AM钢管桩的施工技术与应用.doc

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AM钢管桩的施工技术与应用
摘要： am钢管桩既是车站结构的主要承载和传力结构，又是盖挖逆做的施工支柱。am扩底桩借助电脑自动跟踪操作，具有成孔速度快，桩身施工质量稳定；加之插入钢管柱具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳耐冲击等优点，较等直径旋挖灌注桩承载办有较大提高，逐渐的在地铁盖挖逆做施工中广泛采用。
关键词：地铁；am扩底桩；钢管柱；施工
abstract: am steel pipe pile structure of the main bearing of both station and force structure, but also cover digging the inverse construction of pillars. am belled piles to use computers to automatically track the operating hole speed, pile construction and stable quality; combined with inserted steel pipe column has a high strength, light weight, good plasticity and impact resistance, fatigue resistance, etc., than the diameter rotary digging pile carrying office has improved greatly, and gradually excavation for cover in the subway widely used in the construction.
keywords: subway; the am expansion of the end of the pile; steel pipe column; construction
一、工程概况
本工程为杭州地铁武林广场站，是1号线与3号线的换乘站。本站为地下三层岛式站台车站，车站总长161.75m,宽36.6m,总高26.78m;岛式站台，地下二层换乘站台宽29.3m，地下三层换乘站台宽14m，有效站台长120m；主体结构为三层五跨岛式站台，采用盖挖逆作法施工，中间桩采用φ1.6m旋挖am扩孔桩，上接φ900钢管混凝土柱，桩长23.496-24.166m，柱高23.120-7.730m不等。
二、am旋挖扩孔灌筑桩施工准备
1、首先用测量仪器放出扩底灌筑桩芯位置，旋挖钻钻机自行至桩位处，引导对准桩位中心，调整钻机的钻头及钻杆垂直度准确定位。钻机先钻孔直径为1.8m，孔深2.75m后开始埋设护筒，护筒选用壁厚10mm、长3.0m的钢护筒，埋设后孔口需露出地面200mm，护筒埋设完成后四周用粘土回填、压实，防止涌浆，采用钻机压入，并调整桩位中心和通过钻机自带的电脑可视装备，调整检查其垂直度。
2、钻机就位准确，操作人员提前在钻挖设备电脑管理可视装置系统输入设计孔桩数据，加注合格泥浆稳定液，开始直径1.6m桩钻孔，边钻孔边加入稳定液，确保孔内液面保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量,刚开始要放慢旋挖速度，并注意放钻要稳,提钻要慢，特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度。
3、钻机钻到桩底扩底标高后,更换扩底专用魔力扩底铲斗进行桩孔底部的扩底作业，铲斗边进行旋转中，被平均分割成2份或4份进行切削挖掘，并在切削挖掘中进行水平扩底，将桩孔底部挖掘成设计尺寸，钻孔的同时，做好整个过程中的钻进记录，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度，操作员根据旋挖钻机上设有电脑管理施工映视装置系统显示控制钻机的垂直度和扩底尺寸。
4、长护筒的埋设，长护筒由直径φ1600mm（外径）、t=16mm、q235b钢板卷制而成，为了防止各节钢护筒受周边土体挤压产生变形，并在钢护筒内侧焊接加强肋板,以便钢护筒吊装安全及重复使用。钢护筒各节的联接质量应符合规范的要求，具有统一的纵轴线，其直径、护筒口圆度、端面对护筒轴的垂直度等检测项目的偏差均要满足设计及规范要求，接口处要结合紧密，具备良好的水密性，以阻断地下水及泥浆的渗入，便于钢护筒每节之间连接、拆卸。
由于各节需要分节制作，在制作时需不断校正，以保证连接后钢护筒的垂直度，其结构既要保证施工人员在孔内作业安全，又要保证孔内人员有足够大的作业空间，下端需锚入桩基1m以上，以防止埋设定位器施工时钢护筒外地下水穿透混凝土灌入钢护筒内。
5、清孔及验收
根据扩底桩桩底的设计标高和护筒顶标高，用测绳检测孔深，到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣，必要时采用泵吸反循环进行清渣，直到沉渣厚度符合设计要求和规范规定，然后注入纯度较高的泥浆，置换出孔内的钻孔泥浆，保证清孔后的各项指标符合设计要求和规范规定。
6、安装钢筋笼
钢筋笼的加工和制作集中在钢筋加工场进行，每根扩孔灌筑桩钢筋笼的长度在24m左右，根据原材的规格和吊机的起吊高度和起吊能力，一次加工成型，一次吊装完成，
7、二次清孔
钻机采用自带的特殊清渣泵，直接下底将含有渣土的泥浆直接抽出，二次清孔沉渣厚度不大于设计的100mm。
8、混凝土灌筑
为防止混凝土与稳定液混合,灌筑混凝土采用商品水下灌筑砼工艺，泵送砼至砼料斗，砼灌筑需连续进行，以缩短灌筑时间，混凝土的坍落度控制在180mm～220mm。开始灌筑时，导管下口至孔底的距离为300mm～500mm，首次灌筑的砼方量要保证导管底埋深不小于2.0m，在整个灌筑过程中量测砼面标高，及时拆卸导管，导管埋深控制在2～6m范围内，提导管时要缓慢进行，防止导管提出砼面造成断桩或埋深过大造成提管困难。灌筑过程中，为防止钢筋骨架上浮，钢筋笼采用4根定位钢筋焊于护筒上。砼灌筑的最终顶面高出设计高程0.5m以上，以保证桩顶砼强度和桩头无浮浆及松散层。灌筑过程中按设计及规范要求确保砼灌入方量、混凝土灌筑标高。
三、钢管柱施工
1、钢管柱的加工
钢管柱的加工按《钢管结构工程施工及验收规程》进行施工，委托有资质的专业厂家加工，钢管柱的加工质量应符合设计及规范要求。
2、清理泥浆凿除桩头，定位器安装
待扩底桩基砼达到设计强度50%后，采用人工加风镐下孔凿除am桩基顶安装定位器标高位置多余砼。安装钢管柱定位器时，孔下一名工人和一名技术员孔上2名技术员，用投点仪对钢管柱定位器进行中心、高程定位，钢板垫块找平，找平后用膨胀螺栓和钢筋固定定位器牢固，定位器固定后孔下人员及时出孔。
3、钢管柱安装
定位器固定后，用两台大型吊车配合一次整体装吊钢管柱慢插入孔，钢管柱底部可直接嵌入定位器，其管端稳固座落于定位器十字定位板上，通过标高测定柱底与定位器的吻合程度，其后对柱上端精确定位，通过设置在钢护筒与柱体之间的4只可调式螺栓法蓝进行柱体上端定位，法兰螺栓可对柱体位置进行微调，精确校正钢管柱顶标高、纵轴线位置、垂直度后下放，管顶用护筒上做好的钢管柱十字中心吊锤球对中、调平,完成后柱顶采用可调式螺栓法兰校准，校准后用φ22短钢筋将柱体与钢护筒焊接牢固。
钢管柱安装完成后灌筑混凝土固定钢管柱与定位器，砼强度达到设计的70%后，吊放钢筋笼、浇注柱芯c50混凝土到柱顶。
5、钢护筒回收
在钢管柱内混凝土浇注完毕24h后即桩基混凝土强度达到15mpa时，即可用吊车配合千斤顶进行顶升拆除钢护筒。钢护筒起拔完毕后，沿钢管柱四周均匀灌筑细砂置换外围泥浆，回填量应大于钢管柱与孔壁之间体积的1.13倍左右。
四、结束语
综上所述，全液压可视可控am扩孔灌注钢管柱施工工艺是安全、可靠、高效、经济、环保的技术。是当今盖挖逆作车站广泛采用的施工工艺之一。控制am钢管柱的质量从钢管柱的加工、安装、砼浇筑及与梁板连接等环节控制。am桩基施工垂直度，沉渣厚度及扩孔技术要求较高，施工拟采用旋挖扩孔灌注桩技术。am全液压旋挖扩底灌注桩整个旋挖扩孔过程，是由计算机自动操作和显示，具有成孔速度快，成孔、扩孔及桩身施工质量稳定的特点，在桩身直径相同情况下，am扩底灌注桩较非扩底桩可提高单桩极限承载力；在单桩极限承载力相同的情况下，扩底桩较非扩底桩可节约混凝土用量。
五、参考文献
1、建筑桩基技术规范（jgj 94--94）.中国建筑工业出版社；
2、建筑地基基础设计规范（gb 50007--2002）.中国建筑工业出版社；
3、程绣.浅谈钢管柱施工技术[c].建筑管理,2010（3）；
4、郑念屏.phc管桩在填石层的应用[j].工业建筑.2007（3）

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