上卵石下红砂岩地质无套管咬合桩止水帷幕施工技术[权威资料].doc
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1、上卵石下红砂岩地质无套管咬合桩止水帷幕施工技术 摘要:本文介绍了无套管咬合桩止水帷幕在上卵石下红砂岩地质中的应用,通过施工过程的控制与研究,根据良好的基坑止水效果,总结了无套管咬合桩止水帷幕施工的关键技术。 Abstract: This paper describes the application of the technology of water proof curtain using secant piles with no casings in the geologic structure of pebbles in the upper and red sandstones on t
2、he bottom. Through the construction process control and research, and in accordance with good water stop curtain effect in pits, it summarizes the key technologies of this application. 关键词:卵石;红砂岩;无套管咬合桩;止水帷幕;施工技术 Key words: pebbles;red sandstones;secant piles with no casings;water proof curtain;cons
3、truction technologies TU753 A 1006-4311(2016)11-0132-03 0 引言 咬合桩已广泛应用于基坑支护结构,但目前较多的施工工艺采用全套管钻机,超缓凝混凝土凝固时间长,成本高、进度慢。无套管旋挖钻机成本低,采用普通混凝土减少了凝固时间,加快了施工进度,仍可保证较好的施工质量。 1 工程概况 1.1 工程概况 兰州轨道交通1号线一期工程东方红广场站为1号线与2号线换乘车站,采用明挖顺做法施工,局部两处交通疏解位置采用盖挖顺做法施工,车站1、2号线结构同期实施,为双岛式站台。车站主体结构标准段采用地下两层三柱四跨的结构形式,局部为单层结构,主体结构长度
4、683.1m,标准段净宽41.3m,结构外包总高度14.24m19.725m,底板埋置深度约为16.92m22.90m。车站围护结构采用钻孔灌注桩与内支撑体系,钻孔灌注桩为?I10001600mmC15素混凝土桩与?I10001600mmC35围护桩,围护桩与素混凝土桩在同一轴线上相间布置切割咬合(咬合宽度每侧20cm)成排桩围护结构。 1.2 工程地质、水文地质概况 场地范围的地层主要为第四系全新统人工填土(Q4ml)、冲积(Q4al)卵石及第三系古-始新统(E1-2)砂岩组成。从上往下各层综合描述见表1。 勘察期间测得地下水潜水位埋深3.65.0m,水位高程1512.491513.14m,
5、根据本次勘察及区域地质资料,含水层主要为卵石层,潜水含水层厚度约为17m,卵石下的砂岩为相对隔水层,砂岩顶部可能存在局部裂隙水。 2 工艺原理 钻孔咬合桩是桩与桩之间相互咬合的排桩结构,该结构不仅是基坑围护结构的重要组成部分,而且起到了止水帷幕的作用,在许多地下工程中得到了广泛应用。东方红广场站咬合桩为直径1.0m素混凝土桩(C15素混凝土桩)和直径1.0m围护桩(C35钢筋混凝土桩)间隔布置,如图1所示。 与传统咬合桩施工不同,东方红广场站钢筋混凝土桩及素混凝土桩均采用广泛使用的普通履带式旋挖钻机,无套管旋挖成孔,灌注水下混凝土成桩。施工时先施工C15素混凝土桩,待素混凝土桩达到强度后,旋挖
6、钻切割素混凝土桩,通过“硬咬合”的方式施工中间的钢筋混凝土桩。 3 施工方案 3.1 工艺流程 平整场地测量放样埋设护桩、护筒桩位复测 钻机就位钻进(垂直度控制)终孔检查一次清孔(泥浆检验)下导管灌注混凝土(二次清孔)等强2天(或跳桩施工)施工相邻素混凝土桩等强57天 施工中间钢筋混凝土桩。 3.2 施工准备 3.2.1 测量放样机具准备 根据设计图纸,综合考虑施工误差、喷射混凝土厚度、围护变形等因素,将咬合桩外放0.15m,按照间隔施工的原则计算好钻孔桩中心坐标,利用全站仪放样,并布设好护桩。 3.2.2 机具准备 检查旋挖钻机的电子控制系统,利用铅垂和全站仪校正钻机钻杆垂直度并与钻机电子控
7、制系统相互校核,保证机械性能满足施工技术指标。 3.2.3 泥浆制备 因施工场地狭小,工期紧,咬合桩用泥浆池体积以满足循环出来的泥浆能够沉淀和方便泥浆循环为准。当每根桩施工完成,及时清除废泥浆,在夜间运到指定地点进行排放。根据施工进度的安排,综合施工管理、地质、机械效率等因素,结合以往施工经验,泥浆需要4根桩同时施工的储备量,泥浆池砂浆抹面,分造浆池、新浆池、贮浆池、废浆池。泥浆池深2m,地下1.5m,地上0.5m,墙壁采用M7.5砂浆砌筑标准红砖,墙厚0.37m,如图2所示。泥浆池附近设置泥浆搅拌机等配套设施,同时在泥浆池四周均设置围档,以保证施工场地内的文明施工及环保要求。新浆将在贮浆池中
8、存放24小时以上,并不断地用泵搅拌,使粘土或膨胀土充分水化后才使用。 泥浆采用膨润土制备,其各项性能指标经试验合格后才使用。泥浆配比将根据地质条件和成桩过程中地质情况要求确定。其性能指标按表2规定执行。依据技术规范,具体施工时根据情况再作调整,泥浆性能指标见表2。 泥浆输送采用卧式泥浆泵及专用泥浆管道接胶管送至施工桩基,旋挖钻机施工时,携碴泥浆用泥浆泵抽出,通过胶管或临时排泥浆沟送至沉淀池。浇注桩基水下砼时和清孔换浆时所排之泥浆予以回收。 3.3 施工方案 3.3.1 护筒埋设 护筒采用48mm厚钢板卷制而成,一般埋设深度34m,内径比桩径大100200mm,高出地面0.3m。先在桩位处挖出比
9、护筒外径大100200mm的圆孔,下端地质情况牢固,不下沉,不渗水时,将坑底整平、夯实。然后用控制桩在坑底放出钻孔中心,再将护筒吊至坑中,用十字交叉线定出护筒中心,然后移动护筒,利用垂球使护筒中心与钻孔中心重合,同时使用垂球和水平尺检查,使护筒竖直。要求护筒中心平面位置顺轴线方向偏差小于5cm,垂直轴线方向偏差小于3cm,倾斜度偏差小于0.3%。将护筒周围用接近最佳含水量的粘土回填,回填时应注意对称均匀分层夯实,以防护筒倾斜。 3.3.2 旋挖钻机就位 咬合桩采用旋挖钻成孔,将组装好的钻机就位于所钻的孔位上,钻头中心精确对准已放好的桩位。旋挖钻机利用自身设备精确定位,自动矫正钻孔垂直度和自动测
10、量钻孔深度,并在钻进过程中可根据地层变化控制进尺速度和扭矩。 3.3.3 钻机钻进 钻机对正桩位后,启动泥浆泵,等泥浆输入到孔内一定数量后方可开始钻孔。开孔初期控制好钻进速度,并随时进行桩位复测,检查孔径、倾斜度以及钻机平稳程度,防止孔位偏斜。钻进过程中根据地质情况的变化调整钻进速度,并做好钻孔记录。旋挖钻进施工时采用不同钻具,泥浆不循环,直接出土的方法进行,装载机接土,然后装到汽车上或运到暂存土场中去。 当遇到易坍塌层时,应适当提高泥浆比重、降低钻进速度。当钻至设计标高时进行检孔,包括孔位、孔深、孔径和垂直度等。钻孔时要高度重视泥浆护壁,根据地质情况随时调整泥浆指标,适时测定泥浆比重、粘度和
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