意识。在施工过程中要仔细认真，对各种影响因素都详细的考虑，采取预防措施，提高工程质量。

参考文献：

[1]建筑桩基技术规范JGJ94-2008[S].

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002[S].