鉆孔樁在地鐵明挖車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的實(shí)踐探索

張 三

中交四航局第一工程有限公司

1 引言

從布局上考慮，地鐵車站大多設(shè)置在城市路口區(qū)域，這意味著地鐵車站將面臨極為復(fù)雜的地下管線問題。采用明挖法對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，一方面具有較高的可行性，在長期的發(fā)展下該技術(shù)已經(jīng)較為成熟；另一方面所耗費(fèi)的工程成本相對(duì)更低，施工所需工期也更短，因此被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的地鐵車站項(xiàng)目中。

2 工程概況

在文章所探討的地鐵車站中，其設(shè)置為典型的雙層島式結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行小里程施工時(shí)覆土較深，因此需要設(shè)置相應(yīng)的夾層。車站整體采用的是箱型框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)寬度為21.45m，符合車站覆土埋深的相關(guān)要求。

3 鉆孔灌注樁施工工藝

3.1 樁位施工放樣

施工單位審核圖紙，正確保無誤后方可在其指導(dǎo)下進(jìn)行放樣，從而明確鉆孔樁樁位中心線所在的位置，并在其一側(cè)設(shè)置好防護(hù)樁，此舉可以為樁心對(duì)中以及校驗(yàn)創(chuàng)設(shè)良好條件。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

在施工過程中需要使用到護(hù)筒結(jié)構(gòu)，其材料為6mm厚的鋼板，在護(hù)筒上設(shè)置兩個(gè)溢漿孔，施工時(shí)應(yīng)控制好該孔的直徑，即應(yīng)比鉆頭直徑大20cm為宜。對(duì)護(hù)筒進(jìn)行埋深處理，實(shí)際深度需≥1.8m。基于十字拉線的方式確定出護(hù)筒的中心位置，然后在鉛垂吊線的作用下使其與鉆孔樁中心處于重合的狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上使用黏土對(duì)護(hù)筒周邊區(qū)域進(jìn)行夯實(shí)處理。

3.3 鉆進(jìn)

分析項(xiàng)目所在區(qū)域的土質(zhì)，由此確定合適型號(hào)的鉆機(jī)設(shè)備，在鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)確保鉆錐具有足夠的穩(wěn)定性，基于慢速小沖程的方法施工，確保初開孔具有足夠的堅(jiān)實(shí)性。經(jīng)此環(huán)節(jié)施工后會(huì)產(chǎn)生大量的渣土，此時(shí)應(yīng)將其裝入鏟斗并卸載至指定區(qū)域，由此避免塌孔等質(zhì)量問題。以上述工序?yàn)榛鶞?zhǔn)，經(jīng)多次施工后達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高方可停止[1]。

3.4 清孔

完成鉆進(jìn)施工后應(yīng)分析孔底的沉渣情況，確保無誤后下放鋼筋探籠。在混凝土澆筑前應(yīng)做好檢查工作，確?？咨钜约俺猎穸冗_(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)孔底沉渣量偏多時(shí)則使用導(dǎo)管對(duì)其清理。

3.5 鋼筋籠制作及安裝

（1）在指定的制作架上完成鋼筋籠的制作工序，然后進(jìn)行連接。在制作過程中應(yīng)確保架子滿足水平度的要求，基于機(jī)械連接的方式進(jìn)行縱向連接，檢驗(yàn)施工后的接頭質(zhì)量。嚴(yán)格控制接頭區(qū)間內(nèi)的主筋接頭數(shù)量，即應(yīng)在總量的1/2范圍內(nèi)。制作過程中施工人員應(yīng)頻繁檢測主筋間距，確保其偏差控制在10mm范圍內(nèi)，同時(shí)箍筋偏差控制在20mm范圍內(nèi)?；诖_保鋼筋保護(hù)層厚度的要求，需要在其外側(cè)設(shè)置定位筋，具體內(nèi)容如圖1所示。

（2）以雙輪拖車作為主要運(yùn)輸設(shè)備，將鋼筋籠移動(dòng)至指定的地點(diǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)施工現(xiàn)場后使用25t的起重機(jī)展開下一步的吊裝作業(yè)。

（3）基于兩點(diǎn)吊裝的方式進(jìn)行起吊，此舉可以確保鋼筋籠具有足夠的剛度；以分段的原則使用長木桿綁扎；控制好鋼筋籠底部0.5m~0.8m區(qū)間內(nèi)的主筋形狀，即應(yīng)向內(nèi)側(cè)略微傾斜一些。

（4）在鋼筋籠入孔前，應(yīng)在其主筋部位焊接上一定數(shù)量的吊筋，起到加固鋼筋籠的效果，同時(shí)滿足籠頂標(biāo)高要求。依據(jù)孔口標(biāo)高以及籠頂標(biāo)高兩大方面因素，將二者的差值作為吊筋的實(shí)際長度。在孔口位置安裝一根Φ50mm的鋼管，由此確保吊筋順利穿入鋼管內(nèi)部，起到穩(wěn)定鋼筋籠的效果。基于焊接的方式將定位鋼筋固定在鋼筋籠周邊區(qū)域，同時(shí)增設(shè)一定數(shù)量的墊塊，施工后所得到的鋼筋保護(hù)層厚度以70mm為宜。

3.6 水下混凝土灌注

（1）施工中以商品混凝土為宜，基于泵車進(jìn)行灌注施工。當(dāng)混凝土材料被運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢煤笮ｒ?yàn)其強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)以抽樣的方式檢測坍落度，使其達(dá)到18mm~22mm狀態(tài)?；谔嵘龑?dǎo)管法展開混凝土灌注施工，所使用的導(dǎo)管直徑以30cm為宜，單節(jié)長度以1m~3m為宜，利用法蘭盤螺栓對(duì)其進(jìn)行固定處理。

（2）給澆筑導(dǎo)管設(shè)置一個(gè)封底的漏斗，容積應(yīng)達(dá)到1.5m3，在其作用下確保首批混凝土埋入深度達(dá)到1m的標(biāo)準(zhǔn)。在漏斗與導(dǎo)管間設(shè)置隔水栓，在此基礎(chǔ)上使用拔球法進(jìn)行封底處理。經(jīng)此操作后將大漏斗卸下，并及時(shí)更換上小漏斗，在其臨近區(qū)域設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)料槽，基于滑槽的作用將混凝土順利運(yùn)輸至小漏斗中。

（3）做好水下混凝土灌注的前期準(zhǔn)備工作，即校驗(yàn)孔底沉淀厚度；若達(dá)不到工程標(biāo)準(zhǔn)則展開清孔處理。

（4）灌注過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中途不得出現(xiàn)停工；在實(shí)際施工過程中工程人員應(yīng)密切關(guān)注混凝土拌和物，確保其不掉入孔底中。

（5）灌注施工時(shí)應(yīng)密切關(guān)注孔內(nèi)的施工情況，確?；炷料陆盗恳约翱變?nèi)水位升降值均達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)；在拆除與安裝導(dǎo)管時(shí)，確保導(dǎo)管軸線時(shí)刻處于居中的狀態(tài)，并基于緩慢勻速的原則提升。

（6）利用測繩測量灌注孔深，并做好所得結(jié)果的記錄工作，經(jīng)灌注施工后埋深應(yīng)穩(wěn)定在2m~6m區(qū)間內(nèi)。

（7）水下灌注施工的復(fù)雜性較高，當(dāng)其導(dǎo)管內(nèi)存在空氣時(shí)需要放慢施工速度，避免導(dǎo)管內(nèi)出現(xiàn)高壓氣囊現(xiàn)象。

（8）基于確保樁頂施工質(zhì)量的目的，相比于設(shè)計(jì)標(biāo)高，所得到的實(shí)際灌注高度應(yīng)比該值略高50cm為宜；施工中密切監(jiān)測灌注高度，當(dāng)快接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)控制好混凝土材料的運(yùn)輸量，從而避免浪費(fèi)現(xiàn)象。

4 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

4.1 樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制

成孔后對(duì)其傾斜度以及孔徑等指標(biāo)進(jìn)行測量，然后將所得結(jié)果上報(bào)給監(jiān)理工程師以便復(fù)檢。當(dāng)存在質(zhì)量問題時(shí)應(yīng)采取針對(duì)性措施，同時(shí)做好相關(guān)記錄工作。

4.2 鋼筋籠施工質(zhì)量控制

基于抽樣的方式對(duì)所使用的鋼筋原材料進(jìn)行質(zhì)量檢測，當(dāng)達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)后方可投入使用。在鋼筋籠制作過程中，需要頻繁測量主筋以及箍筋的間距。為了避免出現(xiàn)鋼筋籠運(yùn)輸變形的現(xiàn)象，將長木桿綁扎在鋼筋籠上，此舉可以提升鋼筋籠的穩(wěn)固性。此外，出于對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度的考慮，應(yīng)在其外側(cè)焊接一定數(shù)量的定位筋[2]。

4.3 混凝土灌注質(zhì)量控制

清孔是進(jìn)行水下混凝土灌注施工中尤為重要的一道工序，具體如圖2所示。混凝土材料在運(yùn)輸過程中極容易出現(xiàn)離析等問題，因此需要控制好運(yùn)輸溫度，到達(dá)施工區(qū)域后對(duì)其坍落度以及均勻性進(jìn)行檢測[3]。當(dāng)完成混凝土灌注施工后使用高精度儀器測定埋深情況，在確保無誤后方可將導(dǎo)管拆除。此舉可避免斷樁等質(zhì)量問題，對(duì)于確保樁身的完整性至關(guān)重要。

4.4 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

灌注樁施工期間潛在諸多隱蔽性的影響因素，在缺乏控制時(shí)易影響樁體施工質(zhì)量，因此應(yīng)當(dāng)高度重視各環(huán)節(jié)的工作，兼顧地質(zhì)條件、鉆孔工藝、混凝土制備、灌注等多方面的內(nèi)容，從源頭上避免縮頸、塌孔、斷樁等質(zhì)量問題。實(shí)際施工中應(yīng)遵循因地制宜的原則，從實(shí)際情況出發(fā)，采取與實(shí)際情況相符的鉆孔施工方法。例如，位于車輛兩側(cè)的樁推薦采用旋挖鉆的方法；對(duì)于橫跨公路的中間段，該部分施工若采用旋挖鉆的方法容易對(duì)周邊正常交通秩序帶來干擾，因此更適宜采取人工挖孔樁的施工方法；對(duì)于建設(shè)現(xiàn)場巖層較淺的情況，則可以采用沖擊鉆成孔的方法。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的樁基施工中還需精準(zhǔn)控制樁基的位置，對(duì)于臨近主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的樁基應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離側(cè)墻邊約10cm，并加強(qiáng)對(duì)樁基垂直度的檢測與控制，除了保證樁基自身的施工質(zhì)量外，還需避免樁基侵入主體結(jié)構(gòu)的情況。

4.5 旋噴樁施工技術(shù)要點(diǎn)

考慮到鉆孔灌注樁間的止水要求，在灌注樁施工結(jié)束后進(jìn)一步組織旋噴樁的施工，通過該樁體的應(yīng)用有效處理淤泥、淤泥質(zhì)土等穩(wěn)定性較差的地質(zhì)，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。通過旋噴樁和鉆孔樁的協(xié)同作用，共同組成完整、可靠的圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水帷幕，給后續(xù)明挖施工創(chuàng)設(shè)良好的條件，以免出現(xiàn)地下水匯集、噴涌等異常狀況。為保證旋噴樁的穩(wěn)定性，樁底宜深入至強(qiáng)風(fēng)化巖層。以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，鉆機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，待鉆至指定的標(biāo)高位置后啟用高壓旋噴機(jī)，利用該裝置將注漿管（提前設(shè)置好噴嘴）下放至孔底，通過高壓作用噴射水泥漿，從而切割土體，在此過程中破碎狀土體與注入的漿液均勻結(jié)合，發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，得益于漿液的固結(jié)作用，可構(gòu)成完整、穩(wěn)定的樁體結(jié)構(gòu)。旋噴樁截面應(yīng)與鉆孔樁相互咬合，從而切實(shí)增強(qiáng)支護(hù)效果和止水效果。在技術(shù)持續(xù)升級(jí)的背景下，旋噴樁施工工藝的應(yīng)用水平大幅度提高，作為一種較為成熟的工藝，其在地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水施工中能夠取得較顯著的成果，有利于維持基坑的穩(wěn)定性，確?；釉陂_挖后不會(huì)受到地下涌水以及潛水的干擾。

5 結(jié)束語

綜上所述，地鐵車站明挖法是當(dāng)前地鐵工程中極為常見的一種方法，在施工過程中應(yīng)確保鉆孔灌注樁的質(zhì)量。對(duì)此，文章圍繞鉆孔灌注施工展開探討，得出了如下幾點(diǎn)結(jié)論。

（1）在施工過程中應(yīng)做好質(zhì)量控制工作，此舉是確保整體施工質(zhì)量的必要前提。

（2）鉆孔樁施工技術(shù)所涉及的工序環(huán)節(jié)極為復(fù)雜，當(dāng)進(jìn)行鋼筋籠安裝以及灌注施工等各個(gè)工序時(shí)均需要檢驗(yàn)質(zhì)量，每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)可為后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。

（3）一套高效可行的施工方案是確保工程順利進(jìn)行的必要基礎(chǔ)，施工前應(yīng)做好現(xiàn)場勘查工作，針對(duì)其中可能存在的問題制定出應(yīng)急方案，由此確保工程的順利進(jìn)行。