全套管钻机钻孔咬合桩在地铁深基坑施工中的应用研究论文_马锡锡

全套管钻机钻孔咬合桩在地铁深基坑施工中的应用研究论文_马锡锡

中铁上海工程局集团华海工程有限公司 上海市 201010

摘要:全套钻机钻孔咬合桩在深基坑施工中较为常用,以下内容将针对全套管钻机钻孔咬合桩技术特点,结合这一技术在地铁深基坑施工中的应用,分析施工过程中常见的问题,并提出相应的解决措施,以推动地铁施工建设的顺利进行。

关键词:钻孔咬合桩;地铁深基坑;施工技术

引言

钻孔咬合桩技术是在不断实践过程中创新出的一种新型技术,与传统桩心相切的技术相比具有无可比拟的优势。但由于这一技术采用桩心相交的方法,在施工过程中存在一些问题有待解决,近年以来,多地在地铁深基坑施工中采用全套钻机钻孔咬合桩的方法,有效解决了这一问题,对日后的地铁施工工程而言具有借鉴意义。

一、全套管钻机钻孔咬合桩的技术优势

(一)大大减少钢筋使用量

传统的施工技术要求钢筋密集排列以发挥稳固的作用,不仅会增大施工成本,而且大大提高了配筋率。钻孔咬合桩这一技术采用钢筋砼桩与素砼桩间隔排列的方式,大大降低了配筋率,同时也可降低施工材料成本支出,更符合社会发展和行业发展要求。

(二)施工更具灵活机动性

普通的咬合桩技术只适用于平面或是弯折较小的施工场地,适用范围较小,一旦施工现场情况多变、弯折更大,则无法采用普通咬合桩技术[1]。地铁建设场地情况多变,一般弯折较多,钻孔咬合桩技术具有灵活机动的特点,可适应不同施工现场情况,有效解决施工现场复杂多变这一问题,使得建设施工过程更加顺利。

(三)无需泥浆护壁进行保护

传统的围护结构需要泥浆护壁保护,而钻孔咬合桩采用全套管钻机的方式,在施工过程中,始终有超前套护壁,不需要另行制作泥浆护壁。如此一来,便可省略泥浆制作这一过程,降低泥浆制作成本和时间消耗。除此之外,还可以避免产生泥浆管理和废浆处理等复杂的工作任务,实现施工过程工序的简化,实现地铁建设过程的文明、绿色、环保,符合国家和有关部门要求。

(四)扩孔系数相对较小

地铁建设过程中,一旦某一环节出现问题,便容易造成混凝土塌方的情况发生,从而影响后期投入使用,增加施工建设成本。传统的咬合桩技术扩孔系数较大,很容易产生质量问题,影响地铁施工进度。而钻孔咬合桩在施工过程中始终有钢套管作为护壁,可有效防止孔壁破裂,从而进一步减少了扩孔系数,有助于保障地铁施工顺利完成。

(五)具有良好的经济效益

地铁通常建设在城市建筑的密集区,钻孔咬合桩具有良好的垂直性能、外渗能力较好,符合在城市建筑密集区建筑要求。不仅可以稳固建筑结构质量、大大提升施工建设速度与进程,而且工程造价低廉,可节省施工过程中的成本支出,从而为地铁建设施工创造良好的经济效益。

二、全套管钻机咬合桩技术的施工要点

(一)导墙的施工

导墙通常设置于桩顶上部位置,用以精确孔口定位、提高钻孔精准率。在沟槽施工工作开始之前,清楚分析和判断地下管道的位置,确保地下管道一切正常之后再开展沟槽施工工作[2]。开展精确的测量工作,对放桩位置进行准确定位,以确保咬合桩施工工作的正常进行。需要尤为注意的是,导墙的定位孔设置需要比管套直径大四厘米,以保证其它各项工作的顺利开展。地铁深基坑施工不同于其它建筑建设施工工作,由于施工环境在地下区域,对施工技术的要求较高,故施工过程不允许出现失误。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆显而易见,设置导墙有助于辅助钻孔工作的开展,故这一施工任务具有一定必要性。对于地铁深基坑施工而言,做好导墙施工工作是合理运用全套管钻机钻孔咬合桩技术的第一步,也是利用这一技术于地铁深基坑施工中所需注意的关键工作。

(二)单桩的施工工艺

单桩施工需要按照标准的流程展开,从钻机就位、取土成孔到吊放钢筋笼和安放混凝土导管一步步进行。首先,在钻机需要在导墙具有足够强度时投入使用、进行钻孔,不可在导墙刚设置好时进行工作,否则导墙无法承受钻机压力、会造成导墙破坏的情况发生。待导墙具备足够的强度之时移动套管钻机,将抱管器中心定位于导墙孔位中心处。紧接着,在开展取土工作时,需坚持边取土边按压套管,始终保持套管与取土面之间的深度合理,最浅不小于2.5米。在第一节套管全部按压至土中后及时检测其垂直情况,一旦发现不合理或者不达标的情况及时进行调整,避免影响其它各项工作的顺利进行。直到第一节套管按压工作合格,才可进行第二节套管的按压工作。其次,吊放钢筋笼工作需要在孔位检查合理之后开展,可以在钢筋笼底部位置设置一块砼圆板,充当混凝土浇筑过程中的抗浮板,辅助混凝土浇筑的进行。在钢筋笼吊放工作完成之后,方可开展混凝土导管安装工作。在此过程中需要特别注意,将每节混凝土导管组合安装连接好之后,要确保导管的长度足够和导管孔底两者间的距离合理。

(三)控制孔口定位误差

为确保钻孔与咬合桩之间充分咬合,需要严格控制误差,对钻孔工作进行反复检测。一旦钻孔与咬合桩之间咬合程度不够,会造成建筑结构的不稳定情况,从而为地铁运行埋下安全隐患,影响后期投入使用。设置导墙是一种常见的提高孔口定位准确率方式,导墙上的定位孔直径最好与桩直径相差二十毫米,这个差距不仅能将误差尽可能地降低,而且可提高钻孔与咬合桩的咬合程度,稳定围护结构。为尽可能降低误差,还可从工作人员入手,不断加强对施工人员的技术培训和素质培训工作,以提高工作人员的整体专业水平,从某种意义上看,工作人员的专业水平直接影响着各项施工工作的完成度。施工人员的专业能力一旦有所提升,工作人员势必会提高对工作的重视程度,严格按照行业要求和地铁施工实际情况开展工作,从而提高孔口定位准确率,避免出现因孔口定位存在误差而造成的工程质量问题出现。

(四)展开套垂直检测与调整

除孔口定位准确率之外,套管的垂直度也是影响钻孔与咬合桩之间咬合度的重要因素。故不仅需要开展工作以提高孔口定位准确率,还需采取一定方法对套管垂直程度进行检测和调整[3]。首先,在钻孔咬合桩施工工作开展之前,可将套管放置于平整的地面检测其顺直情况,先将每一节套管的顺直度进行检测之后,再对连接完之后的套管顺直度进行检测,一旦发现某一节套管存在问题,便于及时进行调整。在成孔过程中,常用的检测方法是线锤检测法,即在保持套管与地面互相垂直的状况下进行检测,这种检测方法可观测地面以上部分套管的垂直情况,便于在放置前进行调整。任何一根桩在成孔前都需进行线锤检测,方可确保施工过程的顺利。如若发现成孔过程中套管存在垂直度不合格的情况,需要采取与其对应的调整方法。利用钻机油缸进行纠偏是一种常用的纠偏方式,适用于垂直度小于规范值的情况,其原则是利用钻机的顶升油缸和推拉油缸调整套管的垂直度。除钻机油缸纠偏法之外,常用的纠偏方法还有A桩纠偏和B桩纠偏等,需要结合套管垂直情况采取恰当的纠偏方法。

结束语

通过上述分析可以得出,全套管钻机钻孔咬合桩技术凭借突出的优势,在地铁深基坑施工中被广泛应用。这一技术发挥传统施工技术已经成为必然趋势,故需要在实践应用中不断发现和解决技术问题,使得技术更加完善、减少技术失误的发生,以确保地铁深基坑施工工作的顺利完成。

参考文献:

[1]吴佺禄.全套管全回旋钻孔咬合桩在既有地铁车站基坑工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(35):3359.

[2]高强,邓树密,肖美.钻孔咬合桩在新加坡地铁Napier车站基坑围护中的应用[J].四川水利,2018,39(3):100-103.

[3]杨磊,赵文平,闫腾飞,等.繁华路段地铁站深基坑变形规律研究[J].土木工程,2019,8(03):811-820.

论文作者:马锡锡

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/30

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