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谈地铁盖挖车站的中间桩柱施工方法
 
摘要:以北京地铁 10 号线二期潘家园站为例,介绍了潘家园站在中间桩柱施工方法以及施工中采取的一些质量控制措施,着重阐述了桩基质量控制方法、桩头处理要点、钢管桩的安装及定位三方面内容,以期为同类工程提供指导。
关键词:盖挖车站,中间桩柱,质量控制
 
1 工程概况
      潘家园车站位于北京东三环南路与潘家园路交叉的十字路口处西南角,沿东三环南路南北向平行布置,偏三环路西侧,潘家园路南侧。潘家园车站的基本结构形式为地下二层四跨( 局部三层) 箱形框架结构。车站覆土厚度约 3 m,车站主体长 197 m,宽度为 30. 2 m ~ 31. 6 m,底板埋深 17. 4 m( 二层) ~ 25. 86 m( 三层) ,车站主体采用盖挖法施工。整个车站穿越地层主要为粉质粘土、粉细砂、中粗砂层,结构底板坐落于粉质粘土及中粗砂层上。
      车站采用盖挖逆作法施工,中间设置三排中间立柱,中间立柱为Ф700 mm 钢管混凝土永久柱,永久柱下部为Ф1 800 mm 钢筋混凝土钻孔灌注桩桩基,钻孔深度约 52 m,桩基 35 m。
 
2 中间桩柱施工流程
      中间立柱流程图如图 1,图 2 所示。
 
3 中间桩柱质量控制要点
3. 1 桩基施工质量是工程控制难点
      深大钻孔桩施工难度大,质量控制难度大,重点控制以下三个方面:
      1) 钻机选型。在施工中,需首先解决钻孔灌注桩中间桩施工阶段设备选型的问题,要首先保证选用足够数量的适合本工程地质,同时适合于本工程的特点( 钻孔灌注桩桩长 52 m,桩径最大1 800 mm) 的机械设备及时投入到本工程的施工中去。
      选择 TRM220 钻机作为中间桩成孔作业机械,相关参数见表1。
      2) 成孔质量。施工过程中,采取切实有效的措施,控制钻孔的垂直度。中间桩柱钻孔深度大,钻孔过程持续 12 h,成孔垂直度要求高,允许偏差在 3‰以内。在钻孔的过程中,采用全站仪和经纬仪对钻杆的垂直度进行实时检查纠偏。钢管柱最大法兰半径为 650 mm,钢套管半径 794 mm,允许护筒偏差量小,成孔的垂直度直接影响钢管柱能否顺利安装。因此在钻孔过程中应实时掌握钻进的垂直度,如有偏差,立即修正。钢筋笼长 35 m,钢护筒长约 21. 5 m,有 4. 5 m 与钢筋笼搭接,分为钢筋笼、钢护筒( 提前拼装完成) 两节下放孔内,在孔口法兰连接。
      3) 桩底沉渣及水下混凝土质量。钻孔桩桩体的沉降将严重损害中间立柱的安装精度,并可能引起结构的不均匀沉降现象。为此,必须加强钻孔灌注桩的清底工作。清孔分两次进行,第一次沉渣处理的时间为终孔停钻后,主要方式为向孔底压入新泥浆,并用导管上下提动搅起沉渣。第二次沉渣处理的时间为混凝土灌注之前,采用空气升液排渣法或空吸泵的反循环方式。
      水下混凝土的和易性、泌水性、流动性、抗渗性等技术指标均应满足规范要求。水下混凝土的灌注机具,包括导管、储料斗/隔水阀等在施工前要认真检查,以保证其良好的使用性能。混凝土灌注过程中严格按规范要求控制混凝土的初灌量、埋管深度、起拔导管的时间等施工参数并保持混凝土灌注的连续性,保证超灌高度。
3. 2 桩基桩头处理控制要点