地铁工程土建施工全暗挖双层三跨车站洞桩法施工工艺培训课件

内容摘要：

1.1 工程概况

XXX站现为全暗挖双层三跨车站，采用“洞桩法”施工。
车站总长为238.1米，标准宽为24.4米，总建筑面积为21093m2，车站主体拱顶覆土7.73m，底板埋深为26.33m，车站在四个象限共设4个出入口，3组风亭及8个安全出入口。

XXX站结构形式为叠摞侧式车站，双层三跨钢筋混凝土结构，车站总长238.1m，为全暗挖车站，采用洞桩法施工，车站两端为盾构区间。车站主体拱顶覆土7.73m，底板埋深为26.33m，车站中心线处左线轨顶绝对标高为26.29m，标准段宽度24.4m。车站共设置4个出入口通道、3组风亭及4个紧急疏散口。本车站施工采用“洞桩法”施工，其中边桩共计327根，直径1m，桩间距1.6m，桩长20m～25.63m；中桩66根，直径1.8m，桩间距6.2m～7.5m，桩长23.5m～26.5m。

1.2工程地质
本工程边桩及中桩所涉及地层主要为卵石⑤层、粉质粘土⑥层、粉细砂⑦2层、卵石⑦层、粉质粘土⑧层、卵石⑨层。

1.3工程水文
根据勘察单位提供的成果资料，勘察过程中观测到二层地下水，为潜水（二）和层间水（三）。
潜水（二）：水位埋深18.00～18.68m，水位标高为32.12～33.70m（实测31.586），观测时间为2011年5月～2012年8月，含水层为卵石⑤层，下伏隔水层为粉质粘土⑥层，水位高出含水层底板约0.2～0.5m，主要接受越流和侧向径流补给，主要以越流、侧向径1流方式排泄；
层间水（三）：水位埋深28.15～30.40m，水位标高21.90～23.04m（实测标高23.146），含水层为卵石⑦层、卵石⑨层，观测时间为2011年9月，主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、人工开采方式排泄。

1.2 施工工序介绍

洞桩法施工原理

在已施工完成的车站主体小导洞内进行边桩、中桩施工，边桩完成后，在桩顶施工冠梁、边跨初支扣拱及二衬扣拱；中桩完成后，安装钢管柱、施做顶纵梁、中跨初支扣供与二衬扣拱，形成了桩、梁、拱稳定支撑体系，然后施工车站底板、侧墙、中板等后续工作。

洞内机械成桩施工原理

通过钻机动力系统带动钻头旋转切削土体，在钻机旋转下使孔内的泥浆在孔壁上形成泥皮护壁。所切削土体与泥浆混合后的泥渣，通过离心泵系统由钻杆内抽出，排放至沉淀池内，根据泥浆比重测试结果，往孔内补充泥浆，形成出浆与回浆的循环，保证孔内泥浆比重和水头高度，防止塌孔。

导洞施工

主体小导洞采用台阶法施工，导洞宽×高：4m ×5m，采用C20喷射混凝土+钢格栅支护，台阶长度3～5m。开挖断面图如下：

1.3 围护桩施工工序介绍

桩孔破除及加固

据桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除，边桩破除半径800mm，中桩破除半径1300mm,破除范围分别采用φ25的钢筋分上下两层搭接焊成环，与底板格栅主筋和连接筋焊接牢固，然后在上下两层筋焊接φ10@150mm的箍筋，最后采用C20自拌混凝土浇筑。如下图所示：

钻孔设备

由于导洞净宽只有4m，净高只有5m，作业空间严重受限，市场上的普通的反循环钻机尺寸较大,不适合在导洞内施工，因此钻机需通过厂家定制。钻机在车站范围内施工，行走距离较短，因此钻机采用电动力系统，采用液压步履式行走系统。受导洞净高影响，钻机动力系统行程高度有限，钻机钻杆分节长度制作成1m，钻杆直径选为8寸。

施做混凝土护壁及孔口注浆

由于小导洞内空间有限，钻机起落高度受到限制，在钻进前根据地层情况开挖2～3m施做砼护壁，护壁砼采用人工浇筑 C20自拌混凝土，厚度15cm，上下两节护壁之间搭接5cm，确保孔壁的稳定性。
在砼护壁上埋设侧向注浆管，对孔口周围护壁进行加固，保证在钻进过程中孔口的稳定性。

钻机就位

通过桩口的十字线，进行钻机对位。首先将钻机平台保持水平，钻机起落架保持竖直，移动钻机将钻杆的十字中心线与桩口十字线重合，再次复核钻机平台与起落架。

泥浆制备

在小导洞内设置泥浆池，泥浆池可采用加气块砌筑，并做好防水处理，防止泥浆池渗水对后续施工造成影响。泥浆池容量根据桩基实际需用泥浆量考虑，宜为实际泥浆量的1.4-2倍，并逐级设沉淀池，出渣池，回浆池。泥浆池随钻机位置变化而就近选择，钻机出渣管与回浆管采用高分子材料管，固定于导洞壁上，管节之间采用法兰盘连接。
泥浆制备，采用优质膨润土及纯碱在钻孔内搅拌，通过出渣管与回浆管进行循环，使泥浆搅拌均匀，搅拌时间不少于15min。膨润土及外加剂用量通过实验确定，泥浆各项指标要求如下表：

投稿会员：芳华