I绿交通LOW CARBON WORLD2021/4地铁车站围护结构中的钻孔灌注桩施工技术 张志丹
(中铁十一局集团有限公司，湖北武汉430061)
【摘要】地铁车站深基坑开挖质量的关键环节之一是保持围护桩的垂直度和定位精准，这是地铁车站围护结构工程施工中的重点內容遥如果在围护结构工程施工时出现无法准确定位围护桩位和把控垂直度等问题，就会引起主体结构侧墙缺少基坑內净空间或者是桩间喷锚时难以把控平整度的情况遥鉴于此，本文根据武汉市蔡甸区沌口路与规划长江路交叉路口北侧的沌口站工程的围护结构形式，介绍钻孔灌注桩的施工工艺，并对施工中的常见问题提出解决方案，以期可以为相关人员提供参考遥【关键词】地铁车站；围护结构；钻孔灌注桩
【中图分类号】U231.3【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2021)04-0252-02
1工程概况
沌口站是沿现状沌口路南北向敷设的16号线工程第九座车站，位于武汉市蔡甸区沌口路与规划长江路交叉路口北侧。车站采用钻孔灌注桩+1道混凝土支撑+2道钢管撑的围护结构形式，车站主体、出入口、风亭均为明挖法施工，底板埋深约14.79m，顶板覆土约1.8m。主体建筑面积10808m2(含夹层面积1711m2) ，附属建筑面积9653m2，总建筑面积20461m2。
2围护结构形式
(1)参照基坑深度和周边状况判断基坑的安全等级,YK30+ 698.600〜YK30+998.600段基坑为一级。结合本区段所处的环境条件、工程地质、水文地质等，再经过计算分析、技术经济综合对比之后，工程围护结构采用准1000mm钻孔灌注桩+内支撑方案，围护桩间距1200mm(标准段1300mm)。标准段支撑借助1道混凝土支撑+2道钢支撑，第一道混凝土支撑截面的尺寸是600mmx800mm，水平间距把控在9m，第二、三道借助©800mm钢管支撑，水平间距把控在4.5m。第一道支撑和第二、三道支撑分别支撑于钢筋混凝土冠梁和钢腰梁上，安装有连续及临时立柱减跨，加强支撑的稳定感，同时施加钢支撑预加轴力，有效避免墙体及墙外土体出现较大变形情况。
l6562(2)荷载设计。综合分析本车站地下结构时，需根据不同施工阶段，进行强度、刚度和稳定性的计算。根据结构在各阶段可能出现的荷载，分别计算极限状态和正常使用极限状态的结构承载力，荷载的分项系数及组合系数按《建筑结构荷载规范(GB50009—2012)》取值。
(3)围护结构计算。围护桩在与水土压力及支撑所组成的平衡体系中，可视作竖向弹性地基梁，进行施工阶段和使用阶段结构的实际受力状况分析模拟。开挖作业时的围护桩承受全部的水土侧压力及地面超载的作用，计算分析遵循“先变形、后支撑”的原则，在计算中计入结构的先期位移值及支撑变形，
土体对结构的作用采用分布水土压力及一系列不能受拉的弹簧进行模拟。
(4)基坑稳定性验算。每根支撑轴力及预加轴力统计如表1所示。
表1支撑轴力及预加轴力统计单位:kN 位置单层支撑段双层支撑段三层支撑段~
支撑计算轴力预加轴力计算轴力预加轴力计算轴力预加轴力第一道混凝土支撑12816178
第二道钢支撑7582009693001043300第三道钢支撑559200611200682200
3钻孔灌注桩施工方法一沌口站YK30+696〜YK30+996围护结构采用准1000@1200/1300mm钻孔灌注桩。
3.1施工准备
全面检查钻孔桩施工现场，重点考虑屋面杂物、现状构筑物以及地下管线，明确其分布特点，采取清障措施，施工场地的平整度要达到设计规范，有问题及时与业主协商。为了保证机械设备顺利进场，并在施工场地搬移方便，一定要按照施工规范平整夯实施工场地并进行硬化处理，也确保钻机及其他机械施工时的稳定、安全［1］。
3.2测量放线
压铸机料筒的设计
(1)桩位放线作业必须参考业主提供的控制点位置，作业时定期整理控制网数据，结合导线与三角测量建立控制网，数据需要经过监理工程师批准签字才可以使用。
(2)严格把控控制网点，同时施工过程定期检测控制网点，方便数据出现偏差后及时调整。
(3)依据业主提供的城市水准点和高程引入临时水准点，监理工程师检测和校核临时水准点和高程，并签字同意后方可使用。
控制棒驱动机构252
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(4)以设计图纸为参照，经计算后确定各桩位的坐标，同时明确桩孔与相邻控制点的位置，对其进行准确的判断。
(5)经前述的复核工作后，在确保无误的条件下，于现场测放桩位，交由监理工程师检验，通过后方可进入后续施工环节。
3.3护筒埋设
为严格把控钻机作业时的垂直度，必须在钻孔前埋设护筒，并保护孔口和提升桩孔内的泥浆水头。护筒采用8mm 厚、长度约为2.0m的钢板制作，角钢加固，根据地质情况调整护筒高度。为了避免护筒埋设与坑壁之间出现漏水情况，用黏土分层夯实。回收和循环溢出流回泥浆池的泥浆，因此在护筒的上口边缘开设溢浆口。
3.4钻机就位
钢护筒安装到位且通过质量检验后，再定位钻机，要求钻杆中心与桩位中心重合，检测并调整钻杆的垂直度。此外，需测定护筒顶标高，根据此方面的数据计算桩长。
3.5泥浆护壁钻进
钻孔作业的扰动性较强，加强质量控制的重要性不言而喻，重点需考虑如下几方面的内容：
(1)进尺：以现场地层条件为准，在许可范围内调整施工进尺，按照该标准有序施工，期间密切观察各土层的质量情况，需维持稳定。
(2)泥浆：基于膨润土和添加剂制得泥浆，遵循随拌随用的原则，根据现场施工需求制备适量的泥浆，并及时将其投入使用；混凝土灌注过程中，利用泵装置将回收的泥浆泵入沉淀池内，由排污车将废浆外运，采取环保处理措施。废弃泥浆的判断应考虑到废弃指标，具体有：黏度大于45pa・s，比重大
于1.25g/cm3，含砂率大于7%,pH大于12。
(3)垂直度：钻机运行应具有稳定性，钻杆在钻进期间不可出现大幅摆动，钻杆、钻头及护筒各自的中心应共处相同的铅垂线上；钻进期间加强对钻杆等相关装置垂直度的检验，视实际结果做灵活的调整，最大限度减小偏差［2］。
3.6终孔验收
下一步施工前，要检验成孔是否合格，报请监理工程师验收成孔深度、成孔垂直度及成孔直径。
3.7钢筋笼制作与吊放
受力钢筋连接主要采取机械连接和焊接连接，如果直径超过22mm，优先采取机械连接，力学性能等级为I级。其他受力采用焊接，若采用焊接连接，焊接熔敷金属的化学成分和力学性能都要达到设计要求，焊接长度为10(单面焊)、5d (双面焊)，焊接Q235b、HPB300级钢筋和Q345、HRB400级钢筋，分别采取E43系列焊条和E50系列焊条叫
在加工钢筋笼时预先在钢筋笼底部焊接抗浮钢板，可有效防止钢筋笼在灌注混凝土过程中上浮。钢筋笼吊装前，组织全方位的清孔作业，可以向孔内压入清水，用于稀释孔内的泥浆，再将泥浆排入泥浆池内，全过程中持续测定泥浆的比重，要求该值在1.25以内，完成清孔作业后，方可吊装钢筋笼。3.8
(1)采用准250导管，导管间务必联结牢固，需用丝扣联结并加设密封圈。
(2)安装导管前要测验导管的水密封性，保证试验压力要
大于0.3MPa。
(3)安装导管时为了避免碰撞钢筋笼，要平稳下放导管，杜
绝猛起猛落，及时调整吊机吊钩位置，保证导管位于孔的中［4］。
(4)为了确保管内混凝土畅通，将管口与孔底的间距控制
在30耀50cm间距。
3.9混凝土灌注
采用导管法水下混凝土灌注。灌注前，要检测孔底沉碴厚
度再决定是否需要第二次清孔，沉碴厚度超100mm时需要
采取高压空气喷射的清孔方法。混凝土运抵现场后，向料斗内
卸料，再利用吊机吊装料斗，用于灌注施工。需注意的是，灌注
礼品袋制作
首批混凝土时，需要保证导管埋入混凝土的深度达到1m以
上，且混凝土量超过1.5m3。
先向漏斗内放置隔水塞，再组织首批混凝土的灌注作业，
在确保混凝土储存量可以满足施工要求后，方可剪断铁丝，依
托于混凝土的自重，将存在导管内的水外排，从而使隔水塞稳
定在孔底。混凝土灌注应具有连续性，加大测量频率，导管埋
深需始终稳定在2.0〜6.0m。最后一次拆管时，以缓慢的速度
向上提升导管，避免桩体空芯［5］。
混凝土灌注全流程中，不可将导管提出混凝土面，否则易
断桩，但也需避免混凝土埋置深度过大的问题，否则易加大堵
管的发生概率，或是出现钢筋笼失稳上浮的情况。灌注初期应
遵循慢速的原则，待混凝土面进入钢筋笼1〜2m后，向上小幅
双锯片切割机
提升导管，减小其埋深，加大钢筋笼在下层混凝土中的埋置
深度。
桩芯混凝土超浇50cm，以确保桩头的质量可以满足要
求。随混凝土灌注进程的持续推进，待其达到设计标高时，可
以暂停灌注作业，拔出导管。施工期间定期按规范制作混凝土
试块，组织试验并记录数据。
4结语
综上所述，我国的地铁车站围护结构能够充分发挥钻孔
灌注桩的技术优势，为了促进城市地铁项目的建设，施工人员
应当加强具体施工环节中的组织管理，并合理把控质量节点，
总体提高地铁车站围护结构的施工质量。
参考文献
［1］刘晓静•地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术J］•城市住宅，2020(8) ：212-213.
［2］胥斌•地铁车站围护结构施工中的钻孔灌注桩施工技术J］.工程建设与设计，2020(6)：175-176.
［3］赵明星•地铁明挖车站围护结构中的钻孔灌注桩施工技术J］•设备管理与维修,2020(20：167-169.
［4］李瀚林•地铁车站围护结构施工中的钻孔灌注桩施工技术J］•中国设备工程，2020(15)202-203.
［5］马磊•地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术研究J］•价值工程，2019(16)90-92.
收稿日期：2021-01-28
作者简介：张志丹(1985—)，男，汉族，湖北武汉人，本科，工
程师，从事市政工程施工工作。
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