濟南泉城地鐵深基坑周邊建筑物加固施工技術(shù)

海濤

（濟南軌道交通集團有限公司，濟南250031）

1 工程概況

泉城地鐵長途汽車站站為“L”型換乘車站，線路東西向布置，車站主體結(jié)構(gòu)總長350m，地下2層島式站臺，標準段寬度22.7m，車站結(jié)構(gòu)標準段高度13.71m，盾構(gòu)井段底板埋深為18.83m。換乘線主體沿濟濼路西側(cè)南北向布置，為地下3層島式車站，車站主體結(jié)構(gòu)總長193.1m，標準段寬23.3m，車站結(jié)構(gòu)標準段高21.21m，盾構(gòu)井段底板埋深25.97m。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

泉城地鐵長途汽車站施工范圍內(nèi)地層自上而下為人工填土、第四系全新統(tǒng)沖積（Q4al）粉質(zhì)黏土、黏土，第四系全新統(tǒng)沖洪積（Q4al+pl）粉質(zhì)黏土及下伏燕山期（δ53）輝長巖等構(gòu)成，第四系最大厚度約5.5～13.5m。

地下水穩(wěn)定水位埋深0.75～3.22m，高程為20.65～22.92m，屬存于第四系松散層孔隙及下伏基巖裂隙中的潛水類型。

3 施工部署

為了防止主體圍護結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖對土體的擾動引起周圍建筑物的變形，需要對部分高架橋及中恒商城與小商品批發(fā)市場進行加固保護。所有加固區(qū)域必須在主體圍護結(jié)構(gòu)施工前完成，加固前先調(diào)查清楚場地內(nèi)管線分布情況，提前挖探溝查明管線。長途汽車站分東西2塊區(qū)域進行施工，西側(cè)區(qū)域3個橋墩加固施工計劃從西側(cè)開始往東施工，微型鋼管樁先行施工，高壓旋噴樁緊隨其后進行施工，橋墩四周封閉后進行袖閥管注漿施工。東側(cè)區(qū)域一個橋墩及中恒商城加固施工計劃，中恒商城微型鋼管樁加固從西側(cè)往東側(cè)開始施工，待橋墩微型鋼管樁施工完成后調(diào)轉(zhuǎn)至中恒商城從東側(cè)往西側(cè)開始施工。

4 施工工藝及質(zhì)量控制措施

4.1 微型鋼管樁

4.1.1 施工工藝

微型鋼管排樁施作利用機械提前成孔，再植入加工成型的小直徑鋼管，梅花形布置，然后向管內(nèi)壓注水泥漿而成形的一種樁。水泥漿液穿過鋼管預(yù)先成型的孔洞，擴散到樁體周圍土體，經(jīng)過漿液擠壓、再次劈裂和固化等方式，使樁周圍一定范圍內(nèi)土體得到加固，并形成鋼管加水泥土復(fù)合體，從而改善鋼管樁的受力情況，保持周邊建筑物穩(wěn)定[1]。

施工流程：場地平整—注漿管制作—測量放樣—確認孔距—循環(huán)集水坑到位—鉆孔機定位—鉆孔施作—注漿機定位—下放預(yù)制管—填充豆石—注漿管安裝—制作漿液—漿液擠壓—二次壓注—三次壓注—直至上口翻漿。

4.1.2 質(zhì)量控制措施

進行質(zhì)量控制時，可以采取以下措施：（1）成孔。要用水平尺靠尺調(diào)整鉆機就位，確保鉆孔的豎直度，為減小樁位偏差，鉆孔前，由測量工程師用全站儀精確放樣，并做好標記點，開鉆前，鉆頭中心對標記點方可開鉆。開鉆前需測量鉆頭尺寸，如鉆頭直徑偏差過大，需及時調(diào)換或補焊鉆頭，保證孔徑不小于設(shè)計值，鉆機累計施工150m后，要復(fù)測鉆頭尺寸一次。（2）水泥漿液配制要求。施工漿液要嚴格按照根據(jù)現(xiàn)場試驗配比的比例調(diào)制，制作時水泥按袋控制，拌和水用流量計控制，漿液攪拌不少于180s，方可使用，從而達到攪拌均勻。遇到設(shè)備故障或其他原因?qū)е聺{液拌制時間超過30min時，漿液必須廢棄，避免影響樁質(zhì)量。（3）施工檢查?，F(xiàn)場施作時，應(yīng)對每個作業(yè)環(huán)節(jié)嚴格控制，樁長根據(jù)預(yù)制管長度確認；試驗檢測員現(xiàn)場檢測水灰比；多完成30根樁以后，要及時核實材料真實用量，根據(jù)核實數(shù)據(jù)及時調(diào)整,發(fā)現(xiàn)不足及時補灌。

4.2 高壓旋噴樁

4.2.1 施工工藝

本工藝旋噴樁采用高壓噴射注漿裝置，利用高壓水泥漿多次割切鉆桿周圍的土層，并將漿液與原狀土攪拌成水泥土樁體。這種工法進行2次割切破壞原狀土，首次是利用高壓泵壓縮的空氣割切破壞原狀土，第二次是高壓水泥漿和壓縮空氣的復(fù)合噴射流割切破壞原狀土；2次往復(fù)切削，這樣既增加了切削深度，又加大了固結(jié)直徑。

4.2.2 質(zhì)量控制措施

可采取以下質(zhì)量控制措施：（1）施工前，要進行現(xiàn)場試樁工作，通過試驗分析合理的施工技術(shù)指標，如水泥漿配比等。（2）施作過程中，出漿量小于壓漿量的1/5時，視為正?，F(xiàn)象，若超過1/5或根本不出漿時，要調(diào)查分析原因，及時修正旋噴技術(shù)指標，必要時調(diào)整噴嘴口。（3）旋噴桿回轉(zhuǎn)和上升過程必須連續(xù)不停頓，因拆接旋噴桿造成中斷，再次旋噴時，要保持鉆桿有8～22cm的咬合長度，杜絕斷樁出現(xiàn)。（4）施作時，如因鉆機偶然故障等原因間隔施工，應(yīng)按照斷樁處理，重新施作。（5）調(diào)制漿液時，水灰比要嚴格按現(xiàn)場試驗確定的技術(shù)指標操作，杜絕隨意改變。在施噴過程中，應(yīng)避免漿液沉淀，導(dǎo)致濃度指標下降。漿液制作完成后，通過過濾篩轉(zhuǎn)移至儲液罐時，篩孔以不大于噴嘴直徑的1/2為宜。（6）在施作過程中，如果有孤石或大漂石，樁位可以適當(dāng)調(diào)整，避免異類樁或斷樁。

4.3 袖閥管注漿

4.3.1 施工工藝

袖閥管注漿加固地層，袖閥管結(jié)構(gòu)采用PVC塑料管，為便于灌漿，在塑料管上每隔29～36cm鉆一對直徑6～8mm的出漿孔，每對孔的縱向長度5～9cm，每延米塑料管上鉆2～3對出漿孔。在每對出漿孔周圍都有一層橡膠護套，橡膠護套長度略超過每對出漿孔范圍，以無壓力不出漿為原則。在把塑料管植入鉆孔時，有橡膠護套便可以防止鉆孔泥漿等流入管中；灌漿時橡皮護套在壓力作用下被漿液鼓開，水泥漿被壓入原裝土，并且可以達到設(shè)計目的，層次分明，產(chǎn)生劈裂，在壓漿停止時，橡膠護套又回復(fù)并握緊塑料管，類似逆止閥門，防止管外濁體回流。采用卡環(huán)固定住橡膠護套兩端，避免上下錯位。PVC塑料管需外觀順直，內(nèi)壁光滑。

4.3.2 質(zhì)量控制措施

可以采取以下質(zhì)量控制措施：（1）按設(shè)計圖紙采用坐標放樣，測定注漿孔位，鉆孔前，現(xiàn)場工程師復(fù)核孔位；（2）袖閥管套殼材料，配方由現(xiàn)場試驗最終確定，要精確控制，套殼材料的施作質(zhì)量是注漿施工的關(guān)鍵；（3）用鉛錘控制鉆桿對準孔位，用靠尺調(diào)整豎直度，過程中發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整，保證垂直成孔；（4）現(xiàn)場工藝試驗確定注漿參數(shù)，施工過程中，按照試驗參數(shù)控制現(xiàn)場施工，注漿壓力控制在1.0MPa以內(nèi)，并隨高程的增加逐漸減小，注漿壓力過低則不能達到預(yù)期效果，注漿壓力過高則必然造成不必要的材料浪費。

5 結(jié)語

泉城地鐵深基坑開挖前，務(wù)必熟悉工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的特點，對周圍構(gòu)筑物的基礎(chǔ)形式、建造年限、結(jié)構(gòu)類型等進行詳細的調(diào)查、分析，采取切實可行的基坑加固措施，以保證地鐵施工的安全平穩(wěn)推進。