全護筒施工技術在臨近地鐵側支護樁中的應用

韓哲遠 胡占東 趙宏生

【摘要】本文針對位于市中心超高層建設的深基坑支護結構，部分剖面臨近地鐵主要出入口，為確保地鐵運行安全平穩，同時保證鉆孔樁順利施工成型不塌孔，我項目部仔細研究設備選型，合理優化施工方案，提出一種成槽機與搓管機組合一體，保證施工效率，樁體成型效果好的施工方法，加快了施工速度，節約了關鍵線路工期。

【關鍵詞】提高效率;保證質量;增加效益;降低成本;提倡環保

1、設計概況

華府新天地超高層項目位于沈陽北站CBD核心商圈，周邊人流密集，基坑南側偏西緊鄰正在運營的地鐵二號線金融中心車站及3#出入口，施工紅線與地鐵出入口最近距離僅0.3m。為確保周邊樓群及行人安全，同時確保地鐵運行安全平穩，我工程設計支護形式采用雙排樁+混凝土內支撐，基坑設計深度22.65m，支護樁混凝土標號采用C35水下混凝土，樁徑1米，樁中心間距 1.5 米，樁長 40 米，嵌固深度 17.35 米，前排樁 44 根，后排樁 46 根，共 90 根，雙排樁間為高壓旋噴樁，高標準設計防范鉆孔樁施工過程中產生的涌水涌沙現象，同時對周邊及場內深基坑做好監控變形。

2、選題理由

2.1基坑位置特殊，緊鄰地鐵結構，較為典型

基坑南側偏西緊鄰已建的地鐵二號線金融中心車站及3#出入口，偏東為沈陽北站～金融中心站區間結構?；又苓叚h境復雜，交通十分繁忙，周邊市政管網較為密集。

2.2基坑開挖深度大，質量安全控制尤為重要

臨近地鐵側基坑開挖深度為22.35米，支護結構為雙排支護樁，支護樁間距較小，且兩排支護樁間施工高壓旋噴樁加固土體，樁身垂直度控制、混凝土灌注質量要求高。

3、管理重難點

（1）周邊地下電力、熱力、通訊及給水、污水管道縱橫交錯，較為復雜，基坑南側偏西緊鄰已建的地鐵二號線金融中心車站及 3#出入口，南側偏東為沈陽北站～金融中心站區間結構。周邊地段較為繁華，支護樁施工前應先進行人工探溝作業，探明管線位置，確定有無各類管線位于施工區域內或影響施工，保證周邊管線不被破壞。

（2）人工雜填土厚度較大，支護樁施工容易塌孔，根據勘察報告所示，本工程最上層為雜填土（Q4ml），主要由混礫砂、黏性土及建筑垃圾組成，底部局部為素填土。該層分布連續，層厚 1.00～20.00m，層底埋深 1.00～20.00m，層底標高26.02～45.06m。

（3）成孔質量控制管理，本工程支護樁采用鉆孔灌注樁，成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，若成孔質量低下，可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計要求等，并最終直接影響到樁身的整體質量。

4、管理策劃及創新

4.1前期考察，機械選型

根據以往施工經驗，考慮到全護筒跟進旋挖鉆孔施工所需設備多、占地大、施工不方便、且噪聲污染大等因素。前期考察機械中，選用成槽、搓管組合機器，施工占地相對較小，施工便捷，一臺組合機器可獨立完成鋼護筒跟進與吊裝、鉆孔、拔護筒等多項工作，施工效率高，成孔質量好。

4.2施工情況對比

采用成槽、搓管組合機全護筒跟進鉆孔工藝，平均每小時鉆孔10米左右，采用旋挖鉆機鉆孔全護筒跟進工藝，平均每小時鉆孔7米左右;采用成槽、搓管組合機全護筒跟進鉆孔工藝，投入機械成槽搓管組合機1臺、鏟車1臺、汽車吊1臺，采用旋挖鉆孔全護筒跟進工藝，投入旋挖鉆機一臺，搓管機1臺，汽車吊1臺，鏟車1臺，拔管機1臺;采用成槽、搓管組合機全護筒跟進鉆孔工藝，噪音小，幾乎無噪音，采用旋挖鉆孔全護筒跟進工藝，旋挖鉆機產生噪音極大。

4.3施工流程及創新點

（1）定位放點：平整場地，使用全站儀精確定位放點，撒白灰標記，并釘入焊條，控制施工時樁位偏差，四周引四根鋼筋棍定實隨時復核，控制樁位偏差在50mm范圍內。

（2）搓管機中心移動至樁位點：搓管機中心移動至樁位點后，人工量尺，確保搓管機中心對準樁位點，提高下鋼護筒位置精確度。

（3）吊裝第一節護筒：吊裝第一節護筒落入搓管機內，通過液壓裝置，將護筒壓入土層，且保證護筒上部露出于搓管機1米，便于第二節鋼護筒鏈接，并控制護筒垂直度，最終樁的垂直度誤差不大于千分之五。

（4）全護筒跟進連接：采用自帶卷揚吊動裝置吊裝護筒，確保護筒鋼槽接嘴處完全閉合，鋼護筒之間通過高強螺栓高效的無縫連接，利用耳勺掏土，土方標高下降后，利用液壓機主控室將護筒依次將壓入土體。

（5）沖抓斗掏土：鋼護筒下至設計節數后，測量護筒頂與地面高差，確定標高，標高無誤后，清至設計孔底標高，清理沉渣。

（6）鋼筋籠吊裝：使用汽車吊吊裝鋼筋籠至樁孔內，鋼筋籠主筋上焊接耳環用以控制保護層厚度，且吊裝鋼筋籠時，應對準孔位，吊直扶穩，緩緩下沉，避免碰撞孔壁。

（7）混凝土灌注：連接混凝土導管至孔底，導管頂部安裝料斗，采用頂水灌注混凝土，隨灌混凝土隨拆卸混凝土導管，直至混凝土灌注至設計標高后，采用卷揚吊裝設備配合搓管機分節拔出鋼護筒。

5、管理風險點及防范措施

（1）樁位復核，樁位放點完成后，對已放點樁位進行二次復核后，方可下護筒。

（2）成孔深度檢測，成孔后，使用測繩，對樁孔至護筒頂標高進行測量驗收。

（3）砼頂標高檢測，灌注過程中，及時使用測繩測量混凝土頂與護筒頂高差，避免超灌。

（4）混凝土澆筑及護筒拔出控制措施：澆筑混凝土前與攪拌站溝通，確保不能斷料;澆筑混凝土時為避免混凝土間隔時間過長初凝導致導管不能拔出的狀況，現場必須留置一車混凝土做備用。樁基混凝土為水下施工工藝，施工澆筑時使用大漏斗采用封底澆筑方法，避免因一次下放混凝土不能封底而出現斷樁的情況。

（5）直度偏差控制措施：在搓拔護筒過程中，使用經緯儀、全站儀或者鉛錘控制護筒垂直度進行測量檢查，查看所有樁能否滿足垂直度<0.5%、樁心偏位<5cm的設計要求。

6、管理成效

6.1質量效益

（1）樁孔全程分段連接鋼護筒護壁，杜絕塌孔的發生，樁截面尺寸規則，不會發生縮徑等通病，孔壁穩定性好，孔底沉渣少。成孔灌注樁的施工質量可靠。

（2）根據樁基檢測報告統計，本工程采用此工藝施工84根支護樁，統計結果顯示一類樁基79根，二類樁基5根，無三類樁及四類樁。一類樁基頻率94%，二類樁頻率為6%。

（3）樁孔施工全過程分段分節連接鋼護筒，有效的避免孔壁坍塌現象，樁孔截面尺寸規則，未發生縮徑等質量通病，成孔后孔底沉渣少。施工過程中垂直度、沉渣厚度均一次驗收合格。垂直度均≤0.5%，沉渣厚度≤5cm，灌注樁的施工質量可靠。

6.2環境效益

（1）不需要使用泥漿護壁，施工產生污染小，同時不污染地下水，保護自然環境，施工現場整潔文明，提升城市施工管理形象;

（2）不需要使用旋挖鉆機，噪聲40分貝以下，不擾民，可夜間施工，無噪音污染。

6.3社會效益

采用成槽、搓管組合機全護筒跟管取土施工方法，提高了樁基的成孔率、縮短施工工期。采用該方法施工得到了建設單位、設計單位、監理單位的一致好評，為企業樹立了良好的社會形象。

結語：

本文對全護筒施工技術在臨近地鐵側支護樁中的應用進行了闡述，提出了一種可行的適用于市中心臨近地鐵的深基坑支護樁的施工方式，旨在為類似工程提供經驗，少走彎路，有不足之處，請批評指正。

參考文獻：

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