淺析地鐵深基坑抗拔樁施工技術

譚勇 楊志華 湯川

摘? ? 要：結合本工程特點，針對地鐵車站基坑抗拔樁鋼筋籠定位難、上浮、塌孔、偏孔以及混凝土澆筑控制等施工重難點，采取有效和可行的應對措施，確保了抗拔樁施工質量合格，規避基坑開挖后需對樁基質量問題進行處理，提高了工作效率和降低施工成本，為類似工程提供施工技術的參考。

關鍵詞：地鐵深基坑;抗拔樁;鋼筋籠定位;施工技術

1? 工程概況

本工程為某市軌道交通一座三線換乘車站，該車站為地下五層框架現澆混凝土結構，基坑長210m，寬55m，深40m，采用地下連續墻+五道混凝土支撐基坑支護形式。為有效起到抗浮作用，基坑內設計圖紙要求縱向布置9排間距為6m抗拔樁，抗拔樁錨入主體結構底板，樁基直徑為[Φ]1200mm，樁身長度12m，主要地質層為雜填土、淤泥、淤泥質粉細砂層、粉砂質泥巖，地層上軟下硬，現場采用旋挖鉆進行施工。

2? 抗拔樁施工特點、難點分析

2.1? 施工特點

2.1.1? 抗拔樁先于基坑開挖施工

房屋建筑工程的地下室基坑，抗拔樁一般均在基坑開挖后再進行樁基施工。而對于本地下車站狹長超深基坑，設計圖紙布設密集五層混凝土支撐，基坑開挖后受到混凝土支撐影響，無足夠空間作業面進行樁基施工;且該地鐵車站施工工期緊，要求工序銜接極為緊湊。因此，抗拔樁必須在基坑開挖前完成施工。

2.1.2? 成孔過程塌孔、偏孔頻繁發生

基坑內地質自上而下分布雜填土、淤泥、淤泥質細砂、淤泥質中粗砂、中粗砂以及粉砂質泥巖。通過地質詳勘和補勘結論，硬化場地下-2m～-10m分布淤泥質砂層，成孔過程經常出現塌孔、串孔現象，導致鉆機垂直度無法有效控制，塌孔和偏孔現象頻繁出現，嚴重影響成孔質量和進度。

2.1.3? 成孔深度深、空樁長

抗拔樁樁頂位于基坑結構底板，有效樁身長度12 m，空樁長度與基坑深度相同40m，成孔深度需達到52m。整個車站抗拔樁數量240根，樁基成孔難度大，施工成本高，施工質量難以控制。

2.2? 施工難點

2.2.1? 垂直度控制

樁基鉆孔深度達52m，采用旋挖鉆施工工藝垂直度較差，如何有效利用和校核旋挖機本身垂直度調控及人為進行定期復核，減少樁基偏差，提高垂直度。

2.2.2? 成孔過程塌孔、偏孔頻繁發生

地質詳勘和補勘結論基坑范圍分布有雜填土、淤泥、淤泥質細砂、淤泥質中粗砂、中粗砂以及粉砂質泥巖。典型上軟下硬地質，旋挖鉆泥漿護壁對砂層的作用影響較小，固壁效果差，加上施工期為雨季，經常出現塌孔，穿過軟弱層進入巖層又存在偏孔。

2.2.3? 鋼筋籠定位及抗浮控制

抗拔樁空樁40m，鋼筋籠吊裝采用150t吊車焊接吊筋方式入孔，因空樁較長，鋼筋籠下放準確定位極其困難，鋼筋籠下放后以及混凝土澆筑過程中，一旦出現鋼筋籠上浮將無法進行掌握或難以采取措施進行預防。

2.2.4? 混凝土灌注控制

樁基混凝土灌注，一般采用“測繩法”或“桿件插入法”，通過操作者手感混凝土澆筑位置來推算和控制樁頂標高。由于該車站抗拔樁埋深較底，施工又是采用泥漿護壁成孔，受到孔內泥漿影響，容易造成混凝土澆筑高度不夠產生的施工質量問題或混凝土超灌過大增加后期破除樁體施工成本等隱患和風險。

3? 抗拔樁關鍵施工技術

3.1? 垂直度控制

鉆機就位時，應使轉盤、底座水平、使天輪的輪緣、鉆桿底卡盤和護筒的中心在同一垂直線上，通過旋挖機自身監測控制系統和全站儀動態跟蹤觀察校核垂直度配合方式進行。因旋挖鉆機使用過程中，受外界因素影響，系統經常會存在偏差很難避免，測量人員所以在鉆孔過程中采用測量設備全站儀進行鉆桿垂直度校核，發現偏位調整，直到孔位成孔完成。

3.2? 塌孔、偏孔控制

孔內水位必須穩定地高出孔外地下水位1m以上，且不得低于護筒底部，在粉砂質泥巖進入中風化泥巖層的軟硬地層交匯處施工加大泥漿比重，降低鉆孔速率，避免鉆速過快，因泥巖層較硬，且帶膨脹性，遇水容易打滑，使鉆頭鉆偏。通過多次試驗嘗試后，最終選用長護筒跟進施工，護筒采用直徑1400mm、壁厚8mm的鋼護筒，護筒長度12m，埋入原狀土11.5m，露出地面0.5m，利用超長護筒直接穿越軟弱地層是最為理想工法。

3.3? 鋼筋籠定位及抗浮技術

按設計圖給定的樁位坐標進行放樣，利用全站儀精確放出抗拔樁的中心點位，沿樁中心呈“十”字型引出四個樁位點用來控制樁位。當混凝土上升到接近鋼筋籠底部時，應放慢灌注速度，減少鋼筋籠上浮的可能性。

3.4? 混凝土灌注控制技術

由于抗拔樁樁頭埋深約52m，故混凝土灌注問題是一大難題。混凝土采用水下C35商品混凝土，混凝土輸送罐運至施工現場，采用導管法進行水下混凝土灌注。灌注前，需對孔底沉渣厚度進行測定，沉渣厚度不得超過規定標準200mm。混凝土運至施工現場，混凝土從輸送罐中直接傾倒入導管提升架進行混凝土灌注。灌注首次混凝土之前在漏斗中放入隔水栓，灌注首次混凝土量導管應埋入混凝土中深度不小于2m，第一倉混凝土澆筑不得少于3m?。拆管時要求緩慢提升混凝土導管，以免孔內因導管拆除留下不能被周圍砼所填充，樁體中出現空芯。為確保樁頭混凝土質量達到設計要求，樁身混凝土需超澆100cm，澆注過程做好詳細施工記錄。混凝土施工過程中，要嚴格檢測混凝土坍落度，坍落度200±20mm，按照要求留置混凝土試塊。灌注過程中要及時測量混凝土面高度，灌注至設計標高時，再超灌1m，方可停止灌注，通過測繩測量混凝土頂面深度，確認超灌高度達到要求后，拔出導管。

4? 結束語

通過對該地鐵車站抗拔樁施工工藝技術分析和研究，有效解決了抗拔樁施工垂直度控制、塌孔和偏孔、鋼筋籠定位及抗浮等難題，為主體結構施工打下了良好的基礎和創造了經濟效益。目前，該車站正處于主體結構施工階段，開挖出來的抗拔樁施工質量良好，證明了該施工技術的可操作性和可行性，可為類似深基坑樁基指導施工及提供一定參考價值。

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