地鐵車站鉆孔咬合樁施工關(guān)鍵技術(shù)探討

王得軍

中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)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(diǎn)

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(guān)系，從而通過(guò)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(jìn)行深基坑施工時(shí)的支護(hù)作用，最早在深圳地鐵建設(shè)中得以引用，隨著地下工程技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆孔咬合樁已經(jīng)形成了成熟的理論與實(shí)踐體系，并在地鐵車站等深基坑工程中有了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尤其適用于一些不良地質(zhì)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(diǎn)在于其連接是無(wú)縫的，因此具有優(yōu)越的抗剪性能與防截水性能，不用另外設(shè)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(jī)進(jìn)行成孔，并采用超前鋼套管進(jìn)行護(hù)壁而不是傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁，減少了材料消耗，更加節(jié)約和環(huán)保，并且還省去了廢漿處理的環(huán)節(jié)，減少了成本支出。從技術(shù)上其擴(kuò)孔系數(shù)小，有鋼套管護(hù)壁避免了孔壁坍塌的危險(xiǎn)，在一定程度上減少了砼工程量，尤其在城市中心密集區(qū)域的地鐵施工中極具推廣應(yīng)用價(jià)值。

2 地鐵車站鉆孔咬合樁施工關(guān)鍵技術(shù)

（1）導(dǎo)墻修筑。成孔的定位精確度對(duì)后期樁施工工藝有重大影響，孔口定位越精確，套管鉆機(jī)的就位效率越高，并且也能減少垂直度偏差，從而在進(jìn)行套管下壓和拔管作業(yè)時(shí)更為順暢高效，因此，修筑導(dǎo)墻是鉆孔咬合樁施工前的必備環(huán)節(jié)。導(dǎo)墻修筑技術(shù)要點(diǎn)為：清整場(chǎng)地，根據(jù)測(cè)放樁位進(jìn)行導(dǎo)墻溝槽開(kāi)挖，完成溝槽開(kāi)挖后平整夯實(shí)引溝槽中心線至溝槽下方，確保導(dǎo)墻中心線無(wú)誤后進(jìn)行鋼筋綁扎及模板安裝作業(yè)，然后兩邊對(duì)稱澆筑C20強(qiáng)度商品砼。導(dǎo)墻的作用在于對(duì)孔口進(jìn)行鎖口，并且還能對(duì)成孔作業(yè)進(jìn)行導(dǎo)向，進(jìn)而保障鉆孔咬合樁AB樁的成孔精準(zhǔn)度。因此，務(wù)須要嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)墻的施工精度，一般導(dǎo)墻軸線誤差在1cm以內(nèi)，內(nèi)墻面垂直度不到與0.3%，平整度不超過(guò)3mm為宜。

（2）單樁施工。鉆孔咬合樁施工采用鋼套管護(hù)壁，在進(jìn)行成孔施工時(shí)按照A、B樁間隔進(jìn)行。其中，一般定義A樁為素砼樁，無(wú)須咬合。①導(dǎo)墻施工強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，移動(dòng)鉆機(jī)至施工位置，使鉆機(jī)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(jìn)行校正，確保所有套管鉆進(jìn)時(shí)都保持嚴(yán)格的垂直度，保障成孔質(zhì)量，確保成孔垂直度＜3%，利用抓斗取土并保持套管鉆進(jìn)，鉆至設(shè)計(jì)孔深后清除孔底沉渣；③當(dāng)成孔完成并清孔達(dá)標(biāo)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(wú)須此環(huán)節(jié)），確保鋼筋籠下放標(biāo)高準(zhǔn)確無(wú)誤；④結(jié)合樁孔施工實(shí)際，選擇適宜的砼灌注方法，其中，對(duì)于孔內(nèi)無(wú)水的情況可采用干孔灌注法實(shí)施灌注，對(duì)于孔內(nèi)有水的情況可采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下砼灌注，確保導(dǎo)管的連接密閉不漏水，并且進(jìn)行澆搗前的壓力試驗(yàn)。在進(jìn)行砼的初次灌注時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)管底部與孔底保持約25～80cm，精準(zhǔn)計(jì)算首盤(pán)灌注砼工程量，然后緩慢穩(wěn)定連續(xù)實(shí)施灌注，導(dǎo)管下部插入砼的深度應(yīng)大于1m。在拔升導(dǎo)管的過(guò)程中，須精準(zhǔn)控制導(dǎo)管的提升速度，嚴(yán)禁過(guò)急過(guò)快拔升，以免將導(dǎo)管快速拔離砼面而造成斷樁或缺陷樁等質(zhì)量問(wèn)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(dāng)摻加緩凝劑延長(zhǎng)初凝時(shí)間，確保A樁用砼的初凝時(shí)間不得低于60h，終凝時(shí)間不得低于72h。A、B樁咬合的關(guān)鍵工序在于B樁應(yīng)當(dāng)在A樁砼初凝前進(jìn)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?yàn)锳1→A2→B1→A3→B2……

3 地鐵車站鉆孔咬合樁施工問(wèn)題應(yīng)對(duì)

（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(zhì)情況，或者是軟弱土層、砂層等地質(zhì)條件，一旦風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警不足，極易產(chǎn)生涌水、涌砂現(xiàn)象。為了施工安全須在編制施工方案前做好相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案及應(yīng)對(duì)措施。若地勘報(bào)告中顯示有地下水活躍或砂層的情況，則施工時(shí)應(yīng)將套管深深壓入沙層約2～4米，或?qū)⑻坠苌顗褐链┻^(guò)砂層并抓出套管中的砂土。為了平衡套管內(nèi)水壓力，應(yīng)保留2～4米后的砂土層來(lái)防止管涌現(xiàn)象的發(fā)生，或者在套筒內(nèi)進(jìn)行灌水從而平衡地下水位過(guò)高導(dǎo)致的水壓力。

（2）鋼筋籠上浮。首先，在進(jìn)行水下砼灌注時(shí)，須嚴(yán)格控制鋼筋籠制作質(zhì)量，確保鋼筋籠下放垂直度偏差滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)出現(xiàn)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(fā)揮對(duì)鋼筋籠的保護(hù)作用，以減少下放過(guò)程中與套管內(nèi)部的摩阻力。同時(shí)，在提拔導(dǎo)管的過(guò)程中應(yīng)逐段拔起，并且應(yīng)保持垂直、緩慢、勻速提升，嚴(yán)禁強(qiáng)行抽拔或快速拔起。

（3）其他問(wèn)題。其他問(wèn)題包含可預(yù)見(jiàn)或不可預(yù)見(jiàn)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(shí)，應(yīng)采取妥當(dāng)?shù)拇胧?duì)地下障礙物的處理，可以先抽干套管內(nèi)的積水，采用沖錘或螺旋鉆進(jìn)行沖擊破碎并用套管抓出。若出現(xiàn)A樁已開(kāi)始初凝甚至終凝而B(niǎo)樁無(wú)法切割A(yù)樁時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行靈活處理，先行隔開(kāi)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(bǔ)做旋噴樁。

4 結(jié)束語(yǔ)

鉆孔咬合樁在深基坑施工，尤其是地鐵車站建設(shè)施工中已有大量的實(shí)踐案例，相較于以往的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)而言有著顯著的優(yōu)越性。實(shí)踐證明，鉆孔咬合樁的施作效率更高、經(jīng)濟(jì)成本更低、現(xiàn)場(chǎng)污染更小、處治效果更好，因而勢(shì)必將獲得更加廣泛推廣與實(shí)踐應(yīng)用。