1、CM&M 2023.011752.2 施工工艺车站围护桩施工工艺主要为旋挖钻机干作业回填黏土法及旋挖钻泥浆护壁施工工艺，其工艺流程如图 2、图 3 所示。1 工程概况1.1 工程基本情况堡子村车站位于浐灞一路与北辰东路十字路口，沿浐灞一路东西向布置的地下双层岛式车站，采用明挖顺作法施工。车站基坑长为 256m，底板埋深 18.4321.04m，地下水位位于底板标高下 710m 左右，基坑围护结构为围护桩加内支撑结构，共计 414 根围护桩.1.2 地质状况车站范围内地层主要分布有大厚度的人工填土，经走访调查，人工填土处原为砖厂的取土坑，平面分布范围较大，约 20102011 年期间用建筑垃圾无
2、序填埋，该区间处填土层最大深度约 15.40m。填土坑土体处于欠密压状态。经现场勘探得知，实际杂填土层比设计杂填土层深约 5m 左右，且部分杂填土为黑色生活垃圾，并伴有强烈刺激性气味。1.3 超耗统计前期施工中，随机抽取施工台账中的混凝土浇筑数据，经统计已施工的围护桩单根桩基最小超方量为 8.35m3，最小超耗率为 23.4%。2 施工方案2.1 成孔顺序车站围护桩采用“跳桩”施工，在相邻桩位的桩混凝土强度达到其设计标号强度的 70%的后，遂进行成孔施工。钻孔桩施工时按四序成孔，成孔顺序为 1 5 9、2 6 10，依次循环，如图 1 所示。深厚杂填土地段地铁围护桩混凝土超耗量控制卢悦琪摘要：
3、以某工程为依托，对在深厚杂填土中施工围护桩的总结及分析，通过从过程中控制单一因素的方法，确定成孔过程中坍孔的主要原因并提出最优解决方案，保证混凝土围护桩成桩质量的同时，从原材成本上控制项目开支，并保证后续主体结构施工。关键词：围护桩；深厚杂填土；孔壁稳定性；混凝土超耗（中国铁建十八局集团第三工程有限公司，河北涿州 072750）图1 钻孔桩跳桩施工示意图图2 旋挖钻干作业回填黏土法成孔工艺 上道工序钻机就位钻孔钻孔钻孔直至成孔后续工序检查钻渣否否是是杂填土含量较高回填黏土旋挖钻头夯实钻头进尺增量明显176工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工2.3 施工准备施工前进
4、行该地区的管线钎探调查，了解施工区域内地上、地下管线和周围建筑物情况，并按相关方案采取保护或迁移措施。同时为保证施工时地下不明管线及构筑物安全，桩成孔及土方开挖前，应在相应位置进行探槽及探孔施工，探明管线情况。对已探明且影响施工的管线，钻孔前开挖出来并设置醒目的警示标志。2.4 测量放线先使用全站仪确定出定位桩的位置，再确定围护桩的分布轴线，最后确定单根桩的桩位。桩位明确后插上木桩，并使用喷漆喷涂围护桩桩号，由现场技术人员对照设计图纸进行复核确认。测量人员和复核人员必须分开，通过互相核对监督确保桩位准确。2.5 护筒埋设2.5.1 护筒制作护筒采用钢质护筒，采用壁厚 10mm 的 A3 钢板卷
5、制。考虑到桩长和倾斜度影响，钢护筒内径比桩径大 150mm，并将护筒长度设置为 6m，以保证地表土层稳定及孔口成孔质量。2.5.2 护筒埋设埋设护筒采用挖坑法。钢护筒埋设前先放出围护桩中心点，通过桩位中心点向两侧拉十字线在护筒外 90cm 处设置控制桩，并以桩心为圆心挖出圆坑，保证钢护筒中心点与围护桩桩心点重合。钢护筒安放稳定后，先于钢护筒底填铺 5080cm 左右厚的黏土，并夯实至 3050cm，然后安设护筒，使用同样方法在其周围填筑黏土，保证其埋深大于等于 1.5m。在护桩处采用拉线绳的方法确定出桩位中心，再使用线锤将围护桩桩心点引至孔底。使用起重机吊放护筒至先前浅挖的孔内，使用线绳在护筒
6、顶部寻求任意交叉点并吊垂线，指挥起重机挪动护筒，使护筒中心与围护桩桩位中心重合，其偏差不大于 5cm。将护筒位置控制好后进行吊垂线，使用钢卷尺量测量护筒顶、中、底部距离垂线的距离，检查护筒竖直度，护筒垂直度偏斜度不大于 1。护筒四周夯填完成后，再次复核护筒中心位置和垂直度。对护筒顶的高程进行测量，由桩顶设计高程计算围护桩成孔深度。2.6 钻进成孔2.6.1 旋挖钻机干作业回填黏土成孔当设计桩长小于等于 16m 时，采用该方法进行钻进。开钻前，选取大小合适的钻头并全面检查钻头、护筒、钻机位置等。钻进时，将钻头对准设计桩位中心，通过液压装置加压下旋钻进。成孔过程中，根据地勘单位提供的地勘报告预判土
7、层即将产生的变化，并及时对钻碴进行取样，根据地质调整钻机钻速和进尺。钻碴取样后发现大量生活垃圾及回填砖碴后暂停钻进。使用装载机将提前备好的粉质黏土回填入已成孔中，进行夯实后使用旋挖钻机继续钻进，并随时观察钻碴土样。若再次发现钻碴土样中含有大量生活垃圾及回填砖碴，则重复以上步骤。在保证粉质黏土储备充足的情况下缓慢钻进，遇碴则填，将废弃杂填土置换出来，保证成孔质量。孔内升降钻头时做到平稳，不碰撞护筒或孔壁。旋挖作业过程中要匀速平稳，直至设计标高。每根围护桩成孔前，由测量人员对旋挖钻机的钻杆垂直度进行校核。成孔过程中，由测量人员对钻杆进行实时垂直度监测，每进尺 10m 检验一次。成孔后若发现孔径小于
8、设计要求，则对钻锥补焊刀片进行增粗，放入孔中后反复提升钻锥进行扫钻，完成后再次进行检测，直至合格为止。成孔为隔孔施工，保证桩混凝土灌注后的 24h 内，其周围 3.5 倍桩径范围不被扰动。成孔至设计高程后，对已成孔的孔深、孔径、孔壁垂直度、沉碴厚度进行检查。钻孔结束后及时清孔，现场技术人员对已成钻孔的孔深、孔径、孔壁垂直度、沉碴厚度进行自检，合格后报进行验收并进图3 旋挖钻机泥浆护壁成孔施工工艺上道工序钻机就位第一次清孔测孔深、沉淤测沉淤成孔后续工序下钢筋笼下钢筋笼下导管第二次清孔泥浆补充钻孔CM&M 2023.01177行下一道工序。合格检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔垂直度误差 0
9、.5；沉碴厚度不大于 100mm；桩位误差不大于 50mm。成孔检查后进行第一次清孔。成孔至设计深度后，必须在原深处进行空转清碴。钢筋笼放置后，桩砼灌注前，使用测锤对清孔情况进行测量复查，若不合格，则进行第二次清孔。2.6.2 旋挖钻机泥浆护壁成孔当设计桩长大于 16m 时，采用该方法进行钻进。在开钻前，选取大小合适的钻头并全面检查钻头、护筒、钻机位置等。泥浆质量性能控制指标参见表 1。每根围护桩成孔前，由测量人员对旋挖钻机的钻杆垂直度进行校核。成孔过程中，由测量人员对钻杆进行实时垂直度监测。钻进施工前，再次全面检查钻头、钻杆、钢丝绳等。钻进时，采用低压、慢进的方式进行旋转钻进，并确保钻孔的垂
10、直度。成孔过程中，根据地勘报告预判土层变化，及时捞取钻碴取样，记入钻孔记录表，根据地质情况调整钻机的转速和钻孔进尺。在钻孔排碴、提钻头出土或故障停钻时，应保持孔内具有规定的水位。钻孔结束后及时清孔，现场技术人员对已成钻孔的孔深、孔径、孔壁垂直度、沉碴厚度进行自检，合格后报进行验收并进行下一道工序。合格检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔垂直度允许偏差 0.5；沉碴厚度 100mm；桩位误差不大于 50mm。成孔检查后进行第一次清孔。成孔至设计深度后，必须在原深处进行空转清碴。清孔后，用测绳测量孔深。围护桩孔底沉碴厚度应 100mm，孔底 500mm 以内的泥浆比重应 1.25；含砂率 8%
11、，黏度 28s。钢筋笼放置后，桩混凝土灌注前，使用测锤对清孔情况进行测量复查，若不合格则进行第二次清孔。3 施工效果采用上述施工方法后，能一定程度上缓解因杂填土层成孔困难而坍孔的问题。在砂层所采用的膨润土泥浆，经多次测量和调整，确定当泥浆黏度为 27s、比重为 1.25 时，可以取得相对较好的护壁效果。统计此后施工围护桩，单根桩基最大超方量为 2.56m3，最大超耗率为 12.1%；最小超方量为 1.37m3，最小超耗率为 6.7%，详情见表 2。4 结语本文以具体工程为依托，对在深厚杂填土中施工围护参考文献1 中华人民共和国国家标准.GB50497-2009 建筑基坑工程技术 规范S.中华人
12、民共和国住房和城乡建设部:中国计划出版社,2009.2 中华人民共和国国家标准.JGJ94-2008 建筑桩基技术规范 S.北京:中国建筑工业出版社,2008.3 中华人民共和国国家标准.GB50300-2013 建筑工程施工质量 验收统一标准 S.北京:中国建筑工业出版社,2013.桩的总结及分析。通过从过程中控制单一因素的方法，确定成孔过程中坍孔的主要原因并提出最优解决方案，保证混凝土围护桩成桩质量的同时，从原材成本上控制项目开支，并保证后续主体结构施工。在深厚杂填土层中施工围护桩时，较好的孔壁完整性可以保证混凝土的超耗量可控，遂应采取针对性措施，保证围护桩在成孔过程中的孔壁完整性。具体措
13、施如下：一是钻进过程中回填粉质黏土，逐渐填补因杂填土自稳定性差，钻进过程中孔壁坍孔产生的较大缺口，同时对孔内土体进行缓慢置换改良，二是通过优化泥浆参数来提升护壁效果，保证成孔孔壁的完整性。表1 泥浆质量性能控制指标泥浆性能新配置循环泥浆废弃泥浆检验方法黏性土砂性土砂性土黏性土黏性土砂性土比重/（gm-3）1.041.051.061.08 1.10 1.15 1.25 1.35比重计黏度/s20242530 25 35 50 60漏斗计含砂率/%3 4 4 7 8 11洗砂瓶pH 值8989 8 8 14 14试纸表2 措施下的围护桩混凝土超耗统计表序号桩号桩径/m桩长/m设计方量/m3实际方量
14、/m3超耗方量/m3超耗率/%1A1-081.224.5119.63222.3712.12A1-121.224.5119.63211.377.03A1-151.224.5119.63211.377.04B9-191.233.5138.44412.566.75A2-131.225.6720.54221.467.16A2-101.225.6720.54232.4612.07A1-011.224.5119.63211.377.08A1-091.224.5119.63222.3712.19A1-051.224.5119.63222.3712.110A1-131.224.5119.63211.377.0