研究深厚軟土地基上跨淺埋地鐵樁板結構施工技術

郭文芳

（中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司 湖北武漢 430000）

1 引言

傳統的路基形式很難再適應高速發展的交通事業，因此經過逐漸的實踐與探索，人們總結出來一種新的路基結構形式，那就是樁板結構。這一結構是一種較為新型的地基處理技術，同時也是地基加固的重要方式。樁板結構一般由兩到三部分組成，它們分別是鋼筋混凝土樁以及托梁和承載板。在有些工程中將托梁省略掉，這也是考慮到實際工程的需要。之所以樁板結構能夠得到廣泛的應用，是因為這一結構有著較高的強度，并且其剛度和穩定性較好，該結構可以有效地將橋梁與傳統路基結合在一起，有利于交通事業的進步。現階段，樁板結構有著廣泛的應用，比如在深厚軟弱地基以及濕陷性黃土地基和橋隧間短路基過渡段等區域，都會應用這一技術。另外，在國內外的高速鐵路的建設過程中，這一方法也得到了廣泛的應用。以下文章通過對樁板結構實際的施工過程中的技術難點進行探討，并進一步對施工過程中的主要應用的技術進行探討。

2 深厚軟土地基上跨淺埋地鐵樁板結構在實際施工中主要的技術難點

（1）在施工過程中存在地鐵盾構地表上浮的問題。實際的工程中，經常會遇到淺埋地鐵盾構上表覆土不到20m厚的情況，一旦在施工中進行托梁和承載板開挖一定厚度的土層時，就極容易導致土層厚度進一步減少的問題。實際的工程中一般托梁和承載板最少要下挖1.5m，每立方米的土層大約有32kN，這樣就會導致地鐵盾構地表上浮的問題。

（2）在進行軟土地基施工時，存在著較大的風險。基坑開挖的施工過程與實際工程所處的地質環境有著密切的關系。軟土中的含水量較大，并且軟土的靈敏度與壓縮性較高，同時軟土的密度與強度很低，并且滲透性能較弱，這些特點就給實際的工程帶來了不小的麻煩。由于軟土具有較高的含水量，并且滲透性較差，因此在施工中基坑開挖卸載，就會在坑底和周圍土體中產生負的超靜孔壓。施工的開挖工作結束后負的超靜孔壓將會消散，會造成坑底土體吸水膨脹。由于負超靜孔壓的產生與消除將土體有效應力和抗剪強度急劇下降，因此就會影響基坑穩定。所以軟土地基進行開挖深基坑將會使施工過程的風險大大增加。

（3）緊貼地鐵盾構進行樁基施工將會給工程帶來較大的風險。施工中地鐵盾構管片將會給外圍土體產生較大的擾動作用，這一過程中一旦管片位移或變形較大時，就會給地鐵整體結構的穩定性帶來威脅，同時還有可能產生破壞已有工程的威脅。此外，一旦管片發生了位移或變形，將會導致相關結構的開裂以及周圍水體的滲漏，甚至有可能出現軌道變形等問題，這將嚴重影響工程的安全性。在實際的樁板結構施工過程中，如果使用常規的施工工藝，就一定會造成周圍土體的擾動，因此在實際的施工過程中一定要考慮到施工對于周圍環境的影響，尤其是對既有工程的影響。此外，在樁板施工的過程中，使用樁底注漿處理技術可以減少沉降的問題，但這一方法也會給淺埋隧道帶來一定的影響，因此在施工中尤其要注意。

3 全套管鉆孔樁施工工藝在樁板結構施工中的應用

3.1 超深度鋼護筒施工方案的對比與選用

在施工時，通過深水墩平臺法中鋼護筒一次性插打以及二次跟進的施工技術的學習，在進行具體的施工過程中精確定位相對來說比較的簡單，并且容易滿足插打深度的需求。因此在施工中對于設備的要求不高，同時由于施工工藝較為成熟，這一過程中的成本相對較低且容易控制。可是以上兩種辦法在具體的施工中有著較多的不足之處，因此現階段國內應用較多的施工方法是振動下沉的辦法。其中工程中的表層回填土以及淤泥質土質能夠受到自身重力的原因而產生下沉，但是工程中的砂層以及密實的粉黏土如果不進行振動處理，將很難進行下沉。這樣一來，就會給盾構周圍的土體產生一定的擾動影響，這一過程中一旦有地下障礙物的存在，將會給會后期的處理工作增加難度。最后一種方法主要采用的是日本的SuperTop工法進行施工，這一方法應用的儀器是全套管液壓全回轉機。現階段這一設備主要依靠日本進口，因此實際的工程中就會增加造價。但是這一儀器可以進行不同套管內徑的選擇，通過調整設備的不同內徑，可以應用于不同的土層。這一儀器有著較多的優點，比如實際的地鐵盾構范圍遇到人工回填砌塊或者混凝土塊和孤石等材料時，儀器可以通過旋轉切割以及液壓靜態下沉等處理方法將這些問題處理掉。因此將會減小施工過程中對于地鐵盾構的影響，同時改善了施工過程的安全性能，提高了工作的效率，同時也對既有工程的運營提供了保證。另外，通過這一儀器的應用，可以有效的保證施工質量，提高企業的施工效益。因此現階段的工程中，大多應用的是全套管全回轉工法。

3.2 全套管全回轉不拔除施工流程的概述

①在進行施工前的準備過程中，要進行樁位中心的測設工作。②通過應用全回轉鉆機進行實際的定位與吊裝工作。③在定位和吊裝工作完成以后，使用全回轉鉆機驅動全套管切工作并完成削鉆進工作。④在鉆進工作完成之后，要及時的使用大噸位的吊機沖抓取鋼套管鉆進沉入樁底，之后將鉆機移開。⑤使用正循環鉆機進行鉆孔樁的施工工作。需要注意的是在完成這些工作以后要進行樁基檢測，之后還要對樁底進行壓漿處理。在相關人員檢查合格之后，重復的進行以上工作，直至施工結束。

3.3 在施工之前要做好地面硬化工作

實際的施工中要用到大型的設備，并且這些儀器設備要求地面具有較好的平整程度，并且能夠承受一定的壓力，因此要做好地面硬化工作。施工過程中多應用素混凝土進行地面的硬化。在施工過程中，做好全套管固定工作以后，還要做好灌注樁的施工工作。施工中還要對套管上端進行固定，以免出現成孔后管套沉降的問題。

3.4 施工中承載板以及托梁施工工藝的控制

施工中做好克服淺埋地鐵盾構減載上浮的工作十分重要，因此施工中結束鉆孔樁施工工作之后，一定要處理好托梁的施工，最后進行施工連續承載板的開挖工作。在具體的承載板開挖過程中，可以使用左右線按順序作業的施工方法，這一方法能夠有效地降低盾構上浮的問題。施工中混凝土澆筑托梁和承載板要一次性完成。圖1是托梁以及承載板的示意圖。

圖1 托梁以及承載板示意圖

3.5 施工中樁底注漿工藝的控制

進行樁底注漿工作時，應該注意以下幾點問題：①注漿時間要控制好。②要對注漿過程中使用的注漿管進行除銹處理。同時注漿管的底部要使用彎頭或者是彎管把圓根注漿管連接成一個回路。在注漿管的回路底部還要安裝兩個以上的套筒部件，并且在鋼管上要設置較多的被橡膠套筒緊密包裹的出漿孔。③要做好漿液濃度的控制。一般在進行施工時，先使用稀漿進行澆筑，隨后漿體的濃度漸漸增大。這一過程中還要控制好注漿過程的壓力，以免對盾構產生較大的擾動。

4 結束語

通過上文的研究，我們可以看出全套管全回轉工法的應用，能夠處理好樁基施工給地鐵盾構帶來的擾動影響。另外，對上跨地鐵段樁板結構鉆孔樁樁底采用注漿加固的方法能夠減少對地鐵的影響。最后，施工中樁板結構基坑開挖以及混凝土澆筑要按照一定的工序進行。

[1]郭呼厚.深厚軟土地基上跨淺埋地鐵樁板結構施工技術研究[J].建材與裝飾，2013（28）：110～111.

[2]劉家兵.深厚軟土地基上跨淺埋地鐵樁板結構施工技術研究[J].鐵道標準設計，2013（7）：218～219.