套管咬合樁在徐州地鐵新元大道站圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

董金川

摘要： 通過(guò)對(duì)徐州地鐵2號(hào)線新元大道站圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的比選，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)特殊的施工條件，闡述了套管咬合樁在具體環(huán)境中使用的可行性及主要的施工工藝，可為同類工程施工參考借鑒。

Abstract： Based on the comparison and selection of the retaining structure scheme of Xinyuan Avenue station of Xuzhou Metro Line 2 and the special construction conditions at the site， the feasibility and the main construction technology of casing bite pile in concrete environment are expounded，which can provide reference for similar construction.

關(guān)鍵詞： 套管咬合樁；方案比選；施工技術(shù)

Key words： casing bite pile；scheme comparison；construction technology

中圖分類號(hào)：U231+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）01-0142-02

0 引言

在城市地鐵施工中，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)有地連墻、套管咬合樁、鉆孔灌注樁+止水帷幕等，徐州地鐵2號(hào)線新元大道站位于易地震液化的粉、砂土，黏土層中，且周圍管線分布復(fù)雜，針對(duì)具體的施工環(huán)境，選擇合適的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在整個(gè)工程實(shí)施中尤為重要。本文通過(guò)對(duì)圍護(hù)方案的比選，確定為套管咬合樁，并對(duì)具體的施工技術(shù)展開(kāi)描述，最后對(duì)工程取得的成果和存在優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)，是同類工程施工典范。

1 工程概況

新元大道站為徐州市地鐵2號(hào)線一期工程中靠近尾端的一個(gè)車站，設(shè)計(jì)為地下兩層島式車站，共設(shè)四個(gè)出入口和兩組風(fēng)亭，車站采用明挖法施工，站臺(tái)中心里程處開(kāi)挖深度16.5m。

2 工程地質(zhì)情況

2.1 地層與巖性

新元大道站地貌類型為廢黃河高漫灘，淺部約18m以上為黃河沖積的粉土、粉質(zhì)黏土堆積而成，其下為河流沖洪積老黏土，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)王氏組粉砂巖，地層走向北東，傾向北西，傾角約10°。

2.2 不良地質(zhì)作用

本工點(diǎn)場(chǎng)地主要不良地質(zhì)作用為地震液化，砂土地震液化時(shí)，土體失去抗剪強(qiáng)度和承載能力，對(duì)天然地基、樁基礎(chǔ)及地下結(jié)構(gòu)都會(huì)造成不利影響，為潛在的不良地質(zhì)作用。

3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選

根據(jù)軌道交通基坑工程經(jīng)驗(yàn)：地下車站基坑根據(jù)開(kāi)挖深度不同一般采用地下連續(xù)墻、鉆孔咬合樁、鉆孔灌注樁+止水帷幕、樁墻+錨桿、“SMW”工法樁、土釘墻、水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。新元大道車站針對(duì)常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的比較見(jiàn)表1。

新元大道站基坑周邊地下管線分布較為復(fù)雜，對(duì)周邊地表變形較為敏感，宜選擇對(duì)周邊環(huán)境影響較小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；根據(jù)地質(zhì)條件分析，基坑主要存在流砂管涌風(fēng)險(xiǎn)，需選擇隔水性能較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)；綜合周圍環(huán)境要求、基坑開(kāi)挖深度、地質(zhì)條件、工程投資分析等，新元大道站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1000@800的套管咬合樁。

4 套管咬合樁施工技術(shù)

4.1 套管咬合樁的施工流程

如圖1所示，套管咬合樁施工流程為流程：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……，其中A為素樁，B為葷樁，混凝土終凝后，A樁和B樁相互咬合，成為無(wú)縫的連續(xù)“樁墻”。

4.2 主要施工方法

①場(chǎng)地平整、導(dǎo)墻施工。咬合樁施工前，應(yīng)平整場(chǎng)地，清除樁位范圍內(nèi)的地面、地下障礙物，并封堵地下空洞，然后測(cè)放出導(dǎo)墻位置，導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)應(yīng)建于較密實(shí)的地基上，并能承受施工機(jī)械設(shè)備等附加負(fù)荷；為保證咬合樁成樁垂直度誤差3‰，設(shè)計(jì)樁位中心線外放10cm。

②鉆機(jī)就位、對(duì)中。待導(dǎo)墻有足夠的強(qiáng)度后，移動(dòng)套管鉆機(jī)，使套管鉆機(jī)抱管器中心對(duì)應(yīng)到精確測(cè)定的樁位中心位置上。

③壓入第一節(jié)套管。咬合樁成孔施工前需進(jìn)行試拼裝，并檢查垂直度。本站單根樁使用套管最長(zhǎng)約30m，可采用3根10m長(zhǎng)套管拼接，試拼裝時(shí)需在平地上進(jìn)行，測(cè)量隊(duì)對(duì)場(chǎng)地標(biāo)高進(jìn)行檢驗(yàn)。試拼裝后測(cè)量班對(duì)套管整體垂直度進(jìn)行檢測(cè)，垂直度誤差需控制在1‰以內(nèi)。

④抓斗取土、校對(duì)垂直度。在鉆進(jìn)取土過(guò)程中，應(yīng)做到隨時(shí)控制垂直度。

1）地面檢測(cè)：在地面選擇兩個(gè)互相垂直的方向采用經(jīng)緯儀監(jiān)測(cè)地面以上部分套管的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差隨時(shí)糾正，這項(xiàng)檢測(cè)在每根樁的成孔過(guò)程中應(yīng)自始至終堅(jiān)持，不能中斷。

2）孔內(nèi)檢查：每節(jié)套管壓完后安裝下一節(jié)套管之前，都需停下來(lái)用“線錘”進(jìn)行孔內(nèi)垂直度檢查，不合格時(shí)需進(jìn)行糾偏，直至合格后才能進(jìn)行下一節(jié)套管施工。

⑤鋼筋籠制作安放。鋼筋籠采用現(xiàn)場(chǎng)加工制作，加工尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求施作，吊裝采用50t履帶吊，單根鋼筋籠最長(zhǎng)26.15m，整體起吊，一次下放到底。

⑥混凝土灌注。安設(shè)導(dǎo)管及漏斗→懸掛隔水（橡膠球膽）→澆筑首批混凝土→澆筑混凝土至樁頂→拔出護(hù)筒，澆筑過(guò)程中應(yīng)將井孔內(nèi)溢出的廢水、沉渣引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，防止污染環(huán)境。

5 結(jié)束語(yǔ)

套管咬合樁與地鐵車站常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)相比，在技術(shù)上存在如下優(yōu)勢(shì)：

①咬合樁的混凝土終凝出現(xiàn)在樁的咬合以后，成為無(wú)縫的連續(xù)“樁墻”。它與普通鉆孔支護(hù)排樁相比，大幅度提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度和安全性，具有良好的截水性能，不需普通鉆孔排樁的輔助截水及樁間擋土措施。

②鉆孔咬合樁與地下連續(xù)墻相比的優(yōu)勢(shì)在于：配筋率相對(duì)較低，咬合樁通常采用鋼筋混凝土樁和素混凝土樁間隔布置的排列方式，大大降低了支護(hù)結(jié)構(gòu)的配筋率；施工更加靈活，采用全套管鉆機(jī)，在施工過(guò)程中，始終有超前套管護(hù)壁，所以無(wú)需泥漿護(hù)壁，從而節(jié)約了泥漿制作、使用和廢漿處理的費(fèi)用，在當(dāng)今地鐵工程強(qiáng)調(diào)文明施工的要求下更適合；擴(kuò)孔系數(shù)較小，因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中始終有鋼套管護(hù)壁，完全避免了孔壁坍塌，從而減少了擴(kuò)孔系數(shù)，控制混凝土虧方。

徐州地鐵2號(hào)線新元大道站圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)多方案必選，最終確定為套管咬合樁后，啟動(dòng)施工，歷時(shí)3個(gè)月，順利完成，在施工可行性，圍護(hù)隔水效果以及經(jīng)濟(jì)效益方面等均達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果，可作為同類施工條件下深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)選擇時(shí)的參考借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋曄.全套管鉆機(jī)鉆孔咬合樁在南京地鐵3號(hào)線中的應(yīng)用.

[2]新元大道站巖土工程勘察報(bào)告.

[3]胡琦，陳彧，柯瀚，陳仁朋，楊灝.深基坑工程中的咬合樁受力變形分析[J].巖土力學(xué)，2008（08）.