中铁一局集团第三工程公司 陕西宝鸡 721000
摘要：随着乌鲁木齐轨道交通1号线工程的开工建设，以铁路局站工程为实体，通过对工程地质情况进行分析，研究了在卵砾石地层中钻孔灌注桩的成孔质量，以寻找出更好的施工方案，达到预期的目的。
关键词：地铁；卵砾石层；旋挖钻；成孔
1、工程概况
铁路局站位于乌鲁木齐市新市区的乌鲁木齐南路与河南东路、河南西路交口处、沿乌鲁木齐南路路中布置。铁路局站为1号线与4号线的换乘车站，两站呈“T”型换乘，1号线车站在上，4号线车站在下。1号线车站位于乌鲁木齐南路和河南路的交叉口下方，沿乌鲁木齐南路路中南北向敷设，车站长283米，标准段宽23.3米，站台宽度为14米。车站采用明挖法，一期施工换乘节点北侧，围护结构基坑长166.4m，基坑标准段宽度23.3m，扩大段最宽处30.06m，深18.12~20.02m，采用钻孔灌注桩+钢管内支撑围护结构形式。采用Φ1000@1600mm钻孔灌注桩，嵌固深度为4.5m。铁路局站一期主体围护结构包括A、B两种围护桩，共计243根，其中A型桩123根，单桩长度21.44m，B型桩120根，单桩长度20.54m。
2、工程地质评价
根据地质勘察报告，铁路局站地表广泛分布杂填土，场地内主要地层为由冲积、洪积河床堆积形成的第四系上更新统粉土、细砂、卵石，下伏侏罗系上统喀拉扎组泥岩。本工点位于山前冲洪积平原区，勘探深度内地下水为第四系孔隙潜水，地下水水位埋深15.0～18.7m，高程为730.7～738.1m。地下水位主要赋存与第四系上更新统卵石层与侏罗系泥岩接触带处及基岩面呈“凹”型地段风化岩表层，含水层主要为圆砾、卵石，含水层厚2.0～5.0m。水量受外界环境影响较大，富水量少。地下水主要接受大气降水入渗补给，局部为地表绿化灌溉和给排水管网渗漏补给，以蒸发方式排泄。在地下给水、排水管线附近因管线渗漏可能存在局部上层滞水。
3、优质泥浆护壁
3.1泥浆的拌制
泥浆采用泥浆拌浆机进行拌制。配料要严格按配合比，准确进行计量和投料顺序进行投料。搅拌要均匀，搅拌时间不少于8分钟。直接使用时搅拌时间不少于12分钟。
3.2泥浆的使用与管理
3.2.1泥浆拌制好后，送入贮浆池，在贮浆池内静止不小于24小时，以使膨润土充分水化、膨胀，确保泥浆质量。
3.2.2新拌制的泥浆密度控制在1.14-1.15；循环中的泥浆控制在1.18-1.20；圆砾层适当加大；灌注砼前，泥浆密度控制在1.20以下。
3.2.3在施工中，加强泥浆管理，经常测试泥浆性能和调整泥浆配合比。对新拌制的泥浆要测试除含砂率外的全部项目，钻孔过程中，每进尺5-6m或每3小时测定一次泥浆密度和粘度，在清槽前后，各测一次密度、粘度和含砂率；在灌注砼前测一次密度。取样位置在槽段底部、中部及上部；失水量、泥皮厚度和pH值，在每个槽段的中部和底部各测一次。发现不合格，及时进行调整。
优质泥浆配合比
4、钻孔方案
本站一期243根桩，根据施工现场地质情况选用2台旋挖钻机进行施工，施工前埋设钢护筒，成孔过程采用泥浆护壁，钢筋笼现场加工制安，利用履带吊进行吊装，混凝土导管灌注，砼采采用商品混凝土。采用旋挖钻机成孔时，为防止钻孔相互干扰造成塌孔，在钻孔是采用隔孔跳钻的施工方法，保证孔壁不坍塌。采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时遵循隔二钻一原则施作。如下图所示：
5、钻孔桩施工控制要点
（1）钻孔桩施工前应探明和清除桩位处的地下障碍物。
（2）为保证桩体不侵入基坑平面，考虑施工误差及桩身变形量，桩位外放10cm。
（3）桩位允许偏差为：顺轴线方向±50mm，垂直轴线方向+50mm，每根灌注桩钻孔前应利用提前埋设的护桩复核桩位。围护桩垂直度控制在0.5%以内。成孔深度必须符合设计要求，其允许偏差为+100mm。
（4）钻孔桩原材料和混凝土强度必须符合设计要求，每桩制作不少于1组混凝土抗压试件。
（5）浇筑水下混凝土前应清底，保证桩底沉渣允许厚度不大于100mm。
（6）成孔过程中泥浆比重应能保证不塌孔，清孔后泥浆比重控制在1.15~1.25。灌后桩顶应高于冠梁底面20~30cm。
（7）围护桩混凝土浇筑采用的导管直径宜为200~275mm，导管使用前应严格清理干净，并进行导管密闭性及通球试验，导管底端距孔底应保持300mm。
（8）封底混凝土浇筑后导管埋深应不低于1m，混凝土浇筑过程中保持导管埋深2~6m，围护桩混凝土应该具有良好的和易性，配合比应通过实验确定，混凝土塌落度宜控制在180mm~220mm。
（9）在拔出最后一节长导管时速度要慢，避免孔内上部泥浆压入桩中。钢护筒在灌注结束、砼初凝前拔出，起吊护筒时要保持其垂直性。当桩顶标高很低时砼灌不到地面，砼初凝后回填钻孔。
（10）混凝土浇筑应连续，整桩浇筑应在封底混凝土初凝前完成，以保证钢筋笼不上浮。
（11）桩身混凝土灌注完成后48小时内应避免重载车辆从桩附近经过，以保护成桩质量。
（12）现场用于质量控制的测量设备要准备测绳、泥浆比重三件套、塌落度筒。
6、结论
通过对铁路局站主体围护结构钻孔灌注桩的施工总结分析，总结了钻孔桩在卵砾石层成孔的施工经验，进一步提高成孔质量。根据采用的UDM100Q超声波成孔检测仪，检测钻孔桩在卵砾石层成孔情况，经过分析显示，钻孔桩在卵砾石层成孔容易塌孔，拟采用的改善泥浆比重，施工过程及时调整泥浆参数、泥皮厚度等来控孔槽壁质量。在卵砾石层成孔时，圆砾石不易破碎，容易下沉，在泥浆循环无法满足清孔要求时，采用空气吸泥法进行循环。另卵砾石层承载力高，密实性好，成孔采用“钻挖结合”的方法进行成孔，可以提高钻孔桩成孔质量，在卵砾石层成孔过程中，还应放慢成孔速度。
超声波测孔仪
泥浆测量
论文作者:贺琪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签：泥浆论文; 钻孔论文; 砾石论文; 混凝土论文; 导管论文; 乌鲁木齐论文; 铁路局论文; 《基层建设》2018年第1期论文;