隧道洞内桩施工技术及质量控制措施研究.pdf

年 期 隧道洞内桩施工技术及质量控制措施研究岳保虎（中铁十二局集团有限公司，太原）摘 要 随着城市规模的不断增大 城市人口及机动车辆快速增加 城市交通状况日益恶化 为了改善城市交通环境 城市轨道交通建设得到了快速发展 在城市轨道交通隧道工程建设过程中 洞内桩施工起到至关重要的作用 要采取科学合理的施工技术及质量控制措施 保证隧道施工质量与进度 避免发生质量安全事故 文章结合某轨道交通项目隧道洞内桩施工的具体案例 详细介绍了所采取的钢管桩施工技术及质量控制措施 可以为同类工程建设提供有益的参考 关键词 轨道交通 隧道工程 洞内桩施工技术 质量控制措施中图分类号 作者简介：岳保虎（），工程师，从事高铁及高速隧道、地铁等地下暗挖工程工作。引言城市轨道交通隧道工程是现代化城市交通基础设施建设的重要组成部分，隧道工程施工质量对保障交通安全以及提高交通运输效率有着积极的作用。在工程建设过程中，要采取合适的施工技术措施，认真做好钻孔、钢筋笼安装、混凝土灌注等作业，提高隧道施工质量，尽量避免质量事故的发生。在施工过程中，要采取严格的质量控制措施，加强施工检测与验收工作，确保施工质量达到预定要求，以取得良好的社会和经济效益。工程概况某轨道交通工程与市政道路、轨道交叉重叠，两站区间为地下线，起点为明挖站，终点站为暗挖站，上行线设计长度为 ，下行线设计长度为 。初期支护采用锚杆钢拱架喷射混凝土，钢筋混凝土二次衬砌；隧道防水采用结构自防水防水层设计，暗挖隧道二衬仰拱施工后进行二衬拱墙施工。设计概况区间上、下行线上跨规划轨道交通 号线，段设置 根桩径 、长 桩，段设置 根桩径 、长 桩。采用桩基托梁处理，桩基为嵌岩基础桩（嵌入 号线底板以下 ）。施工采用选择 防水混凝土和、钢筋及 钢管。加劲箍筋间隔 均匀布置，定位钢筋每 布置 根，均匀布设 根 主筋。桩基施工相邻桩基间距 ，横向需进行跳桩施工。施工重难点在该工程中，施工重难点在于桩成孔、钢筋笼安装、混凝土浇灌等环节。项目部根据钢管桩施工的特点做好技术交底工作，针对施工重难点制定相应的应对措施，严格要求钢筋原材进场检验和混凝土浇筑工艺。城市规划与管理中国厨卫 中国厨卫 隧道洞内钢管桩施工技术措施在工程施工前，项目部组织人员应认真做好施工准备工作。按时修建施工及生活临时设施，组织人员做好现场调查，清理施工场地，接通水电，确定地下管线等情况。安排施工材料、设备等进场，做好材料检验、机具检修等工作，并对施工人员进行技术培训和质量安全教育。在隧道初期支护完成后，有序开展钢管桩施工作业。测量放线严格按照设计图纸放线，测量采用重复或闭合测量方法。放样前审核、熟悉图纸，测量班对资料、桩位等情况进行检查，并对重要部位进行复核。由专人复核放样资料，确保放样资料清晰和正确，放样资料上要有计算人、复核人的完整签字。进入现场后进行现场核对，结合施工图纸对地质情况进行对比，若发现问题，则要向监理、设计单位报请变更处理。钻孔施工钢管桩钻孔施工使用 工程钻机，钻孔后对孔径、孔深、垂直度等进行检查，确认无误后进入下一工序。在钻孔前，使用全站仪根据钢管桩参数喷漆定位桩孔位置，使钻机到位后进行钻机定位、锚固，确保钻机安放平稳、钻杆竖直，钻机无位移、沉陷情况，钻头与孔位的中心偏差在 内。钻机就位后先试运转，根据钻机性能和孔径、孔深等合理选择钻头，检查钻头直径、磨损等情况。做好相关准备工作后进行钻孔作业，开钻时采用低档慢速钻进模式，钻进到钢管下 后恢复正常速度。在钻进作业过程中，要检查土层变化和渣样情况，逐米记录钻进情况，遇到岩层变化需要加密记录，确保做好地质核查资料。不同土层的钻进速度要适当调整，如回填土钻孔建议采用慢速低压钻进方式。钻进过程中，注意检查钻杆垂度、钻进速度等参数，转换钻杆时保持钻头起落均匀，避免触碰孔壁。钻孔结束后，检查确认孔深、孔径等符合设计要求，在采用尺量、垂线等测量方式确认各项指标达标后进行清孔作业。将钻斗推进到底，旋转数圈装入孔底沉渣，然后提钻甩渣，控制沉渣厚度在 以内。使用测针、测饼分别测量孔深来确定沉渣厚度，确保清孔彻底。在混凝土灌注之前对孔底沉渣厚度进行二次测量，若沉渣厚度超标，则需要用高压风冲射的方式进行清理，然后立即浇筑封底混凝土。钢筋笼制安原材料进场需要具有检验报告等材料，进场后分类堆放，经取样检验合格方可投入使用。对钢筋表面进行处理，在钢筋笼成型前清除钢筋表面的油渍、铁锈、浮皮等，根据现场条件选用钢丝刷、喷砂等除锈方式。钢筋笼由加工厂统一制作，制作钢筋笼主筋为 选择直螺纹机械套筒连接，一个截面上接头数量在 以内，钢筋笼每节 ，主筋与加强箍筋采用焊接连接。制作加工后，存放钢筋笼时设置衬垫并加盖防雨布。对钢筋笼进行分节吊装入孔，避免触碰孔壁导致坍塌，入孔后对钢筋笼准确定位并牢固，在钢筋笼上端设置吊环或固定杆件。钢筋笼由加工厂统一制作后，普通长度的可由专用运输车直接运到现场，长度大的钢筋笼可分节运输在现场接长成型。运输过程中要采取措施避免发生变形情况，吊装施工前清除钢筋笼表面的泥土、油渍等杂物，根据钢筋笼重量、长度来选择适宜的起重设备，吊装作业时采取措施保持钢筋笼竖立不磕碰孔壁，安装到位后检查合格进行可靠定位。在钢筋笼上绑扎声测管，在加劲箍位置对声测管用圆环进行固定，每桩埋设 根声测管。安装导管导管直径在 ，导管长度视管节有所不同，中间节 等长，与漏斗下连接导管 长，底节 长。在导管使用前，确保导管内壁光滑、接口严密，并进行试拉、施压（压力为孔底静水压力 倍）和水密性试验，按顺序编号且标明尺度。在组装后，确保轴线偏差在钻孔深度 以内，导管距孔底深度 。导管吊入孔内位于钻孔中央，用橡胶圈、胶皮垫做好密封性处理，进行升降试验。确认导管各项试验合格后，方可进行混凝土浇筑作业。灌注混凝土混凝土于拌合站集中拌合后，由罐车运输到现场，在施工前准备好储料斗、隔水栓等灌注机具。混凝土到现场后先倒入储料斗，再倒入漏斗灌注。选择导管法灌注混凝土，需要安装导管后浇水润湿导管。导管吊入孔内保持在居中位置顺直、稳步沉放，避免碰撞孔壁或钢筋骨架。混凝土灌注前，要对混凝土性能指标进行检验，做好检查记录，经监理确认后进行灌注作业。混凝土灌注时，导管埋入混凝土 以上，混凝土顶着球塞流入水中。为了保持灌注的连续性，尽量降低导管拆除时间。灌注作业过程中，使用勘探锤探测孔内混凝土面位置，针对性地调整导管埋深。在桩顶加灌 ，灌注后待混凝土初凝状态下拔出钢管，将现场清理干净。控制措施在隧道工程钢管桩施工过程中，要严格执行工程质量目标的要求，对各个施工环节进行质量把控；采取科学有效的质量控制措施，做好质量检测和验收工作，确保施工质量达到设计要求，避免因质量事故而延误工期，进而增加成本。建立工程质量保证体系该工程质量目标为一次性验收合格，确保全部工程内容达到国家标准要求，争创市优质工程。为了实现这一目标，项目部成立由项目经理、总工程师、各部门负责人组成的质量管理领导小组，全面负责质量管理工作。项目部配中国厨卫 城市规划与管理 年 期 备质检工程师，在作业队工班设专职质量检验员，建立高水平的质量检测队伍，并配备所需的检测仪器设备，对原材料、施工技术等方面进行全过程的质量控制。质量管理领导小组制定严格的质量标准及制度体系，督促工程质量监督制度、工程材料质量监控制度、工程质量检测试验制度等相关制度的落实，树立样板工程施工项目，有序开展跟踪检测、复检、抽检等工作。在钢管桩施工的各个工序环节，要采取相应的质量控制措施，监督管理操作行为，检查验收工序质量，对内业资料进行规范管理，确保各项质量控制措施落实到位。例如钢板桩桩芯直径尺寸与设计尺寸偏差在 以内，桩中心位移偏差在 内，垂直度偏差不超过 ；钢筋笼箍筋、水平筋间距在 内，钢筋骨架尺寸偏差在长 、宽高 内，弯起钢筋位置偏差在 内；导管法灌注混凝土施工中，粗骨料最大粒径小于 且在钢筋最小净距的 内，混凝土灌注桩顶高于设计值 等。质量控制措施在测量放线环节，在测量校核定位基准点、水平高程点后，做好永久性标记，并采取一定的保护措施。测量仪器要经计量局检验标定，控制测量偏差不超过 ，每桩都要经过测量放点、钻头对正校核的测量工序，绘制精准的测量成果图。在钻进施工环节，要对旋挖钻机进行准确定位，校对桩型心的控制引点，保持施工机械的水平和稳固。在钻进作业过程中，借助钻机操作系统自行校核钻杆垂直度，配合目测确保钻杆垂直。钻出的土要堆放在孔位 以外的区域集中堆放，土石方运输场外后要对场地进行平整处理。钻进过程中钻筒更换要由专人进行现场指挥，落钻筒要对正桩孔，起落时不能碰撞桩壁。在钢筋笼安装环节，要由专人现场指挥吊装作业，以免钢筋笼碰撞桩壁或因绑扎不到位而塌落。声测管绑扎的位置要均匀、准确，接缝处必须密实，管内壁不得留有杂物影响检测工具，管底用钢板焊封底，管接头用卡钳连接、密封，管口高出混凝土面 。在混凝土灌注环节，首斗灌注在 以上，埋管深度要控制在 之间，一次拔管在 以内。根据孔洞面积计算和控制封底混凝土数量，首盘混凝土应准备一定的余量。灌注混凝土要有足够的冲击能量，以排出导管内泥浆，冲开桩底沉渣。灌注过程中要合理控制导管埋深，首批封底混凝土埋深在 以上，初始导洞埋深 时拔管，拔出 浇筑 ，类推至完成浇筑。质量检测措施在施工过程中，要严格贯彻落实工程材料质量监控制度、工程质量检测试验制度等质量管理制度。对原材料实行市场准入制度，审查供应商资质，对重要材料选择驻厂监造。质量检测人员按规定程度进行出场、进场和过程检验，出具准确、详实的检测报告，并及时清退不合格的材料。在施工人员作业过程中，每道工序完成后要由监理工程师检查签字，需设计人员参与的由设计人员同监理工程师负责工序检查，需验证的项目在监理工程师监督下进行试验，委托检测单位做好无损检测项目工作，及时上报检测结果。如果检测结果存在异议，就由第三方进行复检。对于首件样板工程，要对材料、设备、工艺等进行检查评估，验收工程质量并出具报告，按首件验收要求执行规模施工。施工前将工程质量保证措施上报审核，在施工过程中对人员操作行为进行监督管理，规范工作程序和操作方法，在施工完毕后及时进行质量验收评定工作，验收合格后方可进入下道工序。比如在施工完成后进行单桩承载力和桩身完整性检测，受检桩混凝土强度达到设计强度 时进行超声波无损检测。施工单位严格执行自检、互检和交接检制度，实行不定期质量巡查和定期质量检查模式，落实原材料进场检验、材料及半成品检测、不合格品处理、试验事故分析报告等制度；发生质量事故后及时逐级上报并开展调查处理工作，全面保障工程施工质量。结语随着城市轨道交通建设事业的不断发展，原有施工技术得到了快速发展与提高，新的材料设备、技术工艺也被应用到施工中。因此，要合理采用先进、适宜的施工技术，保证工程建设的科学性与合理性。同时，要加强工程建设的质量管理。在施工过程中采取有效的质量控制措施，最大限度地降低质量事故发生的概率，以可靠的质量提高工程建设的经济效益和社会效益。参考文献 卫鹏竺山湖双排钢管桩围堰和隧道变形特性研究公路，（）：李建合，伍锦智山区公路隧道充填型溶洞软弱地基注浆钢管桩加固施工技术西部交通科技，（）：，易代红浅埋偏压隧道进洞钢管桩注浆预加固施工技术研究交通世界，（）：李岩，江佐阳，高文山，等硅藻土隧道基底加固方法现场试验研究路基工程，（）：肖龙生浅埋偏压隧道进洞钢管桩注浆预加固施工技术科学技术创新，（）：孙照玉，左鲁钢管桩地基加固与排水系统改造在富水黄土隧道中的应用技术研究甘肃科技纵横，（）：，康健金鸡湖隧道 工法组合桩围堰施工技术要点建筑技术开发，（）：城市规划与管理中国厨卫