樁基在逆作法地鐵車站施工中的質量控制

高 強

(石家莊市建筑設計院，河北 石家莊 050000)

鋼管混凝土技術是由樁基作為鋼管柱的基礎。隨著鋼管混凝土技術在逆作法地鐵車站施工中被廣泛使用，樁基的重要性也就越來越突出。在石家莊地鐵西三教站施工過程中通過對樁基施工質量的嚴格控制，確保鋼管柱能夠將車站頂板、中板的豎向荷載進行有效傳遞，確保了車站主體結構的安全可靠。

1 工程概況

西三教站位于石家莊市中華南大街上，沿中華南大街南北向布置。車站為地下兩層三跨島式站臺車站，車站長219.50 m，寬21.1 m，深16.7 m。結構抗震設防烈度為7 度;主體結構抗震設防分類為乙類;抗震等級為三級。

2 樁基設計參數

車站采用蓋挖逆作法施工，中部設置52 根鋼管柱承擔豎向荷載。鋼管柱下設樁基，鋼管柱插入樁基內3 m。樁基為甲級樁，直徑2 m，長度12 m～14 m，混凝土標號C30。制作鋼筋籠鋼筋為HPB300，HRB400 級，受力鋼筋保護層厚度為70 mm。樁基設計注漿管和聲測管，在完成混凝土灌注后，進行后注漿施工及樁身完整性檢測。

3 樁基施工

3.1 樁基施工流程

樁基鋼筋籠制作(連接副籠，安裝注漿管、聲測管)→樁位放樣→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→一次清孔→下放導管→二次清孔→灌注樁基混凝土→樁基后注漿。

3.2 樁基鋼筋籠加工制作質量控制

樁基鋼筋籠直徑1.84 m，有效籠長12.77 m～15.27 m，主筋為24 根φ22HRB400 熱軋鋼筋，螺旋箍筋為1 根φ12HPB300 熱軋鋼筋，間距200 mm;在鋼筋籠內側有效籠長范圍內設置6 個厚度為20 mm，寬度為100 mm，材質為Q235 級的鋼板加強箍，以增加鋼筋籠整體剛度;另外為便于鋼筋籠吊裝及在旋挖鉆孔鉆高度內固定注漿、聲測管，需在主籠上部設置副籠，副籠長度17.19 m～18.80 m，副籠直徑及鋼筋規格同主籠。鋼筋籠為分段制作，根據鋼筋籠長度，確定分節位置和分節長度，接頭采用一級直螺紋連接，鋼筋籠同一截面鋼筋接頭相互錯開，且斷面間距不應小于35 d，確保接頭百分率不大于50%。

鋼筋籠加工制作技術要求見表1。

表1 鋼筋籠加工制作技術要求

3.3 樁基施工過程控制

西三教站樁基設計直徑2 m，有效樁長12 m～14.5 m，鉆孔深度28 m～34 m，現場使用一臺250 型旋挖鉆鉆機成孔。樁位上設置鋼護筒，鋼護筒采用壁厚15 mm 的鋼板加工而成，直徑設為2.3 m，長度6 m。樁基成孔采用泥漿護壁，在施工現場設置泥漿池，主要采用膨潤土造漿。灌注樁成孔允許偏差見表2。

表2 灌注樁成孔允許偏差

施工現場使用一臺25 t 汽車吊，吊裝鋼筋籠，因鋼筋籠總長超過30 m，所以鋼筋籠主籠與副籠需要分開制作，分兩次吊裝。主副籠鋼筋采用一級直螺紋接頭進行機械連接。搬運和吊裝鋼筋籠時，應采取措施防止鋼筋籠變形，嚴禁鋼筋籠一端拖地，吊放鋼筋籠入孔時應對準孔位，保持垂直，輕放、緩慢入口，避免碰撞孔壁和自由落下，就位后應立即固定。

樁基混凝土標號為C30(水下)，要求混凝土坍落度為180 mm～220 mm。根據鋼管柱插管施工工藝要求，樁基混凝土初凝時間應大于36 h。樁基采用導管法灌注混凝土，導管直徑300 mm，采用絲扣連接。混凝土灌注前應先檢查孔底沉渣厚度，并將沉渣厚度控制在50 mm 以內，如不能滿足要求應進行清孔處理，直到沉渣厚度符合要求。進行樁基混凝土灌注時，導管底部距孔底0.5 m 左右，導管埋入混凝土中深度為2 m～6 m，施工期間禁止將導管拔除混凝土面造成斷樁隱患，或拔導管不及時造成埋管。

3.4 工程樁樁基后注漿

樁基鋼筋籠制作過程中，在鋼筋籠內側固定4 根直徑42 mm，壁厚5 mm 的無縫鋼管作為注漿管，其中三根為樁端注漿管，出漿口采用單向節流閥，一根為樁側注漿管。樁基完成混凝土灌注12 h 后采用高壓水劈通注漿管路，完成灌樁2 d 后才可開始進行樁基后注漿施工。考慮到樁基持力層土質為非飽和土，注漿時按照先樁端后樁側的注漿原則進行樁基注漿，拌制漿液的水泥標號為42.5，水灰比控制到1∶2，注漿壓力控制在2 MPa～2.5 MPa，泵量控制在30 L/min～40 L/min。

3.5 質量控制要點

1)樁基護筒埋設定位時，護筒中心與樁基中心的平面位置偏差不大于50 mm，傾斜度不大于1%。

2)成孔過程中應該控制鉆孔的速度，防止速度過快造成塌孔危害，同時應該嚴格控制鉆頭進尺，防止進尺過大，造成卡鉆。

3)為保證注漿導管順利下入，同時為防止注漿導管脫落，注漿導管與鋼筋籠主筋等必須固定牢靠;主副籠連接處，是注漿導管連接的薄弱環節，連接不好極易出現樁基混凝土水泥漿堵塞注漿管的情況，螺紋連接處應纏上止水膠帶，并牢固擰緊密封。

4)水下混凝土施工隱蔽性強，易出現問題，是工程樁樁基質量控制的關鍵環節，澆灌混凝土前必須做好各項準備工作，封底混凝土要將導管底口埋入1 m 以上。

3.6 施工難點及應對措施

難點一，超緩凝混凝土的初凝時間控制及夏季施工混凝土坍落度控制。直接影響混凝土的初凝時間的主要因素是外加劑，但過度的摻入外加劑極易造成混凝土初凝時間較長或早期假凝，過少摻入混凝土緩凝時間不夠，在實際施工中往往由于攪拌不均勻造成混凝土局部早凝使混凝土失去流動性;同時夏季施工需考慮混凝土在運輸過程中的坍落度損失。

應對措施:在與混凝土供應商訂立合同前做好超緩凝混凝土配合比，測定骨料的含水率，配置好的混凝土測定不同階段的坍落度、泌水性及分層離析情況，在開機前測定外加劑的計算精度及骨料含水率，攪拌過程中采用定人定機攪拌，適當延長攪拌時間，確保混凝土攪拌均勻;攪拌站應充分掌握施工期間每天不同時間段內每小時的坍落度損失情況，根據不同時間段調整混凝土出廠坍落度，確保混凝土灌注后鋼管柱安裝順利。

難點二，工程樁樁基鉆孔垂直度及孔徑要求精度高。地質構造不均勻等因素可引起鉆機或鉆桿發生偏斜，進而影響鉆孔垂直度，而鋼管柱的垂直度要求為不大于立柱長度的1‰，且不大于15 mm;由于是蓋挖逆作法施工，樁基鉆孔上部18 m 高度為空鉆，因此對灌注樁成孔的垂直度要求也相應更高，鋼管柱下部樁基3‰的垂直度控制要求，遠遠超過1%的普通樁基垂直度控制要求，控制難度較大;樁基持力層大多為含礫石中粗砂，鉆頭長時間使用磨損會使旋挖鉆成孔孔徑小于設計造成縮孔，往往施工一個階段后樁徑就很難符合設計要求。

應對措施:每次鉆機成孔施工前使用經緯儀對鉆桿導向裝置進行校核，在鉆進過程中用水平尺檢查機身轉盤是否水平;每次開鉆前測量旋挖鉆鉆頭直徑是否符合要求;在成孔中加大上部孔鉆孔徑并采用高精度的成孔設備，成孔后使用鉆孔垂直度檢測儀檢測鉆孔垂直度，滿足設計要求繼續鉆進，否則掃孔直至滿足要求。

4 結語

本文通過對樁基施工流程的介紹，質量控制要點的分析，總結了施工難點及應對措施，取得了樁基施工中經驗，對類似工程具有一定指導意義。

［1］GB 50299—1999，地下鐵道工程施工及驗收規范(2003年版)［S］.

［2］JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范［S］.