地鐵車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工技術(shù)總結(jié)

孟 凱

(廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000)

地鐵車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工技術(shù)總結(jié)

孟 凱

(廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000)

主要分析了南京地鐵天元西路站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工中存在的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了相應(yīng)的處理措施，以保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量以及車(chē)站主體結(jié)構(gòu)尺寸滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

地鐵車(chē)站，鉆孔灌注樁，施工技術(shù)，處理措施

1 工程概況

1.1 車(chē)站概況

南京地鐵三號(hào)線(xiàn)天元西路站是本條線(xiàn)路的第25個(gè)車(chē)站，本站位于利源中路與天元西路交叉路口南側(cè)設(shè)置，車(chē)站為地下二層三跨箱形框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)車(chē)站總長(zhǎng)194.68 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬21.1 m，底板埋深16.30 m，端頭井寬25.3 m，底板埋深17.5 m～17.79 m。車(chē)站共設(shè)4個(gè)出入口、1個(gè)疏散通道和2組風(fēng)亭。

1.2 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況

車(chē)站主體范圍內(nèi)穿越的主要土層由上至下依次為：①-2b2-3(雜填土)、④-1b1-2(粉質(zhì)粘土)、④-2b2(粉質(zhì)粘土)、k1g-0(殘積土層)、k1g-2(強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖)、k1g-3(中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖)?；拥字饕挥趉g1-3(中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖)。地下水主要為孔隙潛水，主要賦存于①2素填土中。①2素填土，松軟，由軟～可塑狀粉質(zhì)粘土組成，夾碎塊，厚度不均，富水性一般，透水性一般。水位埋深約1.8 m，主要受大氣降水及地表水影響，以大氣蒸發(fā)為主。場(chǎng)地底部基巖主要為白惡系葛村組(k1g)泥質(zhì)粉砂巖，k1g-0殘積土層呈砂土狀，透水性較好，微透水～透水，其富水性根據(jù)層厚及起伏變化具有一定的差異性。k1g-0層土位于基坑底板以上時(shí)，基坑開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中在樁間容易產(chǎn)生流砂塌空現(xiàn)象，當(dāng)k1g-0層土位于基坑底板以下較淺時(shí)，基坑開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中容易產(chǎn)生管涌，造成基坑底板墊層出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象。

1.3 圍護(hù)、止水結(jié)構(gòu)

本站圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用旋挖鉆鉆孔灌注樁(φ1 000 mm@1 500 mm局部1 400 mm)+水平內(nèi)支撐支護(hù)體系，局部樁間設(shè)置φ600 mm旋噴樁止水；樁頂設(shè)置鋼筋混凝土冠梁，斷面尺寸為1 000 mm×1 000 mm；基坑標(biāo)準(zhǔn)段采用1道混凝土支撐+2，3道鋼支撐，端頭井段采用1道混凝土支撐+2，3，4道鋼支撐(第4道為倒撐)，其中第一道支撐均為800 mm×1 000 mm混凝土支撐(間距約為8 m)，其余為φ609 mm×16 mm鋼管支撐(間距約為4 m)。

天元西路站圍護(hù)樁共計(jì)303根，其中ZZ1：41根，樁長(zhǎng)：20 m。ZZ2：217根，樁長(zhǎng)：18.7 m。ZZ3：15根，樁長(zhǎng)：24.7 m。ZZ4：30根，樁長(zhǎng)：27.2 m。車(chē)站采用圍護(hù)樁間加設(shè)旋噴樁止水，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用集水溝進(jìn)行排水。

2 事故樁種類(lèi)及產(chǎn)生原因

1)短樁。天元西路站基坑西側(cè)靠近圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在一條原有污水管道，埋深約2.5 m。沿基坑縱向影響部分圍護(hù)樁混凝土無(wú)法澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。污水管道影響樁號(hào)：90號(hào)，113號(hào)，115號(hào)，117號(hào)，118號(hào)，119號(hào)，120號(hào)，121號(hào)，122號(hào)，135號(hào)。

2)樁侵限。天元西路站圍護(hù)樁侵限主要存在于基坑?xùn)|側(cè)。a.因基坑?xùn)|側(cè)圍護(hù)樁施工過(guò)程中，原始路面為軟土層，鉆機(jī)就位過(guò)程中易出現(xiàn)傾斜，導(dǎo)致實(shí)際鉆孔過(guò)程中，鉆桿垂直度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。b.因施工過(guò)程中，開(kāi)鉆沒(méi)有定好位，出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致出現(xiàn)樁侵限。

3)塌孔。此類(lèi)事故樁產(chǎn)生原因：a.因?yàn)榈刭|(zhì)情況，土層中存在一層殘積土層(k1g-0)，殘積土層含砂量較高，且透水性較好，遇水容易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。b.由于成孔時(shí)間到混凝土澆筑完畢后相隔時(shí)間太久，出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。c.由于管線(xiàn)土方開(kāi)挖，在此處鉆孔樁混凝土澆筑過(guò)程中，出現(xiàn)上層土方塌孔現(xiàn)象。

4)竄孔。天元西路站263號(hào)與260號(hào)兩根圍護(hù)樁由于實(shí)際地質(zhì)情況，殘積土層含砂量較高，含水量較豐富，在260號(hào)樁成孔后，混凝土還未澆筑完畢，泥漿液面較高，而263號(hào)樁成孔過(guò)程中采用干做法，兩根樁之間殘積土層在水的作用下產(chǎn)生較大壓力差，最終形成竄孔。

3 事故樁處理措施

3.1 短樁處理措施

天元西路站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)短樁的有： 90號(hào)，113號(hào)，115號(hào)，117號(hào)，118號(hào)，119號(hào)，120號(hào)，121號(hào)，122號(hào)，135號(hào)。此處地面以下2.5 m存在一根污水管道，受污水管道的影響，在施工這些樁的期間，其混凝土無(wú)法澆筑到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高。這10根受污水管道影響的圍護(hù)樁，在施工冠梁及此處混凝土支撐之前進(jìn)行接樁處理。接樁處理質(zhì)量控制要求：1)采用挖機(jī)挖除兩側(cè)土方，樁體兩側(cè)土方開(kāi)挖按照1∶3進(jìn)行放坡。2)土方開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)保護(hù)好原始鋼筋籠主筋。3)開(kāi)挖到混凝土澆筑面后，應(yīng)采用人工進(jìn)行混凝土面破除，露出新鮮混凝土面。4)再對(duì)樁體鋼筋進(jìn)行調(diào)直，按照設(shè)計(jì)要求施工箍筋。5)下護(hù)筒，確保原始樁位置于護(hù)筒中心位置。6)周?chē)馏w回填，土體回填應(yīng)密實(shí)，防止混凝土澆筑過(guò)程中側(cè)向移動(dòng)。7)待混凝土澆筑完畢后，護(hù)筒應(yīng)旋轉(zhuǎn)、垂直、緩慢拔出。

3.2 樁侵限處理措施

圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行外擴(kuò)15 cm。避免圍護(hù)樁施工過(guò)程中出現(xiàn)樁侵限，而無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸。在施工104號(hào)樁及101號(hào)樁時(shí)，開(kāi)鉆至3 m位置，鉆桿出現(xiàn)傾斜情況，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取出的土質(zhì)及孔內(nèi)土質(zhì)觀(guān)測(cè)情況觀(guān)察，傾斜的主要原因在于地質(zhì)問(wèn)題，孔內(nèi)一邊土質(zhì)松軟，一邊堅(jiān)硬，導(dǎo)致出現(xiàn)鉆桿傾斜。針對(duì)104號(hào)樁及101號(hào)樁所出現(xiàn)的問(wèn)題，立即停止對(duì)這兩根樁繼續(xù)施工。采取孔內(nèi)C20混凝土回填的措施，確?？變?nèi)兩邊土質(zhì)情況一樣，以便滿(mǎn)足樁體施工質(zhì)量的要求。在鉆進(jìn)過(guò)程中所出現(xiàn)的樁體傾斜造成的侵限情況，此類(lèi)事故樁，在確?；娱_(kāi)挖安全的前提下，對(duì)樁體侵限部分進(jìn)行鑿除，確保滿(mǎn)足主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸。侵限樁樁體鑿除施工安全質(zhì)量控制措施：1)采用風(fēng)鎬破除侵限樁體部分，嚴(yán)禁采用鑿巖機(jī)進(jìn)行破除施工。2)應(yīng)根據(jù)測(cè)量班的測(cè)量線(xiàn)進(jìn)行破除，嚴(yán)禁超破。3)對(duì)于破除后樁體主筋需要割除的，應(yīng)及時(shí)上報(bào)監(jiān)理部，嚴(yán)禁私自割除。4)所有侵限樁處理施工應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)完成，從而避免基坑開(kāi)挖暴露時(shí)間長(zhǎng)造成安全隱患。

3.3 塌孔所造成的事故樁處理措施

3.3.1 殘積土層塌孔事故樁處理

對(duì)于施工過(guò)程中出現(xiàn)塌孔的樁體，首先確?；炷翝仓猎O(shè)計(jì)樁頂位置。此類(lèi)樁體土層塌孔情況，可以分為基底以上部分塌孔和基底以下部分塌孔兩種情況。基底以下出現(xiàn)塌孔的樁體，因?yàn)椴挥绊懼黧w結(jié)構(gòu)的整體施工，故不用采取措施進(jìn)行處理。對(duì)于基底以上出現(xiàn)塌孔的樁體，一般都會(huì)在塌孔的位置形成混凝土塊，俗稱(chēng)“大肚子樁”。對(duì)于這些問(wèn)題樁，必須采取混凝土塊的鑿除，以便滿(mǎn)足主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。

3.3.2 樁體上部塌孔事故樁處理

由于7號(hào)樁位置存在一根高壓線(xiàn)頂管，埋深6 m，在具體位置不確定的情況下，只有通過(guò)開(kāi)挖此段土方，找出高壓線(xiàn)頂管的具體位置，以便施工此處的圍護(hù)樁。在土方開(kāi)挖確定高壓線(xiàn)只影響7號(hào)樁后，項(xiàng)目部采取回填處理，對(duì)8號(hào)樁進(jìn)行施工，由于此處屬于干孔作業(yè)，但孔內(nèi)仍然有2 m的水深?；炷翝仓^(guò)程中，隨著混凝土澆筑的進(jìn)行，2 m深水被翻上來(lái)，遇到之前回填的土方后，上部出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土澆筑無(wú)法繼續(xù)施工。對(duì)于8號(hào)樁的處理措施，待樁混凝土終凝后采取開(kāi)挖至混凝土面，鑿除松散混凝土，埋設(shè)鋼套筒，回填土方，在鋼套筒內(nèi)澆筑混凝土，待混凝土初凝后緩慢將鋼套筒拔出，確保樁身滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.4 竄孔樁處理措施

在263號(hào)樁成孔安放鋼筋籠后鉆進(jìn)260號(hào)樁，260號(hào)樁在施工至18 m位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)260號(hào)樁中的泥漿流入263號(hào)樁孔內(nèi)，此時(shí)已經(jīng)不能確定其具體竄孔位置。根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度及施工質(zhì)量的要求，決定263號(hào)樁繼續(xù)鉆進(jìn)，成孔后與260號(hào)樁一起進(jìn)行澆筑。這兩根樁的澆筑要求是：同時(shí)澆筑，保證兩根樁的混凝土液面時(shí)刻都處于同一液面位置。這樣就保證混凝土澆筑過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)斷樁情況。由于樁間需要繼續(xù)施工旋噴樁，但不確定其竄孔具體位置的情況下，在這兩根樁外側(cè)30 cm處施工一排相互咬合的旋噴樁，形成一道止水帷幕。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要例舉了南京地鐵天元西路站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，以及針對(duì)這些問(wèn)題采取的處理措施。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，車(chē)站內(nèi)地質(zhì)情況較復(fù)雜，同一車(chē)站內(nèi)各樁所處地層情況各不相同，施工質(zhì)量控制存在難度。因此，鉆孔灌注施工過(guò)程中我監(jiān)理部采取全程旁站管理措施，針對(duì)每根樁出現(xiàn)的不同問(wèn)題采取相應(yīng)的處理措施，從而保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量以及車(chē)站主體結(jié)構(gòu)尺寸滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

[1] JGJ 120-99，建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程[S].

[2] GB 50108-2001，地下工程防水技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 江蘇南京地質(zhì)工程勘察院.南京地鐵三號(hào)線(xiàn)D3-XK04標(biāo)天元西路站巖土工程詳細(xì)勘察(補(bǔ)充)報(bào)告[R].南京,2011.

[4] 南京地下鐵道有限責(zé)任公司.安全、質(zhì)量管理辦法匯編[Z].2011.

[5] 楊 麗.鉆孔灌注樁施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法[J].山西建筑，2013，39(29)：54-55.

Summary on bored pile construction technology of subway station enclosure structure

MENG Kai

(NanjingBranchCompany,GuangzhouRailTransitCommunicationConstructionInspectionCo.,Ltd,Nanjing210000,China)

The paper mainly analyzes the bored pile construction problems of deep foundation enclosure structure of Tianyuan west road station of Nanjing subway, and puts forward corresponding processing measures, with a view to guarantee the bored pile construction quality of the enclosure structure and makes the major stations structure size meet the design demand as well.

subway station, bored pile, construction technology, processing measures

1009-6825(2014)11-0109-02

2014-02-08

孟 凱(1980- )，男，國(guó)家注冊(cè)一級(jí)建造師，監(jiān)理工程師，安全工程師

U231.4

A