钻孔灌注桩施工常见问题及控制措施

 

摘　要:通过地铁车站基坑围护结构钻孔桩施工实例,简要介绍了在钻孔灌注桩施工中的常见问题、成因及控制措施。

关键词:钻孔灌注桩;常见问题;原因分析;控制措施

 

1工程概况

      北京地铁某车站为地下双层三跨岛式车站,车站主体采用明挖顺作法施工,基坑长178.4m,标准段宽20.9m,端头井宽26.6m。基坑开挖深度标准段为17.05m,端头井为18.03m。

      车站主体采用钻孔灌注桩及旋喷桩围护结构,钻孔灌注桩设计桩径800mm,沿车站结构外墙布置,桩间间距1200mm。基坑中部为1^#桩,桩长21.05m,共计229根;东、西端头井为2^#桩,桩长22.03m,共计125根。钻孔灌注桩采用C25混凝土浇筑;钢筋笼主筋为30 28(双层),内加强筋为20,外螺旋筋为  12。

2 工程地质及水文

2.1 工程地质

      根据地质勘察报告,车站的地层自上而下依次为:

      (1)人工堆积层:粉质粘土填土、杂填土,层底标高45.43~42.61m。

      (2)新近沉积层:粉土、粉粘土、粉细砂及粒径为10~20mm的圆砾,D大=200mm,分布在标高38.09~35.28m之间。

      (3)一般第四纪沉积层:粉土、粉质粘土,层底标高36.37~32.08m;粉细砂,层底标高35.07~30.88m;粉质粘土、粘土层、粉土层、细中砂层,层底标高24.69~20.88m;卵石、粉细砂,层底标高22.09~10.52m;粉质粘土、粘土、粉土、细中砂,层底标高10.79~7.63m;粉细砂、粉质粘土,层底标高8.38~7.03m。

2.2 水文地质

      (1)潜水:含水层主要为圆砾、粉细砂,透水性好,水位标高为39.51~41.59m,水位埋深为4.50~6.50m,处于车站结构站厅层中。此层地下水与地表水系联系密切,由于受附近水塘、湖渗漏影响,本层地下水直接接受地表水补给。

      (2)第一层承压水。含水层主要为粉土、粉细砂,透水性一般,水位标高为32.41~35.88m,水位埋深为10.10~13.50m,处于车站结构站台层上部,水头高度1~4m。第一层承压水与地表水及潜水联系极密切。

      (3)第二层承压水。含水层主要为卵石及粉细砂层、渗透系数大,为强透水层,水位标高为29.33~33.13m,水位埋深为13.00~16.40m,处于车站结构站台层下部,水头高度7~9m。

3 施工安排

      根据工期要求,为加快工程进度,提高工作效率,结合场地及地质水文条件,采用旋挖钻机施工,直升导管灌注混凝土成桩的施工方法。另外配备一台冲击钻机(只做为辅助使用,当旋挖钻机难以通过卵石、圆砾地层时,可采用冲击钻机通过)配合施工。为防止钻孔时两桩相距太近或时间间隔太短,造成塌孔,采取按每间隔两孔分批跳孔施作的顺序。

4 施工工艺流程图(见图1)

5 钻孔灌注桩在施工中常见问题及过程控制措施

5.1 孔壁坍落

      (1)原因分析:

      ①护壁泥浆密度和浓度不足,起不到可靠的护壁作用;

      ②护筒埋深位置不合适,埋设在砂或粗砂层中;

      ③成孔速度太快,在孔壁上来不及形成泥膜;

      ④孔内水头高度不够或出现承压

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