地铁站侵限钻孔桩处理方案.docx

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1、武汉市轨道交通2号线南延线第X标段土建工程XX站侵限钻孔桩处理方案中国铁建编制：审核：审批：XX公司武汉轨道交通XX项目经理部2017年3月31日一、工程概况XX站：本站为2号线南延线工程的第7个车站，位于武汉市东湖高新开发区，沿光谷大道南北向布置，车站主体位于光谷大道偏东。本项目合同额：3.359亿元；总工期：760天，进场日期2015年7月底。本项目为2号线南延线第5标段，包含一个车站一个区间，车站南端提供盾构始发条件，北端提供盾构接收条件。车站为地下二层岛式站台车站，有效侧站台宽度为2.85%车站总建筑面积为21763.4211本站近期共设4个出入口、2组风亭。外包总长350m,标准段总

2、宽20.9m,站台宽度为12m,车站埋深约18.76m。车站两端区间为盾构区间，南端头井为始发井。XX站平面示意图见下图。XX站平面示意图XX站XX站区间，沿光谷大道敷设，全长1275.9m。区间施工工法为盾构法施工，中部设置2座联络通道，其中在区间线路最低点处设置1#联络通道与废水泵房合建。车站采用明挖法施工，主体基坑选用直径L2米，间距1.5米的钻孔围护桩+内支撑，标准段设一道钢筋混凝土支撑、两道钢管支撑;盾构扩大段设三道钢筋混凝土支撑；附属工程出入口及风亭基坑均选用直径0.8米，间距1.2米的钻孔围护桩+内支撑，设一道钢筋混凝土支撑、一道钢管支撑；车站主体结构采用12米站台的二层单柱双跨

3、框架结构型式，标准段结构外包尺寸20.9X13.96米(宽X高)，顶部覆土约4.55.1m。出入口通道为单层单跨矩形框架，出入口敞开段为U形槽。二、工程地质1、地形地貌XX站地处长江南岸In级阶地，属剥蚀堆积岗状平原地貌类型。场地地形较平坦、开阔，略呈东高西低；地面标高19.6422.12m。场地北东部为早期弃土形成的不规则低丘，顶部标高超过23m,场地南东侧距车站主体结构约30m分布一小水塘，面积约15011f,水面标高20.37m,水深0.5L5m。2、地层岩性根据钻孔揭露，结合区域地层对比，场地表层分布人工填土层，其下为第四系全新统地层，局部分布残坡积地层，下伏基岩为三叠系下统大冶组灰岩

4、。各时代地层岩性自上而下分述如下：(1)人工填土层杂填土(QmI)(1-1)：灰色、黄黄褐色、棕红等杂色,主要由粘性土、砖渣、公路路基路面(碎石、碎碎块)等物质组成；土层结构松散，堆积时间1年以上，厚度一般0.2L2m,EQNJzO5-11I14-dsdl-47-l揭露该层最厚为4m,零星分布于场地表面。素填土(QnLL)(1-2):主要为褐红色、灰黄色粉质粘土、粘,混杂少量砖渣、碎石、植物根茎等，堆积年限2年以上。埋深。1.8m,厚度0.27.8m,分布整个场地。淤泥质土(Qml)(1-3):呈灰黑、灰褐色，为暗埋原湖、塘、沟内沉积物，含有机质及少量砖、瓦、碎石等杂质；以软一流塑状为主，后期

5、经压填固结，部分具软塑一可塑特征。揭露厚度0.55.6m不等，场地内不连续分布。(2)第四系全新统冲积层(Q4al)粉质粘土(6-1)：浅黄色、灰黄色，局部顶部为灰色，微含有机制，可塑状。厚度0.74.2m,埋深0.75m,呈透镜状分布。粉质粘土(6-2)：灰色、灰黄色，硬塑状为主，局部可塑状。厚度0.37.7m,埋深1.08.3m,场地连续分布，与粉质粘土(6-1)具渐变特点。砂质粘土(6-3)：灰黄色，一般沙粒含量较高，局部相变为泥质粉细砂透镜体。底部局部分布有含粘土质砾、卵砾石、砾石成分主要为石英砂、硅质页岩等。该层厚度0.66.6m,埋深6.68.2m,分布较连续分布。(3)第四系溶洞

6、堆积层(QCal)根据钻孔揭露，溶洞堆积物多为棕红、棕黄色粘土或粘土夹碎石。充填物状态不一，呈可塑状，少量呈硬塑状及软塑状。(4)残坡积层(Qel+dl)粘土夹碎石(10-4)：褐红色、褐黄色，夹灰绿色条带或团块，局部以灰绿色为主，硬塑状，裂隙较发育，裂面光滑。碎石分布不均一，含量5%-30%,可见粒径l10cm,呈次圆一次棱角状。埋深8.511.7m,厚度O.55.05m,多呈透镜体状分布于基岩顶板凹槽中。该层土体性状差异较大，一般含水量高，钻进中常出现垮孔、漏浆现象。(5)三叠系下统大冶组(Tld)灰岩(16g)：灰一深灰色，局部为褐灰色，微晶结构，薄层状构造，单层厚度多在0.55.0m之

7、间，轻击岩芯可沿层面断开呈片状。层面呈灰黑色，污手，主要为炭质；场地南端局部夹角砾状灰岩及泥质灰岩。角砾状灰岩砾石主要为灰色灰岩，粒径一般25cm,最大可达8cm,棱角状，红色泥、钙质胶结，其中钙质胶结较好。3、地质构造车站场地位于黄家湖倒转向斜北冀偏核部。黄家湖倒转向斜为轴线呈北东东的紧密线状向斜，两翼岩层总体倾向北，场地范围倾角6575。，未发现断层，裂隙发育较弱，多充填胶结方解石脉。4、地质纵剖图：XX站车站地质从上至下依次是素填土、粉质粘土、砂质粘土及灰岩。如下图所示:(1)不良地质作用场地内地势平坦，无崩塌，滑坡及泥石流等不良地质作用。场地下伏基岩为三叠系下统大冶组(TId)薄层状微

8、晶灰岩(16g),局部夹角砾状灰岩及泥质灰岩。灰岩中顺层为主的溶蚀裂隙发育，具上不密集向下渐少的特点。场地内98个碳酸盐岩钻孔中，有27个钻孔揭示溶洞43个，溶洞沿直高度0.37.3m,其中铅直高度大于3.3m溶洞5个。钻孔见洞率27.6%,线岩溶率约1.6%043个溶洞中无填充21个，半重填16个，全充填6个。根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)和城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307),本场地岩溶中等发育。场地处于平原地区，地表未见岩溶塌陷、漏斗和岩溶洼地，未发现地下暗河、伏流等；相邻钻孔间无临空面，基岩面最大高差4.15m,串珠状溶洞发育深度一般小于273m,极少超

9、过35.2m；钻孔见洞率27.6乐线性溶率1.6虬根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)第6.6条款第2表6.6.2对于岩溶发育程度分级的相关规定，综合确定本地为岩溶中等发育。根据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)第IL3条第2款条文说明表11对岩溶发育程度分级的相关规定，本场地为岩溶弱一中等发育。据以上论述，综合判断本场地为岩溶中等发育场地。(2)特殊性岩土场地内分布的特殊性岩土主要为人工填土软土。人工填土一般15.0m,局部厚达7.8m,主要由杂填土(IT)和素填土(1-2)组成。成分较复杂、结构松散，分布于表层，场地内均有分布。场地分布的软土主要为淤泥

10、质土(1-3),软塑状为主，厚度一般0.55.6m,顶板埋深0.5-7.7m,多呈透镜状分布；场地西南侧一带分布范围较广，其中EQNJZO5II1443n、EQJzO5-III14dsdl53钻孔揭露度5.45.6m,EQNzO5-II14-47n最大埋深7.7m。三、原因说明由于XX站主体围护钻孔灌注桩采用旋挖转和冲击钻成孔,受地质情况(灰岩)影响，局部有大量的溶洞,浇筑混凝土时外流,导致局部钻孔灌注桩侵入主体结构限界内。经现场量测分析,侵限一般都在030cm之间，造成主体结构侧墙未能到达设计宽度，主体结构侧墙设计厚度80cm,影响主体结构侧墙强度，不能满足图纸设计要求，需解决钻孔灌注桩侵限

11、。四、存在问题1、灰岩开挖面局部侵限：(I)XX站因主体钻孔灌注桩大多采用冲击钻成桩，即垂直度有偏差，溶洞产生的鼓包较多，基坑开挖后会出现侧墙侵限情况，目前土方开挖至底板漏出钻孔灌注桩369根，侵入侧墙45根，具体如下表：序号根数侵限尺寸备注12505cm211510cm371020Cln422030Cm5030cm以上(2)根据现场和设计图纸结合考虑，将主体钻孔灌注桩侵限分为四大类分别为：05cm、510ci1020cm、2030cm0具体如下图表示：钻孔灌注桩侵限图侵限 00 5cm侵限5IOcm侵限 1020cm侵限2030Cin钻孔灌注桩侵限图2、灰岩中平整度差：在土方开挖施工中因开挖

12、机械设备型号较大，精度差，难控制，易造成桩间开挖过深，平整度得不到有效控制。3、基面处理工作量大土方开挖进入灰岩层后，开挖面平整度差，防水卷材施工前，对侵限的钻孔灌注桩凿除、钢筋割除、抹平（砂浆或喷碎）修复，然后铺设防水材料，工作量大。五、施工方案I、根据XX站工程特点，现场实际情况，及以下几点分析编制了专项的侵限处理施工方案。1、安全方面：1）地质分析；地表以下1012m全是灰岩，灰岩强度高，自稳性高。2）变形分析：开挖阶段基坑监测变化数据小，测斜管测斜值为-3.3m+3.5mm,未超线，基坑稳定性好。3）水源分析：本标段地层为长江三级阶地，地下水不丰富，整体透水性弱。4）地质后果分析：钻孔

13、灌注桩在灰岩地层中出现较大鼓包，抗拔性高，稳定性好。2、质量方面：1）保证钻孔灌注桩侧面基面的平整度；2）保证主体结构侧墙防水的质量；3）保证主体结构侧墙的厚度。II、根据以上分析及不同的侵限情况，制定了不同的处理方法，具体如下：1）、钻孔灌注桩局部鼓包，用风镉破除，砂浆抹平后再铺设防水卷材。2）、钻孔灌注桩侵限05cm,用风镐直接破除钢筋保护层，砂浆抹平后再铺设防水卷材。3）、钻孔灌注桩侵限5IOCrI1,用风镉直接破除钢筋保护层，剥出围护桩箍筋，然后用砂浆磨平再铺设防水卷材。4）、钻孔灌注桩侵限1020Cnb用风镐直接破除钢筋保护层，剥出围护桩箍筋、主筋，割掉漏出部分箍筋，将主筋砸弯贴至碎

14、面，然后用砂浆填平再铺设防水卷材。5)、钻孔灌注桩侵限2030cm,用风镐直接破除钢筋保护层,剥出围护桩箍筋、主筋，割掉漏出部分箍筋及最外侧4根主筋，将其余主筋砸弯贴至碎面，然后用砂浆填平再铺设防水卷材。IIL钻孔灌注桩侵限报验流程图:IV施工具体方法：1、对于侵限小于7cm钻孔桩，采取直接凿除的方法即凿除钻孔桩钢筋保护层保证主体侧墙厚度，侧墙一次性浇筑。2、对于单根侵限大于7cm小于30CIn的钻孔桩，分二次处理：(1)开挖后凿除桩面和喷射碎阶段初凿开挖后凿除桩面时，不得凿除至进入桩身主筋；然后喷射碎可不喷或扫喷，再进行钢围楝、钢支撑架设。(2)主体结构施工阶段凿除处理要一次凿除到位(保证主

15、体侧墙厚度)，凿除面进行高标号砂浆找平，不能有明显的凹凸面，然后再铺设防水卷材绑扎主体钢筋。侧墙一次性浇筑，不能另留施工缝。凿桩时沿桩向上分段进行凿除，凿一段应立即施工一段，不可放置时间过长。每次凿除分段位置控制在主体浇筑面上1.5m以内，并进行桩体观测和基坑监测(如开裂、位移、掉块等)做好注浆和加撑准备。3、对于顶板以下侵限大于7Cln小于30cm的排桩，为保证深基坑稳定性，先施工未侵限部位主体结构侧墙或者中、顶板，把侵限部分预留出来，在施工未侵限部分主体时及时做好施工缝处理工作，等主体结构侧墙或者中、顶板碎强度达到70%及以上时再施工侵限部分主体结构。凿桩前分段及检测准备工作同单根侵限一样。具体分为两种情况：(1)不用切断侵限钢筋凿除钻孔桩侵限部分的混凝土至设计要求后，将裸露的钢筋向内扳弯后主体侧墙厚度可达到60cm,可不用切断钻孔桩钢筋，直接用高标号砂浆找平凿除面再铺设防水卷材绑扎侧墙钢筋进行二次浇注於。(2)需切