高铁车站市政配套桩基工程施工重难点分析及应对措施

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年第34期   作者:唐瑕
[导读] 伴随我国社会的发展,高铁的建设脚步越来越快,

        唐瑕
        中铁二十局集团第四工程有限公司  山东青岛  266100
        【摘要】伴随我国社会的发展,高铁的建设脚步越来越快,同时与各个城市高铁站的市政配套工程建设也迎来更大规模的发展,而在此过程中对市政配套工程中的桩基工程建设管理有着十分重要的意义。通过对桩基工程中各工序进行重难点问题分析,从而加强对关键环节的工序质量、施工材料等方面的管控上,并且提前将应对措施向一线施工人员交底,进而为在面对突发事件时,各方人员根据方案措施及时处理,降低损失。
        【关键词】桩基;市政配套工程;重难点分析
        引言
        伴随我国社会的发展,高铁的建设脚步越来越快,同时与各个城市高铁站的配套工程建设也迎来更大规模的发展,一般而言,新建高铁站的配套工程一般包含站前广场、集疏运匝道桥及配套市政道路工程。其中桩基工程作为集疏运匝道桥工程必不可少的一环工序,需加强对工程建设质量的管控,提高桩基施工完成后的可靠性,但是桩基工程往往涉及较多隐蔽工程验收,管理上难免出现疏漏,使工程中存在着一些问题,损害工程质量,后期返工加大了工程成本,也对工程的工期要求提出了严峻的考验。
        1.1 桩基工程
        襄阳东津站枢纽城市综合配套工程北侧集疏运匝道桥由西侧匝道桥、落客平台及东侧匝道桥三部分组成,其中:平台宽度21.5-24.35m,匝道桥宽为9-11m,包括与平台连接处的变宽段,匝道桥上部结构为钢筋混凝土连续梁结构或钢结构连续梁结构,下部结构为柱式墩结构接承台基础,桩基为1.5m桩径的群桩,桥台采用轻型桥台,下设1.2m桩径的桩基4根,1.5m桩径的桩基共132根。
        1.2 工程地质
        (1)地层岩性
        呈典型的河流阶地沉积韵律,覆盖层多表现呈二元结构表层为Q2~3al+pl粉质黏土,灰褐色,硬塑,中间多夹有圆砾土或中粗砂等透镜体。覆盖层总厚度一般大于18m;其中在襄阳东津站中心两侧各1km范围内存在深厚覆盖层,上部为为粉质黏土,下部为中密~密实圆砾土,覆盖层的层厚多于40m,圆砾土层的层厚多于30m。下伏基岩为K-E泥质砂岩,全~弱风化。
        (2)地质构造
        地貌为河流阶地,覆盖层厚度普遍较大,地质构造一般呈隐伏状态。工程位于襄阳-广济断裂区,断裂区断层影响范围内的岩层比较破碎,工程地质条件较差。
        (3)工程地质条件
        总体呈河流高阶地向一级阶地过渡区域,覆盖层沉积韵律变化较快,基岩面起伏较大。尤其是襄阳东津站中心两侧各1km范围圆砾土层厚度普遍在20m以上,既有钻探资料往往未能够钻穿。本段地质为第四系黏性土覆盖层,一般多有膨胀性,膨胀潜势以弱~中为主。圆砾土大多为为粗圆砾土,中密~密实,局部夹薄层粉细砂、黏性土等透镜体。
        1.3 水文地质
        场区地表水主要为排水渠、河沟河塘及汉江中的水。地下水类型大多为地层砂砾石中的孔隙水,以及少量地层黏性土中的上层滞水。砂砾石层孔隙赋存于砂砾石层中,与汉江地表水有水力联系并相互补给,水位随季节变化。根据既有水样化验成果,沿线地表水与地下水无化学性侵蚀,无盐类结晶破坏无氯盐侵蚀性。碳化环境等级为T2。
        2、施工工艺及方法
        根据设计地质、场地情况、施工进度要求、现场文明施工要求以及现场电力情况,采用旋挖钻进行泥浆护壁成孔施工,采用导管法灌注水下混凝土。


        3、桩基工程施工重难点问题分析及应对措施
        3.1 坍孔
        坍孔的具体特征是孔内水位剧烈下降,孔内水面冒出较多细小水泡,一直出渣却不见进尺但是钻机负荷缺在显著增加等。
应对措施为:
①在松散的砂层地带中钻进时,应选用高质量泥浆,做好泥浆指标的控制,及钻进进尺控制。
②当孔口发生坍塌时,要立即拔出护筒并用黏土回填钻孔,回填后埋设护筒再钻。
③当孔内发生坍塌,要立即判明坍塌位置,回填到坍孔处以上1到2米以上,当坍孔较为严重时桩孔应全部回填,待回填密实后再钻进。
④清孔时应注意及时补浆,由专人负责。
⑤钢筋笼吊装时应对准钻孔中心,竖直插入,谨防触及孔壁,导致塌孔。
3.2 首批混凝土封底失败
如果首批混凝土未能成功封底,应立即拨出导管,提起钢筋笼,马上清孔。
3.3 供料和设备故障使灌注停工
如果因设备故障,导致混凝土材料供应问题,造成较长时间的停工,使混凝土凝结而导致断桩。应对方法为:
①若断桩位置距离桩底较近,可以尝试提起钢筋笼后重新成孔。
②若断桩距离桩顶较近,可采用接桩施工。
③若原孔已经无法利用,则必须回填后采取两侧周围补桩的办法。
3.4 灌注过种中坍孔
如因为清孔施工不合理、泥浆比重较小、吊放钢筋笼时冲击孔壁、致使在桩孔灌注过程中发生坍孔时。
应对方法为:
①如坍孔并不严重时可继续灌注,并可适当加快进度及时成桩。
②如塌孔严重导致无法继续灌注,须及时回填重新钻进成孔。
3.5 导管拨空
若出现导管拨空情况时,应对方法为:
①混凝土面距离地面距离较大时应重新钻进成孔。
②混凝土面距离地面距离较小时可采取接桩施工。
3.6 钢筋笼上浮下沉
发生钢筋笼上浮情况,一般主要是因为套管上拔、导管提升过程中挂到钢筋笼,除此之外还有可能因为混凝土的灌注下落速度过快,导致钢筋笼向上的浮力超过钢筋笼向下的重力。为防止钢筋笼上升,混凝土浇筑时应最高控制在0.4m3/min,另外可在钢筋笼底端焊接混凝土块(直径70cm,厚度10cm以上),防止上浮。
为防止发生钢筋笼下沉情况,可采用φ20吊筋将钢筋笼悬吊在钻机平台上,钢筋笼底端的混凝土块也能增加钢筋笼浮力,防止下沉。
3.7 灌注高度不够
若出现混凝土灌注高度达不到设计高度时,应对措施为浇筑完成后再挖开桩头,再进行接桩施工。
3.8 导管进水
其主要原因如下:
首盘混凝土料斗储存量不足或导管底距离孔底过大,混凝土下落后,不能堆满导管底口,致使泥水从导管底口涌入;
导管试压不合格,接头漏气,接头间橡皮垫被管内气压挤开,水从接头处流入;
导管提升过快,或测探导管余长时计算错误,导管底口高出混凝土面,致使底口涌入泥水。
应对方法:
立即查明原因,采取相应的措施加以预防。可采取以下处理方法:
①如是首批混凝土料斗存储量不足的问题引起,应当即拔出导管,调用钻机抓斗清理桩底混凝土,再从头储存充足的首批混凝土,从头灌注。
②如是首批混凝土料斗存储量不足原因引起,应立即拔出导管,调用钻机抓斗清理桩底混凝土,再重新储存足够的首批混凝土,重新灌注。
3.9 堵管
导管在混凝土中无法拔出称为堵管,主要因为灌注时导管埋入混凝土过深,或间隔时间过长导致混凝土初凝使导管与混凝土间摩阻力过大。
应对方法:应严格控制导管埋深,按照规范要求埋深应为2-6m,在混凝土浇筑间隔期间,每间隔15分钟上下拉动导管,使导管附近的混凝土不致过早初凝。如果已经发生堵管,可用吊车尝试拔出,拔时详细测算桩底的剩余埋置深度,以防超拔。
        结语
        随当前城市化水平逐渐提高,城市内设施也逐渐完善,市政工程建设在蓬勃发展,桩基工程作为桥梁下部结构的不可缺少且最基础的一环,工程质量的管控是重中之重,通过对桩基工程施工过程中的重难点问题详细进行分析研究,提炼总结出有实践意义的经验,然后培训交底到一线施工人员,加强对桩基工程关键环节的管控,面对突发问题时,及时有效的应对,可以减少工期延误的风险,降低因质量问题返工造成的损失。
        参考文献:
        [1]张文斌.某工程桩基设计与施工工艺分析[J].住宅与房地产,2020(21):94-95
        [2]唐树贺. 运营条件下车辆段上盖物业开发对既有地铁影响研究[D].北京交通大学,2015.
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