淺談青島地鐵雙山站明挖施工

成月娥

（中鐵三局集團第四工程有限公司，北京 102300）

1 工程概況

雙山站設(shè)置在青島市四方區(qū)，位于黑龍江路與合肥路的交叉路口黑龍江路西側(cè)，沿黑龍江路東北—西南走向，黑龍江路以東合肥路已建成，西側(cè)合肥路目前施工中，車站附近無高大構(gòu)、建筑物。雙山站起點里程為K13+489.796，終點里程為K13+740.796，車站總長度為251m。

2 工程特點、重難點分析及對策

2.1 施工方法

車站主體采用明挖法施工，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用3種形式，分別為：鉆孔灌注樁+鋼管內(nèi)支撐體系，鉆孔灌注樁+錨索體系，吊腳樁。車站出入口結(jié)構(gòu)除4號出入口部分采用暗挖法施工外，其余部分均采用明挖法施工，圍護(hù)樁外側(cè)均采用高壓旋噴樁止水帷幕止水。

2.2 施工重難點

施工重點是鉆孔圍護(hù)樁及止水旋噴樁的施工。鉆孔圍護(hù)樁的質(zhì)量直接關(guān)系到維護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)安全，止水旋噴樁的施工質(zhì)量直接影響到后續(xù)施工的工作環(huán)境和工作條件。

3 主要施工方法及施工工藝

3.1 孔樁施工

3.1.1 鉆孔樁工程概述

本標(biāo)段雙山車站范圍內(nèi)有鉆孔樁341根，孔徑1.0m。鉆孔樁擬采用沖擊鉆孔方法施工，泥漿護(hù)壁直升導(dǎo)管法灌注水下砼。

3.1.2 鉆孔樁施工方法

當(dāng)鉆孔遇到微風(fēng)化巖層及穿越拋填片石層時，采用沖擊鉆成孔。沖擊鉆孔采用CZ—30型鉆機，其成孔工藝與反循環(huán)工藝不同之處在于成孔及排碴工序上。

（1）沖擊成孔。開孔時，應(yīng)低錘密擊，同時保持孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定；進(jìn)入巖層后，應(yīng)低錘沖擊或間斷沖擊，如發(fā)現(xiàn)偏孔應(yīng)回填片石至偏孔上方300～500mm處，然后重新沖孔；遇到孤石時，用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擊入孔壁，不得已時可用預(yù)爆方法處理；每鉆進(jìn)4～5m深度驗孔1次，在更換鉆頭前或容易縮孔處，均應(yīng)驗孔；進(jìn)入巖層后，每鉆進(jìn)100～300mm應(yīng)清孔取樣1次，以備終孔驗收。

如巖面表面不平或傾斜，應(yīng)拋入20～30 cm厚塊石使之略平，然后低錘快擊使其成一緊密平臺，再進(jìn)行正常沖擊，同時加大沖擊能量，勤掏渣。

（2）排碴采用掏渣筒進(jìn)行，用一個下部帶活門的鋼筒，將其放至孔底，作上下來回活動，提升高度在2m左右，當(dāng)掏渣筒向下活動時，活門打開，殘渣進(jìn)入筒內(nèi)；向上運動時，活門關(guān)閉，可將孔內(nèi)殘渣抽出孔外，排渣時必須及時向孔內(nèi)補充泥漿，以防止孔內(nèi)坍塌。

（3）沖擊成孔施工注意事項：①沖擊鉆具必須連接牢固，總重量不得超過鉆機或卷揚機使用說明書規(guī)定的重量，鋼絲繩不得超負(fù)荷使用，以免發(fā)生意外事故。②下鉆時應(yīng)注意先將鉆頭垂直吊穩(wěn)后，再導(dǎo)正下入孔內(nèi)。進(jìn)入孔內(nèi)后，不得松剎車高速下放。提鉆時應(yīng)先緩慢提升數(shù)米，未遇阻力后再按正常速度提升。如發(fā)現(xiàn)有阻力，應(yīng)將鉆具下放，使鉆頭轉(zhuǎn)動方向后再提，不得強行提拉。③鉆進(jìn)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)塌孔、扁孔、斜孔時，應(yīng)及時處理。發(fā)現(xiàn)縮頸時，應(yīng)經(jīng)常提動鉆具，維護(hù)孔壁，每次沖擊時間不宜過長，以防卡鉆。④整個成孔過程中，應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)液面比地下水位高1.5～2.0m，以液柱的靜壓和滲壓保持孔壁穩(wěn)定。

3.2 旋噴樁施工

3.2.1 工程概述

本站旋噴樁半徑為600mm。

3.2.2 旋噴樁施工方法

本工點旋噴樁設(shè)計樁徑為φ1200，采用三重管法進(jìn)行施工。當(dāng)鉆機鉆孔至土層的預(yù)定深度后，插入三重注漿管，通過在管底部側(cè)面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出20MPa左右壓力的漿液，從內(nèi)噴嘴中高速噴出，并用0.7 MPa左右壓力把壓縮空氣從外噴嘴中噴出。在高壓漿液流和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升，最后在土中形成圓柱狀固結(jié)體。

旋噴施工參數(shù)：①噴嘴孔徑：φ2～3mm；②噴嘴個數(shù)：4；③旋轉(zhuǎn)速度：20 r/min；④提升速度：100mm/min。

3.2.3 旋噴樁施工程序

（1）鉆機就位。將使用的鉆機安置在設(shè)計的孔位上，使鉆桿頭對準(zhǔn)孔位中心。同時為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計要求的垂直度，鉆機就位后，必須作水平校正，使其鉆桿軸線垂直對準(zhǔn)鉆孔中心位置。噴射注漿管的允許傾斜度不得大于1.5%。

（2）鉆孔。采用地質(zhì)鉆機鉆孔。鉆孔位置與設(shè)計位置的偏差不得大于是50mm。

（3）插管。使用地質(zhì)鉆機鉆孔完畢，拔出巖芯管，并將二重噴射注漿管插入預(yù)定深度。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓力一般不超過1MPa，如壓力過高，易將孔壁射塌。

（4）噴射注漿。當(dāng)噴射注漿管插入預(yù)定深度后，由下至上進(jìn)行噴射注漿。在樁底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射1min后，再進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴射。噴射時應(yīng)先達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生故障時應(yīng)停止提升和旋轉(zhuǎn)，以防樁體中斷。同時立即進(jìn)行檢查排除故障；如發(fā)現(xiàn)漿液噴射不足影響樁體直徑時，應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。

噴射時，值班技術(shù)人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，并且隨時做好記錄，繪制作業(yè)過程曲線。

當(dāng)漿液初凝時間超過20 h時，應(yīng)及時停止使用該水泥漿（正常水灰比1∶1，初凝時間為15 h左右）。

（5）注漿管提升。深層噴射先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，以防注漿管扭斷；鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，注漿管分段提升的搭接長度不小于100mm。旋噴過程中，冒漿量應(yīng)控制在10%～20%之間。對需要擴大加固范圍或提高強度的，可采取復(fù)噴措施，即先噴一遍清水，再噴一遍或兩遍水泥漿。

（6）沖洗。噴到樁高后，迅速拔出注漿管，把注漿管等機具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)機內(nèi)不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排出。

（7）移動機具。把鉆機等機具設(shè)備移到新孔位上，進(jìn)行下一根樁的施工。

3.3 錨索施工

錨索長度11.5～37m，水平間距1.7 m，矩形型布置，無嵌固樁支護(hù)體系下部直坡開挖段外側(cè)施做網(wǎng)噴混凝土，網(wǎng)噴混凝土強度等級C25，厚100mm，內(nèi)配Φ6.5@200×200鋼筋網(wǎng)片。錨索分為下斜15度角打入和下斜20°角打入兩種。平臺下直坡開挖段噴射混凝土面上每10m2設(shè)置一泄水孔，采用Φ20P V C管，于噴射混凝土前預(yù)置。根據(jù)管線資料和現(xiàn)場調(diào)查，基坑外側(cè)有給水、雨水、和污水管線、電力線、網(wǎng)通線，目前上述管線在業(yè)主的計劃改移管線范圍之內(nèi)。施工前務(wù)必核實上述管線是否已經(jīng)全部改移，若有部分管線未能改移，須調(diào)整錨索打設(shè)角度和打設(shè)長度，避開管線位置，避免對其造成損害。

錨索采用φ150鉆機鉆孔，鉆孔前先在邊坡按照設(shè)計要求布設(shè)孔位并編號，鉆機就位后，應(yīng)保持平穩(wěn)，導(dǎo)桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)精心操作、精神集中，合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)、合理掌握鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故發(fā)生。成孔后用高壓風(fēng)槍清孔，用高壓注漿泵向孔內(nèi)注水泥砂漿。水泥砂漿按照設(shè)計要求拌制，并用細(xì)篩網(wǎng)過濾，漿液應(yīng)攪拌均勻，過篩，隨攪隨用，漿液應(yīng)在初凝前用完，注漿管路應(yīng)經(jīng)常保持暢通。注漿時，將拌好的砂漿裝入注漿器，一人操縱手把和進(jìn)風(fēng)閥門，另一人將注漿管插入眼中，使管口離眼底10 cm間隙，待砂漿注入孔眼后，注漿管逐漸被砂漿向外推擠，此時可將注漿管均勻向外退出，注到眼深的4/5以上時停止注漿，由插入的鋼筋將孔內(nèi)砂漿擠出填滿為止。注漿完成后，網(wǎng)位于噴射混凝土的中部。掛鋼筋網(wǎng)在錨桿施作后進(jìn)行，鋼筋網(wǎng)采用φ6.5的圓鋼，網(wǎng)格間距為200×200mm，鋼筋網(wǎng)片采用廠家定做加工，鋼筋網(wǎng)聯(lián)接處用鐵絲綁扎或點焊，網(wǎng)片間搭接長度為不少于一個網(wǎng)格距離，鋼筋網(wǎng)片要緊貼初噴混凝土面，鋼筋網(wǎng)與錨桿應(yīng)綁扎在一起。