咬合桩止水 | ![]() |
一、项目研发背景及目的
为保护地下水资源,减少地铁基坑施工对地下水的抽排,北京市重大办于2018年10月23日发布了《关于做好轨道交通不降水(或少降水)工程
试验有关事项的通知》。根据通知相关要求及业主相关单位委托,我单位积极展开了地下水止水方案相关课题的研究,最终提出了采用咬合桩
止水的方案,来实现北京地铁施工不降水或少降水的控制目标,从而达到对地下水资源的保护的目的。
二、主要研发、建设内容
针对咬合桩止水工法在地铁施工的应用,其主要研发建设内容有以下四个方面:
1、洞内咬合桩施工设备研制与定型
2、洞内咬合桩素桩材料
3、洞内咬合桩钻孔咬合分析方法与软件
三、关键技术及技术指标
1、咬合桩止水关键技术
(1)设备选型
钻机设备方面:钻机采用我公司与衡阳中地装备探矿工程机械有限公司联合研发的DKZ-8型钻机,该钻机较普通反循环钻机尺寸小,能够适应
地铁小导洞内狭小空间的作业要求;精度高,成孔垂直度相对好;钻具接头采用碳渗处理,钻具刚度大。
(2)素桩桩身材料
材料方面:要求性能稳定;凝结时间,强度可控;防渗性能,通过反复计算,参考水利大坝抗渗混凝土的技术规范要求,并结合 钻机扭矩的
切割能力确定配合比。
(3)素桩荤桩施工
按照素桩材料凝结时间与可切割性,通过钻进验证切割与咬合程度,确定可施工咬合时间。
2、技术指标
(1)研制不同用途的钻头3种,辅助钻具扶正器1种;
(2)研制出一种小型多功能的灌桩设备;
(3)研发出一整套洞内咬合桩施工工艺、施工组织流程。
四、工程案例
我单位作为项目研究参与主体实施单位,承担施工了北京多个地铁咬合桩止水项目的施工,并对施工效果进行跟踪,其
中规模最大,施工范围最完善的为北京12号线07标蓟门桥站咬合桩止水项目,通过开挖揭露地层情况看,该项目有显著
的止水效果。
● 北京地铁17号线11标永安里站1号竖井咬合桩止水试验项目;
● 北京地铁3号线03标石佛营站竖井咬合桩止水试验项目;
● 北京地铁12号线07标蓟门桥站咬合桩止水项目;
● 昌平线南延02标2号竖井咬合桩止水试验项目;
● 北京地铁首都机场线西延北新桥站咬合桩止水项目;
案例详述
北京12号地铁线蓟门桥车站咬合桩工程项目
1、工程概况
蓟门桥站为12号线与昌平南延线的换乘车站,两线车站采用T型节点换乘,同期实施。
12号线车站为地下三层岛式车站,车站主体长度237.3m,断面宽度23.7m,车站中心里程处轨顶绝对标高为15.796m;昌平南延线车站为地下两层
岛式车站,车站主体长度218.8m,断面宽度23.1m,车站中心里程处轨顶绝对标高为22.697m;两线均采用PBA暗挖工法施工,为双柱三跨拱形断面。
蓟门桥站平面
2、技术方案
洞内咬合桩采用硬咬合工艺,由φ1000@1200素混凝土桩(Ⅰ序桩)和φ1000@1200钢筋混凝土桩(Ⅱ序桩)组成。咬合边桩(Ⅱ桩):C30
;咬合边桩(Ⅰ桩):膨润土砂浆。咬合桩嵌固深度结合冻结底板的设置深度及缓冲层的厚度,为基底以下9m。桩顶设计咬合量400mm,桩底
咬合量≮150mm,横通道两侧及受力转换处咬合桩局部加长处理。
3、施工组织
(1)施工场地布置
4、施工工艺
(1)导坑开挖
(2)钻进 DKZ-8履带式液压大功率钻机
(3)成孔垂直度检测
(4)下钢筋笼、灌注混凝土
4、工程完成情况
蓟门桥站为12号线与昌平南延线的换乘车站,两线车站采用T型节点换乘。本项目施工人员90人,同时施工的DKZ-8反循环钻机,多功能灌桩机,
铲车和叉车等机械设备9套。此项目中素桩444根,荤桩440根,目前已经分别完成70%和20%,且小竖井开挖验证,基本咬合。开挖验证效果良好。
开挖后验证效果