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1、天津地铁 3 号线和平路站超大基坑中间桩柱施工技术1 工程概况天津地铁 3 号线和平路站地下 3 层，物业开辟部分地下 4层，主体为多跨矩形框架结构。基坑长约 150m，宽约 140m，开挖深度 21.46m，盾构井处深度 22.61m。围护结构为地下继续墙，墙厚 1m，墙深 40.05m。车站的主体呈东北西南走向，与计划的地铁 4 号线和平路站实现通道换乘。车站平面如图 1所示。基坑采用盖挖逆作法施工，各层结构板采用以钻孔桩为基础的永临结合的钢构柱为支撑系统，施工结构顶板前施工钻孔桩和钢构柱，结构层板施工完成后，暂时柱兼作永远柱的一部分，在钢构柱周边根据结构柱尺寸绑扎钢筋、立模、灌注混凝土，
2、形成永远柱。车站基坑横断面如图 2 所示。2 工程与水文地质条件站区地层主要为第四系全新统人工填土层，第陆相层、第海相层、第陆相层、第陆相层、第海相层、第陆相层。地下水为第四系孔隙潜水，赋存于人工填土层层、第陆相层层及第海相层层中，以第陆相层1 粉质黏土、第 1 页 共 6 页1 粉质黏土为隔水底板。潜水地下水位埋藏较浅，勘测期间约为 1.031.93m(高程 0.681.52m)，具有显然的丰、枯水期变化。微承压水以第陆相层1 粉质黏土、1 粉质黏土为隔水顶板。2 粉土、4 粉砂、2 粉土、4 粉砂为主要含水地层，厚度较大，分布相对稳定。各含水层局部夹透镜体状粉质黏土。微承压水水位受时节影响
3、不大，水位变化幅度小。3 中间桩柱施工方案决定中间桩柱是逆作法施工中在底板未封底受力之前，与地下继续墙共同承受地下结构、上部结构自重和施工荷载的承重构件，也是逆作法的关键步骤。立柱的做法许多，常用的是底端插入灌注桩的钢构柱和钢管混凝土中间支撑柱。经过研究比选，拟采用先插钢构柱的方法施工。4 施工方法及控制要点4.1 技术要求本工程桩基分为 1 400mm 和 1 000mm 两种， 1 400mm 桩最深钻孔深度 83.65m， 1 000mm 钻孔深度 36.85m，要求成桩垂直度 0.3%。桩上钢构柱有 650mm650mm， 800mm600mm 和800mm800mm 3 种截面尺寸，
4、采用4 根20224加缀板衔接焊接而成，格构柱插入桩混凝土中 2m，定位偏差2cm。施工关键在于如何保证格构柱的定位精度，从而保证支撑系统稳固、基坑开挖平安。第 2 页 共 6 页4.2 施工工艺按照桩柱的技术要求和场地内的工程地质情况，钻孔桩采用正循环回转钻机成孔。钻孔桩及钢构柱施工流程如图 3 所示。4.3 施工控制要点4.3.1 确保成孔的垂直度要保证钢构柱安装精度，应首先保证钻孔的垂直度，尤其在开孔至 30m 深度这一段。从以下方面控制:护筒统一加工，厚度 6mm，确保多次使用不变形;桩心定位采用十字法，并把桩中心延长到四周地面固定点位上，以便随时检查和校验;钻进过程中，每钻进一根钻杆
5、检查一次钻机水平度和钻杆垂直度，同时亲密监视测斜仪，随时调节;偏差严峻时，回填砂黏土到偏孔处 0.5m 以上，待沉积密实后，再重新钻进。4.3.2 泥浆性能控制在施工中，无论是对于成孔质量，还是终于对桩承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。泥浆性能控制指标及测试方法如表 1 所示。4.3.3 钢筋笼加工因为桩基承载力要求较高，设计配筋为 40 28，分内外 2层布置，使桩内净空减小，增强了钢筋笼加工和钢构柱定位的第 3 页 共 6 页难度。所以钢筋笼加工要求分节制作、整体拼装，分节吊装入孔;主筋采用机械套管衔接，便利在孔口对接;主筋与箍筋采用点焊，保证吊装时的刚度和平安。4.3.4 钢构
6、柱的加工钢构柱在特地制作的平台上举行加工，首先把 2 根角钢接长后紧贴扣放在加工平台的内模上，用缀板把 2 根角钢焊接成型为钢构柱的一个侧面，再把 2 片焊接成型为一个钢构柱。钢构柱焊接除按钢结构加工规范标准举行外，务必按点焊间隔段焊(12cm)满焊的步骤施工。在加工过程中，若消失格构柱局部变形，可采用油顶或手拉葫芦等工具调节成型。详细精度要求:钢构柱采用 Q345B 号钢;钢构柱接长采用单面坡口焊，焊缝二级;加工柱身弯曲矢高 H/12(H 为柱长)，且 12mm; 柱身扭曲 h/250(h 为截面较长边)，且 5mm;柱截面尺寸对角线误差控制在 4mm。4.3.5 钢构柱的安装及定位1)定位
7、架利用钻机塔架上现有滑道，在其顶端和下部(钻机平台井口)分离制作一个井字形定位架。定位架上部为固定式，下部水平两个方向可用螺栓调整，同时加工1 根 3m 长的固定式钢构柱为导向柱，和入孔后的钢构柱衔接，通过定位架螺栓调整柱的定位精度。2)吊放钢筋笼分节吊放入孔，整体衔接后，用根钢丝绳固第 4 页 共 6 页定在孔口机架上，汽车式起重机吊起钢构柱上端，使自然下垂，将其下端对准孔位中心和钢筋笼中心，利用其自重慢慢下放到孔口，和定位架上导向钢构柱螺栓衔接后，再将钢筋笼连续下放到设计高度，固定。3)定位先将定位架下部井字架螺栓松开，使导向柱和钢构柱自然下垂，再利用水平仪和调整螺栓协作，将钢构柱精确定位
8、。格构柱安装定位完毕后，利用护筒中心线检查格构柱的中心与桩位中心位置重合后，再把格构柱固定在井口台架上，拆除导向柱，为混凝土浇筑供应位置(见图 4)。4.3.6 混凝土浇筑清孔下放钢筋笼、钢构柱并精确定位后，开头下放导管，浇筑水下混凝土，因为导管安设在钢构柱内，空间较小，应从几个方面控制，保证桩柱的定位:抉择衔接抱箍外壁光洁的导管，衔接后轴线在一条直线上;下放和拔管时当心谨慎，务必竖直上下，钢构柱的 4 根角钢底端切割成楔形，防止管箍刮蹭钢构柱，使其偏斜;首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中1.0m，灌注过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度 6.0m;灌注务必继续，防止断桩;随孔内混凝土的升高，需逐节迅速拆除导管，时光不宜超过 15min;在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空第 5 页 共 6 页气时，后续的混凝土应缓缓灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。4.3.7 上部回填水下混凝土终凝 12h 后，上部钢构柱与桩孔间排解泥浆，做回填砂处理，防止移位变形，再解除孔口定位台架对钢构柱上端的约束。5 结语从基坑开挖状况看，钢构柱方式的中间桩柱满意基坑施工平安，定位精度也能满意永远结构柱施工，仅有 2 根需要割除部分角钢，总体上看是可行的。第 6 页 共 6 页
