以軟弱土地鐵車站為例研究降低圍護結構施工混凝土超耗技術要點

張 偉

(中鐵十六局集團有限公司，北京 101100)

在實施地鐵站工程的時候，首先是完成開挖深基坑的任務，常見的深基坑挖掘深度在地表下15～25 m的距離。通過利用混凝土地下連續墻，亦或是通過利用鉆孔灌注樁，以加快實現穩定內部支護的目的。在浙江省軌道交通施工城市，如溫州、杭州、紹興等地方實施地鐵工程建設時，由于地下地基軟弱，將會為工程安全性造成極大隱患。組織實施圍護結構作業，是提升軟弱地層穩定性的中重要措施。

1 軟土地鐵工程實施物料探究

在杭州城市軟土層中修建地鐵，是當前我國城市軌道交通建設所面臨的難點。在混凝土超耗技術研究中，得知影響因素總體上可以劃分為人員因素、機械設備因素、物料因素、環境因素和施工工法因素五個方面。本節中著重分析在施工工法的影響因素。把已完成的圍護結構混凝土方量按照施工類別進行分層分析，得到如表1結果。

表1 影響圍護結構混凝土超耗率質量問題統計表

根據問題統計表，可以看出，地連墻超耗是影響圍護結構混凝土超耗率的主要癥結。

從表分析上可以看出，只要解決了95%的地連墻超耗，就可以大幅度的降低圍護結構施工混凝土超耗率，從而降低項目圍護結構的施工成本。

2 淤泥及淤泥質土層成槽施工技術方案

為了有效地規避在實施連續墻工程的時候難以成槽，或是在工程實施中出現塌孔現象，亦或是在灌注過程中發生槽段變形問題，在施工作業中，要采取固化工作并處理好軟弱地基。換言之，就是在實施連續墻工程的時候，需將其內側和外側位置均使用一排水泥樁將其進行攪拌，以實現對性質軟弱的地層進行固化，之后在已經完成固化的地層當中實施連續墻建設。

在杭州機場軌道快線土建1標建設中選擇使用水泥攪拌樁技術完成對地層的加固工作，選擇使用的攪拌樁基本參數控制如下：直徑50 cm，鄰樁咬合12 cm，相鄰樁心距為38 cm。加固的深度持續深入到淤泥層中，且將加固深度進入到具有良好穩定性的粉質粘土層中不低于1 m。在本標的建設當中，對這一種處理措施的合理應用，保證了在實施連續墻工程時大幅度的提高了工程質量，節約了混凝土消耗。

3 淤泥質土地基運用水泥攪拌樁加固的原理

在軟土地區施工圍護結構，要通過運用混凝土完成地下連續墻的建設。在混凝土澆灌的作業中，或是成槽成孔的施工環節中，通過泥漿固壁以保證最終的孔槽形態和尺寸能夠達到設計標準。因為淤泥地層中擁有極高的含水量，并且其透水能力較低，擁有較低的抗剪強度和較大的飽和容量，所以在槽孔內部的泥漿難以形成具有穩定性的槽壁，具有很大的操作難度。在工程中所使用的泥漿將會對側壁產生壓力，但是這個壓力不能與淤泥所產生的壓力相抗衡，即使是出現輕微的觸碰，都將會導致槽壁發生失穩現象而導致坍塌。

在制作水泥土攪拌樁的時候，固化劑使用水泥材料，通過特制的深層攪拌機械-攪拌樁機將水泥注入到擁有較高含水量的地層深處位置，將水泥粉體、水泥漿和軟土進行強制攪拌，通過攪拌物之間所形成的物理和化學反應， 強化軟土的硬度， 使之

能夠具備良好的整體性能和穩定性能。水泥攪拌樁擁有很高的整體性和較強的抗剪能力，在槽內和孔內的泥漿若是對槽壁產生壓力，通過水泥攪拌樁實現與泥土中形成的壓力相抗衡的目的，進而穩定槽孔的形態。這是一種加固處理飽和粘性土和粉土等地基的經濟而采取的有效措施。

表2 未加固槽段與加固槽段對比分析調查表

4 泥攪拌樁的施工工藝

由于淤泥中擁有很高含水量，其抗剪強度較低，具有流動性。水泥攪拌樁作為連續墻槽護壁結構之一，具備可靠的質量，并能達到護壁的目標。在本標段淤泥質黏土層預加固的水泥攪拌樁工程中，采用了四攪二噴的施工工藝。

第一，準備工作：對樁基定位對中，在此環節中備好使用的水泥材料。

第二，預攪拌下沉：啟動攪拌樁機，并控制樁頭在旋轉過程中的下沉速度。到達設計標高，將灰漿泵啟動，預攪下沉，進而有效的防止在進行鉆進的過程中出現噴漿堵塞的現象。

第三，準備固化劑漿液。當攪拌機預攪發生下沉的時候，需要對固化劑漿液進行攪拌，再實施壓漿之前，在集料斗中倒入水泥漿液。

第四，提升噴漿攪拌的速度。將攪拌機鉆到在設計所需加固深度后，將鉆機進行復位并且反向進行旋轉，將漿液泵提前啟動，以保證將水泥噴射到孔底。在第一次提鉆噴漿的時候，要在底部停留一分鐘以上的時間，進行磨樁端。之后再緩慢的將噴漿樁機的速度提升，控制為0.5 m/min。為了充分的保證攪拌均勻水泥和土體，并且與設計當中的噴漿量要求相吻合，需要以實際需求作為依據，適當的調整注漿量，從而有效提升成樁質量，在成樁的過程當中，應該持續性的對漿液進行攪拌，防止離析水泥漿。

5 結束語

當前沿海城市大范圍修建地鐵作為城市主要交通工具。在沿海軟土地基圍護結構施工中采用水泥攪拌樁進行地基加固，可較好的完成地下連續墻施工作業，且節約地墻混凝土消耗量，既保證了工程質量又減少了安全災害的發生，施工操作簡便，降低材料成本，是十分值得推廣的一種措施。