全護(hù)筒施工技術(shù)在臨近地鐵側(cè)支護(hù)樁中的應(yīng)用

韓哲遠(yuǎn) 胡占東 趙宏生

【摘要】本文針對(duì)位于市中心超高層建設(shè)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，部分剖面臨近地鐵主要出入口，為確保地鐵運(yùn)行安全平穩(wěn)，同時(shí)保證鉆孔樁順利施工成型不塌孔，我項(xiàng)目部仔細(xì)研究設(shè)備選型，合理優(yōu)化施工方案，提出一種成槽機(jī)與搓管機(jī)組合一體，保證施工效率，樁體成型效果好的施工方法，加快了施工速度，節(jié)約了關(guān)鍵線路工期。

【關(guān)鍵詞】提高效率;保證質(zhì)量;增加效益;降低成本;提倡環(huán)保

1、設(shè)計(jì)概況

華府新天地超高層項(xiàng)目位于沈陽(yáng)北站CBD核心商圈，周邊人流密集，基坑南側(cè)偏西緊鄰正在運(yùn)營(yíng)的地鐵二號(hào)線金融中心車站及3#出入口，施工紅線與地鐵出入口最近距離僅0.3m。為確保周邊樓群及行人安全，同時(shí)確保地鐵運(yùn)行安全平穩(wěn)，我工程設(shè)計(jì)支護(hù)形式采用雙排樁+混凝土內(nèi)支撐，基坑設(shè)計(jì)深度22.65m，支護(hù)樁混凝土標(biāo)號(hào)采用C35水下混凝土，樁徑1米，樁中心間距 1.5 米，樁長(zhǎng) 40 米，嵌固深度 17.35 米，前排樁 44 根，后排樁 46 根，共 90 根，雙排樁間為高壓旋噴樁，高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)防范鉆孔樁施工過(guò)程中產(chǎn)生的涌水涌沙現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)周邊及場(chǎng)內(nèi)深基坑做好監(jiān)控變形。

2、選題理由

2.1基坑位置特殊，緊鄰地鐵結(jié)構(gòu)，較為典型

基坑南側(cè)偏西緊鄰已建的地鐵二號(hào)線金融中心車站及3#出入口，偏東為沈陽(yáng)北站～金融中心站區(qū)間結(jié)構(gòu)?；又苓叚h(huán)境復(fù)雜，交通十分繁忙，周邊市政管網(wǎng)較為密集。

2.2基坑開(kāi)挖深度大，質(zhì)量安全控制尤為重要

臨近地鐵側(cè)基坑開(kāi)挖深度為22.35米，支護(hù)結(jié)構(gòu)為雙排支護(hù)樁，支護(hù)樁間距較小，且兩排支護(hù)樁間施工高壓旋噴樁加固土體，樁身垂直度控制、混凝土灌注質(zhì)量要求高。

3、管理重難點(diǎn)

（1）周邊地下電力、熱力、通訊及給水、污水管道縱橫交錯(cuò)，較為復(fù)雜，基坑南側(cè)偏西緊鄰已建的地鐵二號(hào)線金融中心車站及 3#出入口，南側(cè)偏東為沈陽(yáng)北站～金融中心站區(qū)間結(jié)構(gòu)。周邊地段較為繁華，支護(hù)樁施工前應(yīng)先進(jìn)行人工探溝作業(yè)，探明管線位置，確定有無(wú)各類管線位于施工區(qū)域內(nèi)或影響施工，保證周邊管線不被破壞。

（2）人工雜填土厚度較大，支護(hù)樁施工容易塌孔，根據(jù)勘察報(bào)告所示，本工程最上層為雜填土（Q4ml），主要由混礫砂、黏性土及建筑垃圾組成，底部局部為素填土。該層分布連續(xù)，層厚 1.00～20.00m，層底埋深 1.00～20.00m，層底標(biāo)高26.02～45.06m。

（3）成孔質(zhì)量控制管理，本工程支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，若成孔質(zhì)量低下，可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等，并最終直接影響到樁身的整體質(zhì)量。

4、管理策劃及創(chuàng)新

4.1前期考察，機(jī)械選型

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，考慮到全護(hù)筒跟進(jìn)旋挖鉆孔施工所需設(shè)備多、占地大、施工不方便、且噪聲污染大等因素。前期考察機(jī)械中，選用成槽、搓管組合機(jī)器，施工占地相對(duì)較小，施工便捷，一臺(tái)組合機(jī)器可獨(dú)立完成鋼護(hù)筒跟進(jìn)與吊裝、鉆孔、拔護(hù)筒等多項(xiàng)工作，施工效率高，成孔質(zhì)量好。

4.2施工情況對(duì)比

采用成槽、搓管組合機(jī)全護(hù)筒跟進(jìn)鉆孔工藝，平均每小時(shí)鉆孔10米左右，采用旋挖鉆機(jī)鉆孔全護(hù)筒跟進(jìn)工藝，平均每小時(shí)鉆孔7米左右;采用成槽、搓管組合機(jī)全護(hù)筒跟進(jìn)鉆孔工藝，投入機(jī)械成槽搓管組合機(jī)1臺(tái)、鏟車1臺(tái)、汽車吊1臺(tái)，采用旋挖鉆孔全護(hù)筒跟進(jìn)工藝，投入旋挖鉆機(jī)一臺(tái)，搓管機(jī)1臺(tái)，汽車吊1臺(tái)，鏟車1臺(tái)，拔管機(jī)1臺(tái);采用成槽、搓管組合機(jī)全護(hù)筒跟進(jìn)鉆孔工藝，噪音小，幾乎無(wú)噪音，采用旋挖鉆孔全護(hù)筒跟進(jìn)工藝，旋挖鉆機(jī)產(chǎn)生噪音極大。

4.3施工流程及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）定位放點(diǎn)：平整場(chǎng)地，使用全站儀精確定位放點(diǎn)，撒白灰標(biāo)記，并釘入焊條，控制施工時(shí)樁位偏差，四周引四根鋼筋棍定實(shí)隨時(shí)復(fù)核，控制樁位偏差在50mm范圍內(nèi)。

（2）搓管機(jī)中心移動(dòng)至樁位點(diǎn)：搓管機(jī)中心移動(dòng)至樁位點(diǎn)后，人工量尺，確保搓管機(jī)中心對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)，提高下鋼護(hù)筒位置精確度。

（3）吊裝第一節(jié)護(hù)筒：吊裝第一節(jié)護(hù)筒落入搓管機(jī)內(nèi)，通過(guò)液壓裝置，將護(hù)筒壓入土層，且保證護(hù)筒上部露出于搓管機(jī)1米，便于第二節(jié)鋼護(hù)筒鏈接，并控制護(hù)筒垂直度，最終樁的垂直度誤差不大于千分之五。

（4）全護(hù)筒跟進(jìn)連接：采用自帶卷?yè)P(yáng)吊動(dòng)裝置吊裝護(hù)筒，確保護(hù)筒鋼槽接嘴處完全閉合，鋼護(hù)筒之間通過(guò)高強(qiáng)螺栓高效的無(wú)縫連接，利用耳勺掏土，土方標(biāo)高下降后，利用液壓機(jī)主控室將護(hù)筒依次將壓入土體。

（5）沖抓斗掏土：鋼護(hù)筒下至設(shè)計(jì)節(jié)數(shù)后，測(cè)量護(hù)筒頂與地面高差，確定標(biāo)高，標(biāo)高無(wú)誤后，清至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高，清理沉渣。

（6）鋼筋籠吊裝：使用汽車吊吊裝鋼筋籠至樁孔內(nèi)，鋼筋籠主筋上焊接耳環(huán)用以控制保護(hù)層厚度，且吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，避免碰撞孔壁。

（7）混凝土灌注：連接混凝土導(dǎo)管至孔底，導(dǎo)管頂部安裝料斗，采用頂水灌注混凝土，隨灌混凝土隨拆卸混凝土導(dǎo)管，直至混凝土灌注至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用卷?yè)P(yáng)吊裝設(shè)備配合搓管機(jī)分節(jié)拔出鋼護(hù)筒。

5、管理風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及防范措施

（1）樁位復(fù)核，樁位放點(diǎn)完成后，對(duì)已放點(diǎn)樁位進(jìn)行二次復(fù)核后，方可下護(hù)筒。

（2）成孔深度檢測(cè)，成孔后，使用測(cè)繩，對(duì)樁孔至護(hù)筒頂標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收。

（3）砼頂標(biāo)高檢測(cè)，灌注過(guò)程中，及時(shí)使用測(cè)繩測(cè)量混凝土頂與護(hù)筒頂高差，避免超灌。

（4）混凝土澆筑及護(hù)筒拔出控制措施：澆筑混凝土前與攪拌站溝通，確保不能斷料;澆筑混凝土?xí)r為避免混凝土間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)初凝導(dǎo)致導(dǎo)管不能拔出的狀況，現(xiàn)場(chǎng)必須留置一車混凝土做備用。樁基混凝土為水下施工工藝，施工澆筑時(shí)使用大漏斗采用封底澆筑方法，避免因一次下放混凝土不能封底而出現(xiàn)斷樁的情況。

（5）直度偏差控制措施：在搓拔護(hù)筒過(guò)程中，使用經(jīng)緯儀、全站儀或者鉛錘控制護(hù)筒垂直度進(jìn)行測(cè)量檢查，查看所有樁能否滿足垂直度<0.5%、樁心偏位<5cm的設(shè)計(jì)要求。

6、管理成效

6.1質(zhì)量效益

（1）樁孔全程分段連接鋼護(hù)筒護(hù)壁，杜絕塌孔的發(fā)生，樁截面尺寸規(guī)則，不會(huì)發(fā)生縮徑等通病，孔壁穩(wěn)定性好，孔底沉渣少。成孔灌注樁的施工質(zhì)量可靠。

（2）根據(jù)樁基檢測(cè)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，本工程采用此工藝施工84根支護(hù)樁，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示一類樁基79根，二類樁基5根，無(wú)三類樁及四類樁。一類樁基頻率94%，二類樁頻率為6%。

（3）樁孔施工全過(guò)程分段分節(jié)連接鋼護(hù)筒，有效的避免孔壁坍塌現(xiàn)象，樁孔截面尺寸規(guī)則，未發(fā)生縮徑等質(zhì)量通病，成孔后孔底沉渣少。施工過(guò)程中垂直度、沉渣厚度均一次驗(yàn)收合格。垂直度均≤0.5%，沉渣厚度≤5cm，灌注樁的施工質(zhì)量可靠。

6.2環(huán)境效益

（1）不需要使用泥漿護(hù)壁，施工產(chǎn)生污染小，同時(shí)不污染地下水，保護(hù)自然環(huán)境，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔文明，提升城市施工管理形象;

（2）不需要使用旋挖鉆機(jī)，噪聲40分貝以下，不擾民，可夜間施工，無(wú)噪音污染。

6.3社會(huì)效益

采用成槽、搓管組合機(jī)全護(hù)筒跟管取土施工方法，提高了樁基的成孔率、縮短施工工期。采用該方法施工得到了建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位的一致好評(píng)，為企業(yè)樹(shù)立了良好的社會(huì)形象。

結(jié)語(yǔ)：

本文對(duì)全護(hù)筒施工技術(shù)在臨近地鐵側(cè)支護(hù)樁中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，提出了一種可行的適用于市中心臨近地鐵的深基坑支護(hù)樁的施工方式，旨在為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)，少走彎路，有不足之處，請(qǐng)批評(píng)指正。

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