地鐵明挖車站圍護結構中的鉆孔灌注樁施工技術

趙明星

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

地鐵車站深基坑工程圍護樁施工中，垂直度和定位精度是質量控制的關鍵。樁位定位精度不足、或樁垂直度不符合要求，都會影響開挖效果，造成樁間噴錨平整度較差以及基坑內主體結構側墻尺寸凈空不夠。

1 工程概況

某地鐵車站為地下5 層島式車站，設6 個地面出入口和4個緊急疏散出口，另外設3 組風亭。該站所在區域地層結構由上至下主要為素填土、粉質黏土、強風化花崗巖、中風化花崗巖和微風化花崗巖，而車站的建設正處于中、微風化花崗巖中，地下水埋深約3.5 m。總的來說，車站施工區域地質條件較好，水下埋深較淺。

2 鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 施工工藝

該站設計鋼管樁采用鉆孔樁施工工藝。具體流程為：場地平整→移機就位→埋設護筒→注入護壁液→鉆孔至設計孔深→孔深、孔型檢測→吊放鋼筋籠→下導管、清孔→灌注水下混凝土→拔護筒、樁，完成。

2.2 施工場地準備

正式施工前，需要對施工場地進行充分的、徹底的清理，完成雜物清理后，還要進行整平，夯實，為鉆機提供穩定的就位處，另外還要做好用水、用料等的統籌安排，為了保證可以平行交叉作業，同時也是為了保證施工現場交通的通暢性，需要安排統一的施工便道，供施工設備行走。施工中所鉆孔樁采用的JKL10沖擊鉆樁機。施工現場廢水、廢渣以及廢漿的排放必須符合具體的環保標準，提高文明施工的程度。

2.3 鉆孔樁測量放線

檢查測量資料，復核基點和基線，確定鉆孔樁位以及高程，控制樁孔中心位置的偏差不能超過5 mm。

2.4 埋設護筒

在整個施工中，護筒的埋設是較為重要的部分，埋設護筒不僅可以導正鉆錐，還能實現樁位的控制和地面水滲漏的有效隔離，不僅如此，埋設過程中，通過控制固定鋼筋、調整孔內靜壓水頭，能夠有效避免孔坍塌[1]。一般情況下，護筒長2～4 m，護筒內徑應比樁徑大30～40 cm。埋設護筒時，必須保證泥漿溢出高于施工水位1.5～2.0 m，只有這樣，才能更好的保持水頭。對護筒周圍回填黏土，并用夯實工具進行夯實，提高護筒周圍土的穩固性，防止出現坍孔、漏水、漏漿等現象。

2.5 鉆機施工

（1）結合項目所在區域地層條件，合理選擇鉆進機械及配套設備。鉆機在鉆孔一側安裝就位，此過程中要保證鋼絲繩、樁孔中心以及鉆錐中心處于同一垂線上，隨后固定鉆機及扒桿。

（2）正式鉆孔前，在孔內灌入泥漿，根據土層實際情況確定泥漿比重，控制好沖程，緩慢地鉆進。鉆進施工時，隨時關注孔內水壓差，避免產生涌沙。根據實際地質情況，調整鉆錐落距以及泥漿比重。鉆孔時，提鉆或者因故障導致鉆進停止，必須保證孔內液面高度符合要求，避免產生坍孔問題[2]。根據鉆進施工情況，合理選擇清孔方式，清孔時注意孔內液面，避免坍孔。

2.6 鋼筋籠加工及吊裝

（1）鋼筋籠加工。根據圖紙尺寸制作鋼筋籠，應用點焊的方式對主筋、加強筋等進行焊接，鋼筋接頭盡量錯開，制作完成后報送監理檢查，驗收合格后方可使用。將制作好的鋼筋籠放置在平整的地面上，避免鋼筋籠變形。在標牌上將鋼筋籠的長度以及對應的樁號標識清除。應用混凝土墊塊控制相鄰鋼筋籠的間距，保證澆筑裝具有合適的保護層厚度。

（2）鋼筋籠吊放。通過吊車緩慢下放鋼筋籠。具體操作：在鋼筋籠兩端設置吊點，操作人員控制吊車吊起鋼筋籠，使其對準孔位，隨后慢速穩定下放。整個吊裝過程需保證鋼筋籠不能觸碰孔壁，若下放期間遇到障礙物，需查明原因并處理，禁止強制下放。下放時技術人員必須緊密觀察籠頂標高，達到設計標準和要求后，在其四周固定3 根吊桿，避免混凝土上浮。

2.7 水下混凝土澆筑

應用泵送的方式輸送混凝土，控制其坍落度滿足設計要求，另外，還需要控制混凝土2 h 內滲出的水分不超過混凝土總重量的1.5%。澆筑過程連續進行，保證首批混凝土還未失去塑性時，澆筑過程就可以完成[3]。

（1）水下澆筑混凝土施工工序：設置導管和漏斗，進行首批混凝土澆筑，當首批混凝土澆筑高度達到樁頂高度后，將護筒拔出。采用吊車吊放導管，控制導管和孔底之間的距離。應用導管前，需檢查其密閉性能良好，將足量的首批混凝土放入漏斗中，將隔水塞設置在孔底，排凈導管內的水分。連續澆筑，測探混凝土面高度，提升和拆除導管。將澆筑施工時溢出孔外的泥漿運送到指定地點，避免環境污染。

（2）水下澆筑混凝土技術要求。澆筑首批混凝土時，澆筑量根據導管底口埋入混凝土的深度確定。此外，還要檢測導管內是否存在空氣，如果存在，需要合理控制混凝土的灌入速度，不能過快，否則導管內部就會出現高壓氣囊，使得混凝土的澆筑質量無法得到保證。鑿除混凝土上層浮漿，待樁身達到一定強度后，利用風鎬將超出設計樁頂標高的部分進行處理。澆筑施工時一旦出現斷樁事故，立即向監理工程師報告，研究補救措施。混凝土樁的質量會直接影響整個項目的施工質量和安全，所以必須仔細檢查混凝土樁成品質量，保證所有基樁都達到Ⅱ類樁及以上標準。

3 鉆孔灌注樁施工質量控制措施

3.1 機械設備管理

①定期對設備進行檢查、保養和維修，保證設備在施工中正常使用；②所有的機械操作人員必須持證上崗，進一步提高設備及施工安全性；③如果機械設備為帶電操作，啟動設備前要對電線進行檢查，避免出現觸電事故；④施工中需要用到的機械設備很多，只有保證機械設備正常運轉，才能保證項目施工連續進行，為此，對于工程中易損、重要的機械設備需有儲備，設備一旦出現異常，及時切換到備用設備。

3.2 樁基礎質量控制

樁基礎施工時要嚴格控制施工細節，保證樁基礎的施工質量符合規范和要求，成孔后測定孔的傾斜度和孔徑，報送監理工程師進行復檢。如果樁基礎施工質量無法達到工程需求，需查明原因并作記錄，采取相關措施加以解決，待所有施工指標滿足施工要求后，方可進行下道工序的施工。

3.3 鋼筋籠施工質量控制

首先對鋼筋原材料進行抽樣調查，檢測合格才能使用。其次，在鋼筋籠制作過程中，嚴格按照設計圖紙控制鋼筋籠的長度、直徑及主筋間距。最后，運輸鋼筋籠時需綁扎，避免鋼筋籠變形。

3.4 混凝土灌注質量控制

檢測樁孔，若清孔不符合規范要求，必要時可以進行二次清孔。混凝土運送到施工現場后，工作人員需檢測混凝土的均勻性和坍落度，不滿足施工要求則拒絕進場。首批混凝土灌注后，控制導管埋入混凝土的深度必須超過1 m。拆除導管前，需應用專業儀器測量導管的實際埋深，以保證最低埋深作為前提，拆除導管，避免斷樁事故的發生，進一步提高樁身的完整性。

3.5 鉆孔樁施工質量控制標準

鉆進施工時要重點檢測以下參數：樁位、鋼筋籠制作安裝質量、鋼筋保護層厚度以及成孔垂直度。只有保證這些參數符合設計要求，才能保證鉆孔樁施工質量（表1）。

4 結束語

綜上所述，在進行地鐵車站圍護結構鉆孔灌注樁施工過程中，樁位定位不精準，垂直度超出一定范圍，都可能導致樁間噴錨平整度下降或主體結構側墻尺寸凈空不足，本文以實際工程為例，分析鉆孔灌注樁施工工藝，以提高樁位精準性，保證樁位垂直度。另外，應用鉆孔灌注樁施工技術，可提高成孔工效，降低人力資源的投入，經濟性較好，具有一定的推廣和應用價值。

表1 鉆孔樁質量控制標準