地鐵車站鉆孔咬合樁施工關鍵技術探討

王得軍

中鐵三局集團廣東建設工程有限公司 廣東 廣州 510080

1 地鐵車站鉆孔咬合樁施工工藝特點

鉆孔咬合樁施工工藝，即是平面布置的排樁間將相鄰的兩根樁之間形成相互咬合的關系，從而通過互相嵌合的連接方式形成鋼筋砼“排樁墻”。鉆孔咬合樁常用于進行深基坑施工時的支護作用，最早在深圳地鐵建設中得以引用，隨著地下工程技術的不斷發展，鉆孔咬合樁已經形成了成熟的理論與實踐體系，并在地鐵車站等深基坑工程中有了豐富的實踐經驗，尤其適用于一些不良地質條件下的深基坑工程，如流沙、淤泥、地下水豐富地段等。

鉆孔咬合樁形成的樁墻與其他一般樁墻相比最大的特點在于其連接是無縫的，因此具有優越的抗剪性能與防截水性能，不用另外設置截水措施或擋土措施，并且具有良好的安全性。鉆孔咬合樁采用全套管鉆機進行成孔，并采用超前鋼套管進行護壁而不是傳統的泥漿護壁，減少了材料消耗，更加節約和環保，并且還省去了廢漿處理的環節，減少了成本支出。從技術上其擴孔系數小，有鋼套管護壁避免了孔壁坍塌的危險，在一定程度上減少了砼工程量，尤其在城市中心密集區域的地鐵施工中極具推廣應用價值。

2 地鐵車站鉆孔咬合樁施工關鍵技術

（1）導墻修筑。成孔的定位精確度對后期樁施工工藝有重大影響，孔口定位越精確，套管鉆機的就位效率越高，并且也能減少垂直度偏差，從而在進行套管下壓和拔管作業時更為順暢高效，因此，修筑導墻是鉆孔咬合樁施工前的必備環節。導墻修筑技術要點為：清整場地，根據測放樁位進行導墻溝槽開挖，完成溝槽開挖后平整夯實引溝槽中心線至溝槽下方，確保導墻中心線無誤后進行鋼筋綁扎及模板安裝作業，然后兩邊對稱澆筑C20強度商品砼。導墻的作用在于對孔口進行鎖口，并且還能對成孔作業進行導向，進而保障鉆孔咬合樁AB樁的成孔精準度。因此，務須要嚴格控制現場導墻的施工精度，一般導墻軸線誤差在1cm以內，內墻面垂直度不到與0.3%，平整度不超過3mm為宜。

（2）單樁施工。鉆孔咬合樁施工采用鋼套管護壁，在進行成孔施工時按照A、B樁間隔進行。其中，一般定義A樁為素砼樁，無須咬合。①導墻施工強度達標后，移動鉆機至施工位置，使鉆機套管中線與孔樁中線保持一致；②吊裝套管至鉗口位置，檢查套管連接后的垂直度，如有偏移可以進行校正，確保所有套管鉆進時都保持嚴格的垂直度，保障成孔質量，確保成孔垂直度＜3%，利用抓斗取土并保持套管鉆進，鉆至設計孔深后清除孔底沉渣；③當成孔完成并清孔達標后，緩慢勻速吊裝鋼筋籠到指定位置，并按要求下放鋼筋籠（素砼樁無須此環節），確保鋼筋籠下放標高準確無誤；④結合樁孔施工實際，選擇適宜的砼灌注方法，其中，對于孔內無水的情況可采用干孔灌注法實施灌注，對于孔內有水的情況可采用導管法進行水下砼灌注，確保導管的連接密閉不漏水，并且進行澆搗前的壓力試驗。在進行砼的初次灌注時，應將導管底部與孔底保持約25～80cm，精準計算首盤灌注砼工程量，然后緩慢穩定連續實施灌注，導管下部插入砼的深度應大于1m。在拔升導管的過程中，須精準控制導管的提升速度，嚴禁過急過快拔升，以免將導管快速拔離砼面而造成斷樁或缺陷樁等質量問題。

（3）排樁咬合。鉆孔咬合樁的排樁順序通常為一根A樁（素砼樁）與一根B樁（鋼筋砼）間隔布置，A樁為C20緩凝砼，B樁為C30普通砼。為了滿足鉆孔咬合樁的灌注要求，可適當摻加緩凝劑延長初凝時間，確保A樁用砼的初凝時間不得低于60h，終凝時間不得低于72h。A、B樁咬合的關鍵工序在于B樁應當在A樁砼初凝前進行B樁的切割成孔，從而能夠確保A樁（素砼樁）與B樁（鋼筋砼樁）之間的充分咬合，施工順序為A1→A2→B1→A3→B2……

3 地鐵車站鉆孔咬合樁施工問題應對

（1）管涌。由于在地鐵車站施工中極易遇到地下水富集等地質情況，或者是軟弱土層、砂層等地質條件，一旦風險預警不足，極易產生涌水、涌砂現象。為了施工安全須在編制施工方案前做好相關風險評估，制定對應的風險預案及應對措施。若地勘報告中顯示有地下水活躍或砂層的情況，則施工時應將套管深深壓入沙層約2～4米，或將套管深壓至穿過砂層并抓出套管中的砂土。為了平衡套管內水壓力，應保留2～4米后的砂土層來防止管涌現象的發生，或者在套筒內進行灌水從而平衡地下水位過高導致的水壓力。

（2）鋼筋籠上浮。首先，在進行水下砼灌注時，須嚴格控制鋼筋籠制作質量，確保鋼筋籠下放垂直度偏差滿足相關標準要求；其次，在鋼筋底部焊接一定重量的鋼筋砼板，加大鋼筋籠自重以防止砼澆筑時出現上浮。另外，為顯著提升鋼筋籠的抗浮能力，可于鋼筋籠底部位置加焊抗浮鋼板，或加寬加大抗浮板面積，從而增加鋼筋籠和持力層的接觸面積。此外，在鋼筋籠外部邊緣位置加焊φ10㎜的耳形筋，以充分發揮對鋼筋籠的保護作用，以減少下放過程中與套管內部的摩阻力。同時，在提拔導管的過程中應逐段拔起，并且應保持垂直、緩慢、勻速提升，嚴禁強行抽拔或快速拔起。

（3）其他問題。其他問題包含可預見或不可預見因素，例如，在地鐵車站施工中遇到地下障礙物或單樁成孔困難等情況時，應采取妥當的措施對地下障礙物的處理，可以先抽干套管內的積水，采用沖錘或螺旋鉆進行沖擊破碎并用套管抓出。若出現A樁已開始初凝甚至終凝而B樁無法切割A樁時，可根據現場情況進行靈活處理，先行隔開該樁并施工其他能夠切割成孔的樁，最后再采用人工成孔補做旋噴樁。

4 結束語

鉆孔咬合樁在深基坑施工，尤其是地鐵車站建設施工中已有大量的實踐案例，相較于以往的基坑圍護結構而言有著顯著的優越性。實踐證明，鉆孔咬合樁的施作效率更高、經濟成本更低、現場污染更小、處治效果更好，因而勢必將獲得更加廣泛推廣與實踐應用。