1、.3-2-11孔樁法施工技術(shù)1前言1.1工藝原理“PBA”的鉆孔灌注法原理是通過(guò)將傳統(tǒng)的地基框架結(jié)構(gòu)施工法(即在地面上做好基坑圍樁，然后從上到下進(jìn)行基坑挖土，根據(jù)需要防止基坑變形，挖掘后從下到上進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)施工)和暗挖法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)， 地面無(wú)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工條件時(shí)，在地下提前挖好的導(dǎo)孔內(nèi)施工圍樁、樁基梁、頂拱構(gòu)成樁、梁、拱(PBA為樁Pile、梁Beam、拱Arc這一英語(yǔ)文字的簡(jiǎn)稱)支撐體系，承受施工過(guò)程的外部載荷，在頂拱和邊樁的保護(hù)下施工內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終形成外層側(cè)樁和頂拱初期支撐和內(nèi)層二次襯砌組合的永久結(jié)構(gòu)體系。1.2過(guò)程的特征在非強(qiáng)透水地層中，把有水地層的施工改為無(wú)水、少水地層的施工，避免

2、長(zhǎng)期降水引起的費(fèi)用增大和地表沉降，有助于地下水資源的保護(hù)和施工措施費(fèi)的降低。在水位線以上地層中開(kāi)設(shè)的洞內(nèi)施工鉆孔樁，利用其“打樁效果”對(duì)兩側(cè)土體的支撐作用，可以降低流沙、地下水對(duì)施工安全的危險(xiǎn)。以樁為支護(hù)，安全，有利于控制地表沉降量，避免了中孔法、CD、CRD、兩側(cè)壁坑法多次挖掘造成的地基沉降量過(guò)大缺陷和剛性弱化。與中洞法、CRD法等暗挖法相比，臨時(shí)工作量相對(duì)較少，結(jié)構(gòu)上受力的條件也很好，相對(duì)經(jīng)濟(jì)。結(jié)構(gòu)層數(shù)限制少，適用范圍廣，由此引起的地基下沉變形相對(duì)小，有利于保護(hù)暗挖結(jié)構(gòu)附近的地下結(jié)構(gòu)物和周邊建筑物的安全。 特別適合于樁基和接近高層建筑物的地下工程施工，邊樁本身起著隔離樁的作用，能達(dá)到保護(hù)建

3、筑物安全的目的。樁、梁、拱的裝載系統(tǒng)形成后，有很大的施工空間，機(jī)械化作業(yè)容易，進(jìn)度快。1.3適用范圍周圍環(huán)境復(fù)雜，施工適用于地面、地下建筑物影響大、地表沉降控制要求高、地下水位高、補(bǔ)給性強(qiáng)的地下工程。2工藝流程和操作要點(diǎn)2.1孔樁法施工工藝“PBA”孔樁法的施工順序如圖2-1所示。第一步：先進(jìn)加固地層，先挖接近地面的建筑側(cè)孔，先進(jìn)的另一孔有2.5倍以上的孔寬。第二步：導(dǎo)孔挖完后，用特制和改良的挖掘機(jī)從向內(nèi)的跳孔中施工鉆孔，鉆孔后再施工樁頭縱梁。 施工時(shí)事先填好拱形鋼(網(wǎng)格)連接件。步驟3 :在導(dǎo)孔上實(shí)施主拱鋼框架拱(拱段)。步驟4 :澆筑拱段后，進(jìn)行背面的空隙填埋，填埋高度一般為距鋼結(jié)構(gòu)預(yù)約接

4、頭3050cm。第五步：先進(jìn)加固地層，用環(huán)形導(dǎo)孔法挖導(dǎo)孔間拱土體，施行初期支護(hù)，必要時(shí)設(shè)置臨時(shí)垂直支護(hù)。第六步：拆下臨時(shí)支架后，到中板下挖一定的距離，拆下永久結(jié)構(gòu)剖面范圍內(nèi)的孔支護(hù)，拆卸長(zhǎng)度根據(jù)監(jiān)測(cè)分析嚴(yán)格控制。步驟7 :依次進(jìn)行拱壁防水層、中板底型、中板澆筑、拱壁澆筑、站樓層關(guān)閉，確保緣壁鋼筋和防水層。第八步：向下挖土體，在鋼管支撐下50cm，孔樁之間加支平整，必要時(shí)采用珠江加固，架設(shè)腰梁和鋼管支撐。步驟9 :繼續(xù)挖掘到基礎(chǔ)水平，使樁間支撐平坦，進(jìn)行基礎(chǔ)處理。步驟10 :采用底板防水結(jié)構(gòu)，打設(shè)底板和一部分邊緣壁，邊緣壁水平施工狹縫比底板面高1.5m以上。步驟11 :底板達(dá)到一定強(qiáng)度后，卸下鋼

5、管支撐，施側(cè)壁防水層，澆設(shè)側(cè)壁混凝土與上層側(cè)壁接觸。步驟12 :施工車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)，車站土建工程完成。圖2-1 “PBA”孔樁法施工順序圖2.2導(dǎo)孔2.2.1導(dǎo)孔截面的確定導(dǎo)孔的主要功能是為鉆孔樁提供工作空間，在設(shè)計(jì)時(shí)除了間隙尺寸能滿足孔內(nèi)鉆孔作業(yè)要求外，還能考慮其與主體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置，孔室交叉部能滿足結(jié)構(gòu)開(kāi)口和交叉結(jié)構(gòu)設(shè)置等要素。 由于導(dǎo)孔是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)孔的位置和尺寸必須滿足功能要求，經(jīng)濟(jì)合理。導(dǎo)孔的截面形狀門洞形截面空間的利用率高，因此地面平坦有利于場(chǎng)地配置，一般選擇門洞形。導(dǎo)孔截面高度分為標(biāo)準(zhǔn)截面和交叉點(diǎn)高度截面。 標(biāo)準(zhǔn)截面尺寸由鉆孔灌注樁施工所需的空間決定，提高截面，考慮孔室側(cè)的開(kāi)口和結(jié)

6、構(gòu)施工的要求。標(biāo)準(zhǔn)截面導(dǎo)向孔尺寸要確定導(dǎo)孔的高度，首先要保證鉆頭能順利進(jìn)入，分析鉆頭的高度能否改善優(yōu)化，按鋼筋籠吊裝作業(yè)高度的要求進(jìn)行調(diào)整。 導(dǎo)向孔的寬度取決于鉆孔灌注樁在作業(yè)時(shí)的位置配置。交叉路口部的導(dǎo)孔的高度分別根據(jù)側(cè)方開(kāi)口要求和結(jié)構(gòu)加強(qiáng)環(huán)設(shè)置要求來(lái)計(jì)算。2.2.2導(dǎo)孔工程施工難點(diǎn)：抑制鉆井引起的地基下沉，確保地下管線和周邊環(huán)境的安全穩(wěn)定。施工要點(diǎn)：確定合理的挖掘順序，先施靠近建筑物一側(cè)的孔，另一個(gè)孔的寬度為2.5倍以上堅(jiān)持先保護(hù)后挖的原則，加強(qiáng)初期保護(hù)，盡快封閉環(huán)，控制孔的沉降和變形以根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋信息調(diào)整保護(hù)參數(shù)和施工方法為安全保證的主要手段。2.3孔樁的施工要點(diǎn)導(dǎo)孔空間狹窄，根據(jù)孔內(nèi)的

7、工作空間和地質(zhì)狀況定制或改良鉆頭，提高孔形成效率和質(zhì)量。 一般選定的改造鉆頭是GSD-50的改造大口徑液壓鉆頭8h14h的孔(800mm )、XQZ-100型泵逆循環(huán)機(jī)械鉆頭36h60h的孔(800mm )、GPS-型泵逆循環(huán)機(jī)械鉆頭3648h的孔(1000mm )為了防止孔樁侵入主體結(jié)構(gòu)截面，邊樁必須有一定的外接距離，規(guī)范中樁的垂直度為1%，但實(shí)施時(shí)邊樁的外接距離最好為3%。確定合理的挖掘順序，做好水下混凝土的施工。 因?yàn)闃兜拈g隔很窄，為了防止相鄰的孔混亂，使用改造鉆機(jī)，按向內(nèi)的順序跳過(guò)孔(例如跳鉆頭1 )進(jìn)行鉆孔樁施工。 鋼筋筐分節(jié)，并在現(xiàn)場(chǎng)連接。 對(duì)于取下鉆頭和吊筋筐的時(shí)間很長(zhǎng)，很難控制

8、傾斜孔、沉渣的厚度的問(wèn)題，用泵清掃孔，或者拿起沉渣的方法進(jìn)行處理。 加強(qiáng)各操作環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)指揮，避免泵送距離長(zhǎng)導(dǎo)致的堵塞。導(dǎo)孔內(nèi)挖掘場(chǎng)地狹窄，分時(shí)區(qū)域縱向配置挖掘機(jī)設(shè)備、泥漿箱、管道和道路，可用磚墻將挖掘作業(yè)區(qū)域和道路運(yùn)輸分開(kāi)。 鉆孔后，注入混凝土后，立即去除積水、懸浮漿、多馀混凝土，確保效率和文明施工。2.4主拱橋施工要點(diǎn)施工難點(diǎn)：解決主拱初期支護(hù)和二次襯砌形成過(guò)程中的體系轉(zhuǎn)換和平衡，防止結(jié)構(gòu)變形、失穩(wěn)和破壞，避免地面和拱部過(guò)度沉降和倒塌。根據(jù)“管道先行、嚴(yán)重注水、短挖掘、強(qiáng)支撐、快關(guān)閉、勤奮測(cè)量”和“先保護(hù)挖、快支撐”的原則，少支撐部被挖、快關(guān)閉、快完成。做先進(jìn)的地質(zhì)預(yù)報(bào)，在先進(jìn)水平上鉆孔，

9、弄清前方的水文地質(zhì)情況。 如果有滯留水，在靠近通過(guò)探針排出的管道的位置時(shí)，要實(shí)施先行管道的探測(cè)，設(shè)置小導(dǎo)管加密注水、加密網(wǎng)格鋼架、雙層鋼筋網(wǎng)、掌子面注水等保護(hù)措施來(lái)進(jìn)行保護(hù)。堅(jiān)持信息化工程，根據(jù)信息反饋調(diào)整支護(hù)參數(shù)。 變形量和變形速度超過(guò)管理值時(shí)，立即采用應(yīng)急方案。 包括先行支護(hù)、初期支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)的增設(shè)、挖掘程序的變更、施工方案的修改等。卸下臨時(shí)支撐時(shí)，加強(qiáng)相應(yīng)地方的監(jiān)測(cè)測(cè)量。2.5十字路口工程施工難點(diǎn)：十字路口負(fù)荷及其轉(zhuǎn)換復(fù)雜，結(jié)構(gòu)容易彎曲，十字路口開(kāi)口寬度大，操作空間小，對(duì)車站整體施工組織有很大影響，影響工期。施工要點(diǎn)：十字路口采用分段結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土腿由縱梁支撐，水平梁連接初期的支撐鋼

10、框架，分配負(fù)荷的主拱設(shè)有側(cè)方開(kāi)口加固環(huán)和臨時(shí)縱向支撐，側(cè)方開(kāi)口加固環(huán)拱由縱梁支撐側(cè)方開(kāi)口采用加強(qiáng)措施，環(huán)為了打破混凝土設(shè)置開(kāi)口加強(qiáng)環(huán)，挖主拱時(shí)設(shè)置暫時(shí)的垂直支撐，垂直支撐在引導(dǎo)孔的墻壁上，主拱開(kāi)始支撐保護(hù)后1020m后施工拱的圓梁站大廳層成為環(huán)后，立體交叉拱梁成為二襯盡快打開(kāi)聯(lián)絡(luò)通道，在左右線之間建立平行的工作條件，加快工程進(jìn)度。2.6防水工程要點(diǎn)防水層的質(zhì)量取決于防水卷材的質(zhì)量、焊接技術(shù)、鋪設(shè)技術(shù)。 應(yīng)對(duì)防水卷材進(jìn)行慎重的材質(zhì)檢查，防水卷材色調(diào)一致，厚度一致，瓷磚無(wú)明顯隆起，無(wú)皺紋。防水層焊接嚴(yán)禁臨時(shí)焊接、焊接泄漏。 采用填充法試驗(yàn)檢查，填充到0.25MPa，使該壓力保持一定。在環(huán)方向鋪設(shè)防

11、水卷材時(shí)，防水卷材的卷板寬度的長(zhǎng)邊為100mm以上，短邊為150mm以上，相鄰的兩個(gè)接縫偏移，結(jié)構(gòu)角偏移60mm以上。在沿隧道縱向的防水層上，為了填滿防水層的施工空間，至少鋪設(shè)4m外的襯里，確保連接質(zhì)量。將兩襯鋼筋捆扎在一起，焊接后，檢查有無(wú)扎入防水板的地方，如果有破損，立即進(jìn)行修補(bǔ)焊接。2.7結(jié)構(gòu)混凝土施工要點(diǎn)二次襯砌是隧道防水的第三道防線，在施工中采用實(shí)體度高、收縮率小、強(qiáng)度高、灌溉性好等多種性能的混凝土。兩襯用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸，嚴(yán)格控制其滑坡度以確保質(zhì)量，嚴(yán)禁在運(yùn)輸距離遠(yuǎn)或發(fā)生交通堵塞，出貨時(shí)間長(zhǎng)的商品混凝土中混入配合物來(lái)確保質(zhì)量。模板立得很好，特別是頭頂板立得很好，不能發(fā)生脫?，F(xiàn)象。 板

12、的間隙很嚴(yán)格，避免水泥漿的泄漏現(xiàn)象，使表面平坦。把防水混凝土泵送入模具時(shí)，在控制自由傾斜高度在2.0m以下的同時(shí)，控制模具溫度，防止溫度應(yīng)力引起的裂紋。防水混凝土印章通常采用附著式和插入式兩種印章方法，每點(diǎn)印章時(shí)間為1030s。防水混凝土注入完畢，最終凝固后立即養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)時(shí)間在14d以上，防止硬化期間發(fā)生裂縫。 養(yǎng)護(hù)采用噴水養(yǎng)護(hù)法，使混凝土表面保持濕潤(rùn)。3勞動(dòng)力組織豎井施工勞動(dòng)力的安排豎井施工勞動(dòng)力以挖掘工、鋼筋工為主，協(xié)助合適的機(jī)電人員。 每個(gè)豎井一般分為20人左右的挖掘工，鋼筋工分為10人左右。導(dǎo)孔工程勞動(dòng)力的安排小導(dǎo)孔工程勞動(dòng)力以挖掘工、鋼筋工為主，協(xié)助合適的機(jī)電人員。 各工作面一般

13、將挖掘工分為12人到20人，鋼筋工提供18人到30人對(duì)各工作面進(jìn)行格柵加工和安裝。洞樁施工勞動(dòng)力的安排鉆孔灌注樁的施工主要以鉆機(jī)專業(yè)隊(duì)伍為中心，各挖掘機(jī)每班操作手3至5人，發(fā)生故障的人5至6人。 同時(shí)，全體安排23名機(jī)電相關(guān)人員合作。邊拱工程勞動(dòng)力的安排邊拱工程主要以混凝土工、鋼筋工為主。 每個(gè)工作面配置了14人左右的混凝土工、7人左右的鋼筋工。主拱形工程勞動(dòng)力的安排主拱施工勞動(dòng)力以挖掘工、鋼筋工為主，協(xié)助合適的機(jī)電人員。 各工作面一般將挖掘工分為12人至20人，鋼筋工將18人至30人為各工作面提供烤架加工和安裝。二襯里工程勞動(dòng)力的安排雙襯工程主要以混凝土工、鋼筋工為主。 每個(gè)工作面配置了22

14、人左右的混凝土工，10人左右的鋼筋工。4機(jī)械設(shè)備的配置機(jī)械設(shè)備主要有鉆機(jī)、壓縮機(jī)、電動(dòng)葫蘆、混凝土攪拌機(jī)、混凝土噴射機(jī)、雙液注入泵、鋼筋切割機(jī)、鋼筋彎曲機(jī)、鋼筋調(diào)整機(jī)、液壓彎曲機(jī)、直螺卷機(jī)、電焊機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、混凝土水泵、備用發(fā)電機(jī)、洛挖掘機(jī)根據(jù)地質(zhì)情況確定型號(hào)，根據(jù)工程進(jìn)度安排數(shù)量?？諌簷C(jī)、備用發(fā)電機(jī)根據(jù)施工環(huán)境的要求確定機(jī)型，一般城市的施工要求采用低噪音機(jī)型。 根據(jù)工程量決定數(shù)量和電力。其他機(jī)械設(shè)備主要按工程量、工期要求安排。5質(zhì)量管理要點(diǎn)5.1豎井施工質(zhì)量控制要點(diǎn)建立和實(shí)施總技術(shù)人員的技術(shù)責(zé)任制建立和執(zhí)行項(xiàng)目以總技術(shù)人員為首的技術(shù)責(zé)任制，同時(shí)建立技術(shù)人員崗位責(zé)任制，分工明確，責(zé)任累及人，使

15、施工順序和方法符合施工技術(shù)管理制度的要求，確保工程質(zhì)量。做施工前的技術(shù)準(zhǔn)備組織圖紙進(jìn)行審查。 認(rèn)真核對(duì)設(shè)計(jì)文件和圖紙資料，切實(shí)理解設(shè)計(jì)意圖，檢查有無(wú)錯(cuò)誤、遺漏。 認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交流，各工序開(kāi)始前嚴(yán)格遵守詳細(xì)的技術(shù)交流、設(shè)計(jì)要求、規(guī)范要求、質(zhì)量要求和操作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)人員嚴(yán)格遵守技術(shù)交流要求和標(biāo)準(zhǔn)?？刂苼?lái)源，掌握材料采購(gòu)的關(guān)系。在物資采購(gòu)、供應(yīng)商提供產(chǎn)品、產(chǎn)品的顯示和追溯、不合格產(chǎn)品的管理、糾正和預(yù)防和質(zhì)量記錄等6個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理。 各種材料到達(dá)工地要檢查，使用前要按照規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)。5.2導(dǎo)孔施工質(zhì)量控制要點(diǎn)施工前班組由作業(yè)人員組織技術(shù)基礎(chǔ)、施工技術(shù)要求，了解管線的分布，掌握管線的流動(dòng)、結(jié)構(gòu)形式和尺

16、寸、埋設(shè)深度和車站結(jié)構(gòu)的關(guān)系，對(duì)已經(jīng)明確的管線采取保護(hù)措施，掛警告標(biāo)志，管線不明確，不會(huì)破壞如果發(fā)現(xiàn)未明確的新管線，中止工程，并立即向工程技術(shù)部報(bào)告。嚴(yán)格按照施組和技術(shù)基礎(chǔ)控制挖掘循環(huán)尺和挖掘順序，循環(huán)尺不得大于拱橋縱向間隔。 挖掘面平坦，挖掘后立即設(shè)置拱橋完成初期支護(hù)。 塌方引起的空洞，用氣磚等輕量填充材料填充，及時(shí)關(guān)閉后注入，確保初枝背后沒(méi)有空洞，混凝土和土體緊密接觸。5.3洞樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)鉆孔灌注樁必須按技術(shù)順序進(jìn)行，嚴(yán)禁逆序和跳躍工程。清穴鉆頭達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，鉆孔深度、孔徑、垂直度滿足規(guī)范要求，地質(zhì)條件符合設(shè)計(jì)，能使洞變干凈。 清孔請(qǐng)清除孔底的鉆屑，用錘子測(cè)量孔內(nèi)堆積屑的厚度在30

17、cm以下。 鉆孔時(shí)，不能通過(guò)保持孔內(nèi)的水頭，防止孔崩塌，加深孔底深度的方法來(lái)鉆孔。鋼筋籠的加工和吊裝1 )鋼筋籠加工鋼筋籠加工嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)圖紙和GB50204-2002規(guī)范的要求。 鋼筋籠主筋采用焊接，接頭相互錯(cuò)開(kāi)。 主筋和加強(qiáng)筋、箍筋采用點(diǎn)焊。2 )鋼筋筐吊分開(kāi)吊環(huán)放下鋼筋筐。 為了防止在懸掛過(guò)程中鋼筋籠變形，局部可以用1010cm見(jiàn)方的樹(shù)支撐加固。 鋼筋籠節(jié)和節(jié)之間為孔焊接，采用雙面焊接，焊接長(zhǎng)度在5d以上(d為鋼筋直徑)。卸籠的時(shí)候，人工地對(duì)準(zhǔn)洞的位置，垂直，輕，慢慢地放，不要撞到洞的墻壁上。 下放中發(fā)生故障時(shí)立即停止，查明原因進(jìn)行處理，嚴(yán)禁高舉猛放和強(qiáng)制下籠。 達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，固定動(dòng)臂，防止混凝土下沉和澆筑時(shí)浮起。水下混凝土澆筑灌注樁前根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)合理選擇管道和吊、運(yùn)輸設(shè)備。 混凝土用罐車運(yùn)輸，設(shè)置梭罐注入管道。 崩塌度為1820cm，2小時(shí)以內(nèi)析出的水分要求在混凝土的1.5%以下。 澆筑盡量縮短時(shí)間，連續(xù)作業(yè)，在最初澆筑的混凝土還有塑性的時(shí)間內(nèi)完成澆筑作業(yè)。最初的混凝土澆筑量要保證管道底