濟南泉城地鐵深基坑周邊建筑物加固施工技術

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，車站主體結構總長350m，地下2層島式站臺，標準段寬度22.7m，車站結構標準段高度13.71m，盾構井段底板埋深為18.83m。換乘線主體沿濟濼路西側南北向布置，為地下3層島式車站，車站主體結構總長193.1m，標準段寬23.3m，車站結構標準段高21.21m，盾構井段底板埋深25.97m。

2 工程地質及水文地質

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

地下水穩定水位埋深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構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市場進行加固保護。所有加固區域必須在主體圍護結構施工前完成，加固前先調查清楚場地內管線分布情況，提前挖探溝查明管線。長途汽車站分東西2塊區域進行施工，西側區域3個橋墩加固施工計劃從西側開始往東施工，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。東側區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往東側開始施工，待橋墩微型鋼管樁施工完成后調轉至中恒商城從東側往西側開始施工。

4 施工工藝及質量控制措施

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，然后向管內壓注水泥漿而成形的一種樁。水泥漿液穿過鋼管預先成型的孔洞，擴散到樁體周圍土體，經過漿液擠壓、再次劈裂和固化等方式，使樁周圍一定范圍內土體得到加固，并形成鋼管加水泥土復合體，從而改善鋼管樁的受力情況，保持周邊建筑物穩定[1]。

施工流程：場地平整—注漿管制作—測量放樣—確認孔距—循環集水坑到位—鉆孔機定位—鉆孔施作—注漿機定位—下放預制管—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 質量控制措施

進行質量控制時，可以采取以下措施：（1）成孔。要用水平尺靠尺調整鉆機就位，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，需及時調換或補焊鉆頭，保證孔徑不小于設計值，鉆機累計施工150m后，要復測鉆頭尺寸一次。（2）水泥漿液配制要求。施工漿液要嚴格按照根據現場試驗配比的比例調制，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。遇到設備故障或其他原因導致漿液拌制時間超過30min時，漿液必須廢棄，避免影響樁質量。（3）施工檢查。現場施作時，應對每個作業環節嚴格控制，樁長根據預制管長度確認；試驗檢測員現場檢測水灰比；多完成30根樁以后，要及時核實材料真實用量，根據核實數據及時調整,發現不足及時補灌。

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合噴射流割切破壞原狀土；2次往復切削，這樣既增加了切削深度，又加大了固結直徑。

4.2.2 質量控制措施

可采取以下質量控制措施：（1）施工前，要進行現場試樁工作，通過試驗分析合理的施工技術指標，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，視為正常現象，若超過1/5或根本不出漿時，要調查分析原因，及時修正旋噴技術指標，必要時調整噴嘴口。（3）旋噴桿回轉和上升過程必須連續不停頓，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。（4）施作時，如因鉆機偶然故障等原因間隔施工，應按照斷樁處理，重新施作。（5）調制漿液時，水灰比要嚴格按現場試驗確定的技術指標操作，杜絕隨意改變。在施噴過程中，應避免漿液沉淀，導致濃度指標下降。漿液制作完成后，通過過濾篩轉移至儲液罐時，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，樁位可以適當調整，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，袖閥管結構采用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，并且可以達到設計目的，層次分明，產生劈裂，在壓漿停止時，橡膠護套又回復并握緊塑料管，類似逆止閥門，防止管外濁體回流。采用卡環固定住橡膠護套兩端，避免上下錯位。PVC塑料管需外觀順直，內壁光滑。

4.3.2 質量控制措施

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

5 結語

泉城地鐵深基坑開挖前，務必熟悉工程地質和水文地質的特點，對周圍構筑物的基礎形式、建造年限、結構類型等進行詳細的調查、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推進。