鉆孔灌注樁加旋噴樁止水帷幕在基坑圍護應用探討

劉永鋒

摘 要：本文通過結合某地鐵車站工程情況，對該車站的圍護結構采取鉆孔灌注樁結合旋噴樁止水帷幕處理，系統地介紹該類型基坑圍護方式的具體施工工藝，提出詳細的施工技術措施，為同類工程提供參考借鑒。

關鍵詞：地鐵車站 圍護結構 基坑圍護 灌注樁 旋噴樁

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0052-02

1 工程概況

某地鐵車站基坑變形控制等級為一級，車站圍護結構采用鉆孔灌注樁加旋噴樁止水帷幕結構形式，樁間網噴100 mm厚的C20混凝土，鋼筋網采用Φ6.5@150×150。主體結構鉆孔灌注樁共計346根，樁徑Φ1000 mm，采用C35混凝土。鉆孔灌注樁直徑為1000 mm，間距1300 mm，豎向設三層Φ630 mm鋼管支撐，第一層水平間距6.0 m、第二、三層支撐水平間距3.0 m，樁間網噴100 mm厚的C20混凝土，鋼筋網采用Φ6.5@150×150。止水帷幕采用高壓旋噴樁，有效直徑Φ1200 mm，緊帖鉆孔樁密布。

2 鉆孔灌注樁施工

結合本工程的地質以及水文條件情況，本工程基坑圍護所采用的鉆孔灌注樁，通過采取沖擊鉆機進行成孔施工，然后采用25t汽車吊吊裝鋼筋籠，再采用導管法灌注樁體水下混凝土。另外，考慮到為了能有效地避免鉆孔灌注樁施工過程中鑒于兩樁之間距離較近而造成出現塌孔問題，本工程采取分批間隔施作方式進行，鉆孔樁施工時按每間隔兩孔施作。

2.1 施工準備

在進行施工鉆孔樁前，首先應當拆除場地上的建筑物，同時針對本車站情況，結合鉆孔樁設計標高，對車站基坑位置北側場地采取開挖平整，對南側場地則采取回填壓實處理。

2.2 測量放線

場地整理完成后，則可以結合樁孔定位圖來進行樁點測量放線，樁中心放線完成后應當采取護樁處理，由監理工程師檢驗無誤后方可以進行下一步施工工作。測量孔深的基準點采取水準儀將高程引至護筒口周邊的基準鋼筋上，然后采取紅漆標記，但應當在施工過程中經常復測。

2.3 埋設護筒

本工程灌注樁施工所采用的護筒由板厚為4～6 mm的鋼板焊接而成，設計要求護筒的直徑較設計樁徑大0.2 m，同時本工程要求護筒埋深2.0 m。人工開挖，挖坑直徑比護筒大0.2～0.4 m，坑底深度與護筒底同高且平整。護筒上設2個溢水口。護筒埋設時，其頂部應高出地面0.3 m。

2.4 泥漿制備

本工程護壁采用膨潤土泥漿實施，要求所采用的泥漿比重控制在1.15～1.25，膠體率不低于95%以及含砂率不大于4%。在成孔施工中，要求對泥漿系統采取定期清理，對泥漿池實行專人管理、負責。

2.5 鉆進成孔

鉆進時，采取邊鉆進邊進行護壁處理，而且確保泥漿面始終不低于護筒頂下 0.5 m，鉆進施工中還不定時對垂直度進行檢測，成孔后泥漿比重控制在1.25以內，整個成孔施工過程應當做好記錄。

為了有效地確保鉆孔施工質量，在鉆孔過程中，應當密切關注孔深、孔徑、鉆孔垂直度等相關施工參數。本工程隊孔深控制，在鉆孔施工前采取先用水準儀確定護筒標高，并以此作為基點，按設計要求的孔底標高用測錘確定孔深。對孔徑控制則采取孔規測量，對于檢測發現存在縮徑現象則應進行掃孔，要求滿足規定后方能繼續進行下道工序。垂直度控制則采用雙向錘球或孔錘測定，偏差應小于0.3%。

2.6 清孔

本工程采取兩次清孔工作，第一次清孔是在鋼筋籠插入孔內前，樁孔成孔后實施，這次清孔采用孔內鉆斗來掏除鉆碴，對于存在沉淀時間較長，則采取水泵進行濁水循環，使密度達1.2左右。第二次清孔施工則是在鋼筋籠、導管下好后實施，該次清孔采取氣舉法進行第二次清孔。

2.7 鋼筋籠制安及其吊裝施工

本工程鋼筋籠采取施工現場焊接而成，主筋采用雙面焊，與加強筋點焊連接，螺旋筋綁扎，鋼筋籠用25 t吊車下放。鋼筋籠焊接完成后，則采用25 t汽車吊車下放鋼筋籠，配合人工輔助對準。鋼筋籠最上端設定位筋，核對無誤后焊接定位。灌注完的混凝土開始初凝時，割斷定位骨架豎向筋。

2.8 水下混凝土灌注

清孔、下鋼筋籠后，立即灌注混凝土。混凝土灌注時坍落度為18～22 cm，首批灌注的混凝土初凝時間不得早于灌注樁全部混凝土灌注完成時間，灌注盡量縮短時間，連續作業。

2.9 樁基檢測

灌注完成水下混凝土后，為了有效地確保成樁質量，則應當委托有資質的檢測單位對工程樁進行小應變測試，檢測樁數要求為樁基總根數的5%～10%，檢查單樁成樁效果。

2.10 冠梁制作

鉆孔灌注樁樁頂設800×1400 mm冠梁， 冠梁頂距地面控制在80 cm以內，將間隔樁連接為整體。冠梁鋼筋現場綁扎、組合鋼模現場灌注。將所有圍護樁用冠梁連成一體，冠梁采用現場綁扎鋼筋、關模，混凝土采用C35商品混凝土，泵送混凝土澆筑，本工程冠梁施工工藝流程見圖1所示。

技術措施：冠梁鋼筋混凝土施工應符合鋼筋混凝土施工一般要求。土方開挖時做好臨時排水和地面防護措施。由于鉆孔灌注樁按規范要求超灌，冠梁施工時鑿除超灌部分，至設計標高。冠梁溝槽開挖至鉆孔灌注樁鋼筋籠頂時，采用人工開挖清理，以防破壞樁頂預留鋼筋，預留鋼筋在開挖后清洗干凈。

3 旋噴止水帷幕施工

鑒于本工程地鐵車站地下水位在4.3～7.10 m，地層富水。施工期間基坑止水帷幕采用高壓旋噴樁。基坑止水帷幕有效直徑Φ1200，緊貼鉆孔樁密布，基坑結構圍護平面見圖2所示。施工中采用多臺鉆機引鉆，在多處同時組織施工，確保使整個基坑能完全封閉，形成一道止水帷幕。

（1）施工前根據現場環境和地下埋設物的位置等情況，復核高壓噴射注漿孔的設計孔位。測量人員根據鉆孔布置圖正確放線定樁位，定位誤差<10 mm，所測樁位中心打入一根鋼釘為標志。施工前先進行場地平整，挖好排漿溝，做好鉆機定位。要求鉆機安放保持水平，鉆桿保持垂直，其傾斜度不得大于0.3%。endprint

（2）鉆孔施工。鉆機需安置在平整堅實的地方，鉆桿對準設計的孔位中心并保持垂直，旋噴管的允許傾斜度不大于0.3%。成孔根據地質條件及鉆機功能確定成孔工藝。孔壁易坍塌時，應下套管。鉆進中要認真做好值班報表，準確丈量鉆桿、鉆頭長度，并詳細記錄各種泵壓，漿液的消耗情況。

（3）插管。通過采取插管插入地層預定的深度，使用振動鉆機鉆孔時，插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時插管作業同時完成。如使用地質鉆機鉆孔，必須待鉆孔完畢，拔出巖芯管，換上旋噴管插入到預定深度。插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1 MPa。若壓力過高，則易將孔壁射塌。

（4）試管。將噴漿管插入鉆孔預定深度。在插入注漿管前，先檢查高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，連接接頭是否密封良好，并應用清水試壓，若注漿設備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業。

（5）噴射作業。噴射作業前應檢查噴嘴是否堵塞，輸漿、輸氣管是否存在泄漏等現象，無異常情況后，開始按設計要求進行噴射作業。高壓射漿自下而上連續進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、風量、壓力、旋轉和提升速度等參數是否符合設計要求。

（6）拔管、沖洗。噴漿自下而上至設計高度后，拔出噴漿管，噴漿即告結束。拔管要及時，切不可久留孔中，否則漿液凝固后不能拔出。拔出的噴漿管要及時沖洗干凈，管內、機內不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把高壓泵、輸漿管路、噴漿管及噴頭內的漿液全部排除。

4 結語

地鐵車站基坑圍護結構合理選取圍護方式是有效確保工程安全施工的重要保障。文章通過結合某地鐵車站基坑工程，該基坑變形控制等級為一級，車站圍護結構采用鉆孔灌注樁加旋噴樁止水帷幕結構形式。從工程實施效果來看，基坑圍護采取鉆孔灌注樁結合高壓旋噴樁止水帷幕方式，可有效地應用到同類工程當中。

參考文獻

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