围护桩工艺性试桩总结解析

武汉市轨道交通11号线东段工程二标段光谷七路站围护钻孔桩试桩总结

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编制：

中国电建武汉地铁11号线二标段项目经理部

2014年10月

目录

一、工程概况.......................................................... - 1 -

二、试桩依据.......................................................... - 2 -

三、试桩目的.......................................................... - 2 -

四、试桩施工.......................................................... - 3 -

4.1场地平整 (3)

4.2桩位测量放样 (3)

4.3护筒的制作与埋设 (3)

4.4钻机就位 (4)

4.5旋挖钻成孔 (4)

4.6钢筋笼加工及下设 (4)

4.7下设导管 (5)

4.8混凝土浇筑 (6)

4.8.1混凝土配合比 (6)

4.8.2混凝土拌和与运输 (6)

4.8.3混凝土浇筑 (6)

五、试桩人员及设备配置情况............................................ - 7 -

六、试桩结论.......................................................... - 7 -

光谷七路站围护钻孔桩试桩总结

一、工程概况

本工点光谷七路站为11号线东段工程的第9个车站，位于武汉市东湖高新区高新大道与光谷七路交叉路口，呈东西向敷设于高新大道南侧地块内。光谷七路站有效站台中心里程：DK50+922.000；车站起点里程：DK50+768.20；终点里程：左DK51+252.000。

光谷七路站为地下两层带配线明挖岛式站台车站，有效站台宽度为12m，车站总长485.7m，标准段宽21.3m，最宽处约36m，平面呈不规则长条形，基坑开挖平面总面积约为11170.2m2。基坑开挖深度14.5m～16.2m，采用1000@1300钻孔灌注桩+一道砼支撑（第一道支撑）+两道钢支撑的支护体系，主体基坑安全等级为一级。

车站结构型式采用公共区单柱双跨结构、设备区及配线区为双柱三跨结构。本站共设置4个出入口+2组风亭，其中四个出入口分布设置于四个象限，满足车站疏散及市政过街要求；两组风亭分布设置于高新大道南侧的规划绿地中，均为低风亭；同时在车站设备大里程端地面设置1组冷却塔。车站小里程端为双正线盾构始发，大里程端为双正线盾构始发+双明挖法出入线区间。

光谷七路站车站主体结构平面图

本车站围护桩桩基地层岩性有素填土、粉质黏土、坡残积土、强风化泥岩、中风化泥岩、微风化泥岩和构造挤压揉皱带，f地基承载力在600kpa～2000kpa之间。计划采用旋挖钻进行桩基施工。

本车站场区内的地下水有上层滞水和基岩裂隙水两种类型。上层滞水主要赋存于填土层中，其含水与透水性取决于填土的类型。上层滞水的水位连续性差，无统一的自由水面，接受大气降水和供、排水管道渗漏水垂直下渗补给，水量有限。勘察期间，稳定水位埋深多在2～3m。强～中风化基岩为弱透水层，含有微量基岩裂隙水，构造挤压揉皱带为弱透水层，含有少量基岩裂隙水。强～中风化基岩为相对隔水层，基岩裂隙水主要赋存于构造挤压揉皱带中。基岩裂隙水总体水量贫乏。勘测期间测得平均水头为30.5m。

(1)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。

(2)《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

(3)《光谷七路站施工设计图》

（4）国家、湖北省和武汉市人民政府及其相关部门颁布的法律、法规和政策性文件。

（5）设计参数

①桩位偏差不大于0～-50mm（外放后中心线向车站内侧偏差0～50mm）;桩径偏差不应大于50mm。

②围护桩桩身垂直度偏差不大于1/100，立柱桩及抗拔桩垂直度偏差不大于1/200。

③围护桩桩底沉渣不大于200mm,临时立柱桩桩底沉渣不大于50mm。

④主筋间距偏差不大于10mm。

⑤箍筋间距偏差不大于20mm。

⑥钢筋笼长度偏差不大于100mm。

⑦钢筋笼直径偏差不大于10mm。

⑧钢筋保护层偏差不大于20mm。

⑨钻孔灌注桩采取隔桩施工，并在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。当采用泥浆护壁法施工时，钻孔前应预埋护筒。

⑩钢筋笼露出桩顶设计标高等于35d，浇注标高应比设计标高高出500mm内。

三、试桩目的

(1)选定本车站围护桩地层特点的钻孔设备及其在相应地层的施工工效；

(2)确定适合本车站围护桩造孔方法的固壁材料及其配合比；

(3)确定适合于本车站围护桩地层条件的清孔方法及清孔结束标准；

(4)钢筋笼保护层措施的可靠性和下设的最优方法；

(5)验证钻孔桩混凝土的浇筑方式、工艺的合理性；

(6)检验施工准备工作的周密性、严谨性；

通过本次试验，确定适合本车站围护桩地层高效的施工设备类型及各种设备的配置方式，在保证质量、安全、工期和节能环保的前提下，确定经济合理的施工工艺，为以后的桩基施工总结经验，能够更好的指导以后的桩基施工。

工艺性试验桩采用旋挖钻钻孔成桩。在开始钻孔前，首先整平场地进行压实，对桩基的桩位进行放线，放线后埋设长2.0m的钢护筒；钢筋笼采用整体加工制作，由25t 汽车吊下设；导管法浇筑水下混凝土成桩；成桩14d后采用低应变反射波法检测混凝土浇筑质量。

根据光谷七路站分布情况，试桩位置为DK51+106.2（D213），桩径1.0m，有效桩长17.5米，有效灌注最大长度18米（14.13方），坐标X=374672.4692，Y=550893.4338。

4.1场地平整

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在进行场地清理后，进行测量放样，将桩位放出，埋设十字保护桩，并做好桩位复测，记录放样数据备案；场内道路应与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

4.2桩位测量放样

根据设计所提供的控制点，利用全站仪在现场布置控制网并复核。依据钻孔桩中心轴线坐标值，用坐标法或极坐标法放样钻孔桩中心线、钻孔桩中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差应控制纵向±100mm，横向0～+50mm范围内。在距护筒约100cm的地带设置十字形护桩，便于校核，桩上标明桩号。

4.3护筒的制作与埋设

护筒采用壁厚6mm的钢板制作，其内径为1.2m，高度为2.0m。

护筒埋设采用挖埋法，即利用钻机钻入要埋护筒的土层后，将护筒放入其中，护筒顶高出地面0.2～0.5m。护筒埋设准确、水平、垂直、稳固，护筒的四周回填粘土并夯实。钻机钻头中心线、护筒中心线保持在同一直线。

护筒安设后，利用护筒周围的十字护桩，在十字护桩上进行挂线，用十字线中心吊线锤的方式，看护筒中心是否与桩中心重合，以此来校核护筒的准确安设位置。

护筒埋设好后，报请监理工程师对护筒的质量、埋设质量以及别的埋设要点进行检查确认，等监理工程师检验合格后，再进行钻进施工。

4.4钻机就位

旋挖钻机：立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机，在同一垂直线上，保持钻孔垂直。钻杆位置偏差不大于2cm。

4.5旋挖钻成孔

钻进时，缓慢旋转放下钻杆，进行钻孔作业，旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进完成钻取土。根据屏显深度，待钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口，由起重机提升钻杆钻斗至地面，拉动钻斗上的开关及打开底门，钻斗内的土自动排出。卸土完毕关好斗门，再进行下一斗的挖掘。利用自卸汽车将钻渣运至弃渣场。

钻孔灌注桩检查项目及允许偏差

4.6钢筋笼加工及下设

（1）钢筋骨架制作

钢筋笼骨架在钢筋加工厂内分节制作，每18m～22m加工为一节。先焊接好加强箍筋和十字护筋，再把三根或者四根主筋等分绑焊在加强箍筋上，再利用钢筋笼制作卡具，依次焊接好所有主筋。利用钢筋笼滚笼机将箍筋固定在主筋上，并用扎丝将箍筋与主筋进行固定。需要安装声测管的钢筋笼固定声测管。在钢筋笼上严格按照设计要求预埋主体围护结构预埋件，保证预埋件埋设位置准确，在规范要求范围内。

（2）钢筋骨架保护层的设置

保护层采用定位钢筋，定位钢筋每断面四个，间距1.5m。

（3）钢筋骨笼的存放、运输与现场吊装

钢筋笼临时存放的场地平整、干燥。钢筋笼存放时上盖、下垫，严禁将钢筋笼露天

存放。每个钢筋笼制作好后挂上标志牌，便于使用时按桩号装车运出。

钢筋笼在转运至具体桩位的过程中保证骨架不变形。汽车吊吊装时要采用四点起吊法进行吊装。前两个吊点设在骨架的上部，后两个吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间，左右对称起吊。在加强箍筋上加焊了十字护筋，保证钢筋笼在起吊时不致变形，在钢筋笼下放的过程中依次把十字护筋全部取出。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因并进行处理。严禁高提猛落和强制下放。

骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋固定在钢护筒上。钢筋笼中心与设计桩中心位置对正，反复核对无误后再固定于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。

钢筋笼加工完毕后，在下吊钢筋笼之前，报请监理工程师对钢筋笼的长度、焊接质量等作出检查，在监理工程师检验合格后，再进行钢筋笼的下吊。

钢筋笼制作标准表

4.7下设导管

钻孔桩混凝土采用泥浆下直升导管法灌注施工，选用圆形螺旋接头导管，其上端接浇筑漏斗。导管直径为250mm，壁厚3mm，中间节长2.0～2.5m，最上面配1～2节长1.0m、1.5m短管，底节配一节4米长的导管，导管下放至孔底以上30～50cm。

在车站钻孔桩工程中，第一次使用导管前检查导管是否漏气、漏水和变形，接头连接是否牢固可靠。同时，要定期进行接长水密性试验，试水压力宜为孔地静水压力的1.5倍。导管间连接要安放密封圈。

导管下设要按照导管配置米数，要依次下放，并记录好导管下设顺序、导管根数、每根导管的长度。

下设导管时应防止导管碰撞钢筋笼。导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。导管全部下入孔内后，应将导管先放到孔底，用来核对导管长度及孔深，然后重新固定在原位，开始浇注水下混凝土。混凝土灌注期间使用吊车吊放拆卸导管。

4.8混凝土浇筑

4.8.1混凝土配合比

根据设计图纸的规定，光谷七路站围护桩的钻孔桩混凝土全部采用C35水下混凝土。

4.8.2混凝土拌和与运输

采用商品混凝土站进行拌合。商品混凝土拌合站配料时，根据经监理工程师批准及委托第三方检测的混凝土配合比、骨料含水量及搅拌机的容量，计算出搅拌一盘混凝土所需砂、石、水、水泥、外加剂的重量。在拌制混凝土过程中，按规范要求定时测试混凝土的坍落度。根据混凝土坍落度和砂石骨料含水量的检测情况，及时调整配合比，并派试验专人到商品混凝土拌合站进行过程混凝土质量监控。

混凝土水平运输采用8m3搅拌运输车，由商品混凝土站运至试桩浇筑点直接入导管上的储料斗，通过储料斗进行导管进行浇筑。储料斗的容积为2m3，其上对称设置钢绳套，便于起吊。

4.8.3混凝土浇筑

本车站试验桩的混凝土采用直升导管法灌注水下混凝土。

在导管开浇前，预备好足够数量的混凝土(考虑导管内容积及封埋导管不小于1.0m 深的方量)后方可进行开浇。开浇前，导管内放置略小于导管内径的隔离胶球作为隔离体，其后在导管上口设置一个容积为2m3的储料斗。

开浇前有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上。当储料斗内的混凝土量已满足初灌要求时，拔出漏斗出口上的盖板，同时打开储料斗上的放料闸门，使混凝土连续进入导管，随即连续灌注混凝土，不得停顿。

(2)混凝土浇筑

混凝土一旦开浇后，应连续进行，不得中断，并应始终使导管埋入混凝土中足够深度，保证导管拆卸后导管埋入混凝土的深度不小于2m，以防止将导管拔出混凝土面；同时导管埋入混凝土中不得大于6m，以免出现堵管事故。混凝土灌注期间使用25t汽车吊吊放、拆卸导管。

浇筑过程中，密切注意孔口情况，若发现钢筋笼上浮，应放慢浇筑速度，同时，在钢筋笼上面用钢管支顶住钢筋笼，防止他继续上浮。

正常灌注时约8m3砼测量一次桩孔内混凝土面深度(浇筑后期应随时测量混凝土面

高度，确定混凝土面浇筑高度)，并及时做好各种浇注混凝土记录，指导导管的拆卸工作。灌注到混凝土顶面时，要比设计混凝土顶面高出0.5m米，以确保桩身混凝土的质量。

(3) 终浇阶段

灌注的桩顶标高应比设计桩顶标高高出0.5，以保证混凝土强度，多余部分在冠梁混凝土施工前凿除，桩头无松散层。钢护筒，在灌注混凝土后立即拔出。

五、试桩人员及设备配置情况

（1）人员配置

质检员1人、技术员1人、实验员2人、领班1人、钻工2人、钢筋笼安装2人、混凝土工4人、小工2人。

（2）机械配置

现代210挖机1台、福田雷沃6250旋挖钻1台和徐工25吨吊车1辆。

六、试桩结论

1、通过本次光谷七路站试桩，围护桩地层岩性由上而下依次有素填土、粉质黏土、坡残积土、强风化泥岩和中风化泥岩，地基承载力为600～1200KPa，地质条件与设计图纸相符，具体参见地质情况对比表。钻孔利用福田雷沃6250旋挖钻，配置25T汽车吊吊装钢筋笼和导管满足施工要求，18.2米桩基钻孔用时132min，具体地质钻机工效参见围护桩钻孔记录表。

地质情况对比表

2、通过本次试桩，围护结构钻孔为干孔钻孔，不需要泥浆护壁。

3、通过试桩，围护桩孔径1.02m，实际桩长18.25m，垂直度1/200,满足设计规范要求。

4、钢筋笼保护层定位筋每断面4个，纵向间距1.5m。下设钢筋笼时，利用护桩十字线核实钢筋笼的中心位置，保证钢筋保护层厚度及其钢筋笼的垂直度和平面位置。为了防止钢筋笼上浮，对钢筋笼进行承重。质量验收情况对比表参见下表。

质量验收情况对比表

5、混凝土浇筑利用导管进行浇筑，首次混凝土储备量为2.1m3，进行连续浇筑，浇筑高程超出设计桩顶标高43cm，符合规范要求。

6、混凝土利用C35水下混凝土，保证混凝土施工质量。

7、为了保证商品混凝土质量，项目经理部派专业试验人员驻场过程质量监控。

8、根据钻渣实际情况，在钻孔钻进至3～6m处，钻渣含水量较高，孔壁有少量渗水现象。

9、围护桩施工过程注意工序之间的衔接，提高围护桩施工工效。

综合以上试桩结果满足设计要求、试桩机具满足施工要求、施工中的混凝土及原材料满足设计及相关规范要求，施工组织方面保证工序之间的衔接，提高围护桩施工工效。

附件一：钻孔桩钻进记录

附件二：钻孔桩水下混凝土灌注记录

附件三：光谷七路站试桩地质情况描述