1工程概況天津地鐵3號線和平路站地下3層，物業開發部分地下4層，主體為多跨矩形框架結構。基坑長約150m，寬約140m，開挖深度21.46m，盾構井處深度22.61m。圍護結構為地下連續墻，墻厚1m，墻深40.05m。車站的主體呈東北—西南走向，與規劃的地鐵4號線和平路站實現通道換乘。車站平面如圖1所示。基坑采用蓋挖逆作法施工，各層結構板采用以鉆孔樁為基礎的永臨結合的鋼構柱為支撐系統，施工結構頂板前施工鉆孔樁和鋼構柱，結構層板施工完成後，臨時柱兼作永久柱的壹部分，在鋼構柱周邊按照結構柱尺寸綁紮鋼筋、立模、灌註混凝土，形成永久柱。車站基坑橫斷面如圖2所示。2工程與水文地質條件站區地層主要為第四系全新統人工填土層，第Ⅰ陸相層、第Ⅰ海相層、第Ⅱ陸相層、第Ⅲ陸相層、第Ⅱ海相層、第Ⅳ陸相層。地下水為第四系孔隙潛水，賦存於人工填土層①層、第Ⅰ陸相層③層及第Ⅰ海相層④層中，以第Ⅱ陸相層⑤1粉質黏土、⑥1粉質黏土為隔水底板。潛水地下水位埋藏較淺，勘測期間約為1.03～1.93m(高程0.68～1.52m)，具有明顯的豐、枯水期變化。微承壓水以第Ⅱ陸相層⑤1粉質黏土、⑥1粉質黏土為隔水頂板。⑥2粉土、⑥4粉砂、⑦2粉土、⑦4粉砂為主要含水地層，厚度較大，分布相對穩定。各含水層局部夾透鏡體狀粉質黏土。微承壓水水位受季節影響不大，水位變化幅度小。3中間樁柱施工方案確定中間樁柱是逆作法施工中在底板未封底受力之前，與地下連續墻***同承受地下結構、上部結構自重和施工荷載的承重構件，也是逆作法的關鍵步驟。立柱的做法很多，常用的是底端插入灌註樁的鋼構柱和鋼管混凝土中間支撐柱。經過研究比選，擬采用先插鋼構柱的方法施工。4施工方法及控制要點4.1技術要求本工程樁基分為?1 400mm和?1 000mm兩種，?1 400mm樁最深鉆孔深度83.65m，?1 000mm鉆孔深度36.85m，要求成樁垂直度<0.3%。樁上鋼構柱有650mm-650mm，800mm-600mm和800mm-800mm 3種截面尺寸，采用4根└200-24 加綴板連接焊接而成，格構柱插入樁混凝土中2m，定位偏差≤2cm。施工關鍵在於如何保證格構柱的定位精度，從而保證支撐系統穩固、基坑開挖安全。4.2施工工藝根據樁柱的技術要求和場地內的工程地質狀況，鉆孔樁采用正循環回轉鉆機成孔。鉆孔樁及鋼構柱施工流程如圖3所示。4.3施工控制要點4.3.1確保成孔的垂直度要保證鋼構柱安裝精度，應首先保證鉆孔的垂直度，尤其在開孔至30m深度這壹段。從以下方面控制:①護筒統壹加工，厚度≥6mm，確保多次使用不變形;②樁心定位采用十字法，並把樁中心延伸到周圍地面固定點位上，以便隨時檢查和校驗;③鉆進過程中，每鉆進壹根鉆桿檢查壹次鉆機水平度和鉆桿垂直度，同時密切監視測斜儀，隨時調整;④偏差嚴重時，回填砂黏土到偏孔處0.5m以上，待沈積密實後，再重新鉆進。4.3.2泥漿性能控制在施工中，無論是對於成孔質量，還是最終對樁承載能力的發揮，泥漿質量都是相當重要的因素。泥漿性能控制指標及測試方法如表1所示。4.3.3鋼筋籠加工由於樁基承載力要求較高，設計配筋為40?28，分內外2層布置，使樁內凈空減小，增加了鋼筋籠加工和鋼構柱定位的難度。所以鋼筋籠加工要求分節制作、整體拼裝，分節吊裝入孔;主筋采用機械套管連接，方便在孔口對接;主筋與箍筋采用點焊，保證吊裝時的剛度和安全。4.3.4鋼構柱的加工鋼構柱在專門制作的平臺上進行加工，首先把2根角鋼接長後緊貼扣放在加工平臺的內模上，用綴板把2根角鋼焊接成型為鋼構柱的壹個側面，再把2片焊接成型為壹個鋼構柱。鋼構柱焊接除按鋼結構加工規範標準進行外，必須按點焊→間隔段焊(1～2cm)→滿焊的步驟施工。在加工過程中，若出現格構柱局部變形，可采用油頂或手拉葫蘆等工具調整成型。具體精度要求:①鋼構柱采用Q345B號鋼;②鋼構柱接長采用單面坡口焊，焊縫二級;③加工柱身彎曲矢高≤H/12(H為柱長)，且≤12mm;④柱身扭曲≤h/250(h為截面較長邊)，且≤5mm;⑤柱截面尺寸對角線誤差控制在±4mm。4.3.5鋼構柱的安裝及定位1)定位架利用鉆機塔架上現有滑道，在其頂端和下部(鉆機平臺井口)分別制作壹個井字形定位架。定位架上部為固定式，下部水平兩個方向可用螺栓調節，同時加工1根3m長的固定式鋼構柱為導向柱，和入孔後的鋼構柱連接，通過定位架螺栓調節柱的定位精度。2)吊放鋼筋籠分節吊放入孔，整體連接後，用根鋼絲繩固定在孔口機架上，汽車式起重機吊起鋼構柱上端，使自然下垂，將其下端對準孔位中心和鋼筋籠中心，利用其自重慢慢下放到孔口，和定位架上導向鋼構柱螺栓連接後，再將鋼筋籠繼續下放到設計高度，固定。3)定位先將定位架下部井字架螺栓松開，使導向柱和鋼構柱自然下垂，再利用水平儀和調節螺栓配合，將鋼構柱準確定位。格構柱安裝定位完畢後，利用護筒中心線檢查格構柱的中心與樁位中心位置重合後，再把格構柱固定在井口臺架上，拆除導向柱，為混凝土澆築提供位置(見圖4)。4.3.6混凝土澆築清孔下放鋼筋籠、鋼構柱並準確定位後，開始下放導管，澆築水下混凝土，由於導管安設在鋼構柱內，空間較小，應從幾個方面控制，保證樁柱的定位:①選擇連接抱箍外壁光滑的導管，連接後軸線在壹條直線上;②下放和拔管時小心謹慎，必須豎直上下，鋼構柱的4根角鋼底端切割成楔形，防止管箍刮蹭鋼構柱，使其偏斜;③首批混凝土灌註量應保證導管底口埋入混凝土中≥1.0m，灌註過程中混凝土面應高於導管下口2.0m，每次拆除導管前其下端被埋入深度≤6.0m;灌註必須連續，防止斷樁;④隨孔內混凝土的上升，需逐節快速拆除導管，時間不宜超過15min;⑤在灌註過程中，當導管內混凝土不滿，含有空氣時，後續的混凝土應徐徐灌入漏鬥和導管，不得將混凝土整鬥從上而下傾入管內，以免在管內形成高壓氣囊，擠出管節的橡膠密封墊。4.3.7上部回填水下混凝土終凝12h後，上部鋼構柱與樁孔間排除泥漿，做回填砂處理，防止移位變形，再解除孔口定位臺架對鋼構柱上端的約束。5結語從基坑開挖情況看，鋼構柱方式的中間樁柱滿足基坑施工安全，定位精度也能滿足永久結構柱施工，僅有2根需要割除部分角鋼，總體上看是可行的。
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