陈建辉
北京城乡建设集团有限责任公司 北京市 100067
摘要：地铁车站围护结构是整个地铁施工的重点，钻孔灌注桩施工其中之一，是直接关系到了地铁是否正常运行和人们的生命财产安全，所以必须要给予高度的重视，在施工前要充分全面的进行考察，根据施工现场实际情况进行方案的选择，保证地铁的施工质量，促进城市的快速发展，未来地铁将成为我国的主要交通工具之一，将被更广泛的应用，地铁行业也将会得到进一步的提升。钻孔灌注桩施工技术是近些年随着时代发展而出现的一种较为先进的施工技术，在实际施工过程中，受环境等其他因素的影响较小。钻孔灌注桩施工技术在地铁车站围护结构施工中的应用越来越广泛，在很大程度上提高了我国地铁车站围护结构施工的质量和效率。科学的开展这一工作，能够确保工程在投入使用后的质量安全。本文主要以城市地铁围护结构钻孔灌注桩施工工作为例，结合该地的地层情况以及该项工艺的主要特点，钻孔桩在地铁明挖车站围护结构中的应用，希望能为该方面的工作人员或研究学者提供一定的参考及借鉴。
关键词：地铁；车站；钻孔灌注桩；围护结构
地铁车站围护结构建设中，钻孔灌注桩在设备的辅助下提供高流态混凝土，使其能够被有效注入桩孔中，最终形成稳定的桩结构。施工中灵活调整出料口，使其与混凝土维持在足够合理的距离区间内，在此条件下逐步提高导管，从而使全新混凝土在足够的压强作用下被充分挤入已经结束灌注的混凝土中，最终构成完整的桩体。本文以地铁16号线工程叙述。
工程概况
（1）稻香湖路站主体基坑安全等级为一级。（2）稻香湖路站主体基坑其变形控制保护等级为一级，必须满足如下要求：支护结构最大水平位移及地面最大沉降控制值标准段均为28.9mm，加深段均为30mm，同时满足周边管线变形控制要求。钻孔灌注桩在施工期间作为基坑支护结构，考虑承担施工期间全部的侧向土压力。（3）荷载 永久荷载：水土压力；可变荷载：地面活荷载20KPa～30KPa及其引起的侧压。（4）基坑开挖线为结构外轮廓线外放50mm。（5）基坑采用Φ1000钻孔灌注桩＋钢管内支撑体系作为围护结构，桩间距标准段为1500mm，加深段为1400mm，标准段嵌固深度5m，盾构井段嵌固深度5.5m。内支撑采用Ф609×16钢管（第一层横撑及斜撑）与Ф800×16钢管（第二、三层横撑及斜撑）。桩间挂网喷50mm 厚C20混凝土，钢筋网采用Φ6 HPB300钢筋，网格尺寸150mm×150mm。
一、加强管理
有效、及时的将现场项目部建立起来，对项目管理制度予以明确，做好施工现场的机具准备、技术准备、测量准备、施工人员准备以及三通一平准备等。
紧抓方案交底，必须对施工人员讲解工程的特点、规程要求、设计要求、相关技术规范以及论证的施工方案等，将该项目中存在的工程难点以及解决方法为施工人员详细阐述，这样才能做到人人严把质量关、技术关，施工人员在施工过程中要严格落实相关要求。过程管理中要加强检查力度，对落实情况进行检查并将方案的实施情况进行反馈，在PDCA循环管理理念下对施工进行管理[1]。
与实际情况紧密联系，尽可能利用周围可以利用的环境因素。施工之前要与周边相关单位、市政管线的管理部门以及业主都进行紧密联系，将场地条件以及周边地下的市政管线分布情况、原地下障碍等情况了解清楚，充分掌握水文情况、基坑地下地质、地面拆迁情况以及基坑施工过程中可能存在的环境影响因素，这样才能充分利用资源。
加强对工作人员的管理，人是施工的操作者，也是管理则，也是施工方案是否能得到完美执行的保证。项目管理的关键在于上下的一大批人才，要加强对施工过程中各个缓解的管理。因此要建立方案实施组织机构，以项目经理为首将基坑开挖以及维护等的管理工作进行分解细化，逐层落实，分工明确，实施过程中要层层落实，这样才能保证施工方案得到顺利实施。
二、施工原料及器械
施工过程中，施工机具必须性能良好，以基坑维护中需要使用的长螺旋挖钻机为例，其必须具有污染少、节能、高效、成桩质量高的特点，这样才能保证施工质量。地铁基坑施工涉及大量、各种种类的材料，对材料的管理也是保证施工质量的关键，要从材料的采购、运输、储存、试验、使用、保护以及管理等方面加强管理措施，这样才能保证施工质量。
以混凝土为例，混凝土原料中的水泥的质量要合格，其品质要稳定，其性能指标必须满足相关规范的要求，其中的总含碱量不能高于0.6%；石子不能带有过多附着物，其质地必须坚硬，最大粒径不能超过40mm，粒径级配要在0.5mm~2.5mm之间，泥块的含量不能超过0.5%，含泥量不能超过1%，石子上的泥土不能包裹石子表面，不能呈块状，石子的吸水量不能超过1.5%；砂子要使用符合现行标准中性能要求的河砂，砂子中的泥块含量不能超过1%，其中的含泥量不能超过3%；粉煤灰要使用磨细粉煤灰，其稳定性要好，要是一级品质的粉煤灰，这样才能提高混凝土拌合物的和易性，粉煤灰的掺量不能超过水泥用量的20%。
混凝土的配比要通过根据施工方法、结构条件、选材要求以及工程要求等通过试验确定。混凝土的抗渗等级要比设计要求高出0.2MPa。混凝土的水灰比不宜超过0.45，灰砂比应控制在1：2~1：2.5，砂率要控制在35%~40%，单位立方混凝土的水泥用量不宜超过320kg。进行防水混凝土的设计时，要按照重量配合比来准确进行配料的称量，称量过程中要保证砂、石的偏差不超过2%，粉煤灰、外加剂、水以及水泥的偏差不能超过1%[2]。
进行混凝土的拌合时，要采用预拌混凝土的方法，拌合混凝土时要保证准确计量，固定选材，搅拌时间不能低于3min。当使用了外加剂时，此时要，结合外加剂的技术要求对搅拌时间进行适当调整。对混凝土进行拌合时，此时要注意预防坍落度损失以及混凝土离析，还要注意预防漏浆问题的发生。
三、降水施工
地铁车站施工常见滞水严重、地下水位较高的地区，因此必须进行降水施工。明挖段以及暗挖段是一个整体，因此无论是进行明挖还是暗挖都要进行整体考虑，进行明挖段施工降水的同时也要对暗挖段进行超前降水处理。这就要求制定可靠、详细的降水方案，采用有效的降水措施，这样才能确保在无水条件下进行暗挖段车站的土方开挖以及明挖段基坑土方的开挖作业。车站降水施工时，要按照统一安排、提前降水、明暗结合、以降为主的方针进行降水施工，这样才能保证基坑开挖得以顺利推进。
1.降水方案的制定
结合土方开挖方法来进行降水方案的制定，例如当使用了中间暗挖两端明挖的方法是，此时就要对两端的明挖基坑都进行封闭降水，要在基坑维护结构外1.5m-2.0m的范围内布置降水井。中间的暗挖段降水时，为了能尽可能交通受到的影响，要等待暗挖段的电缆、排水管以及降水井等完成施工后再进暗埋。当暗挖段施工范围内存在砂质粉土层以及粉细砂层时，此时这些部位通常都是饱水状态，仅依靠两侧的管井来进行降水通常难以取得理想的效果，此时可以从两侧的明挖基坑内向暗挖段进行水平井的施工从而实现暗挖段的超前降水[3]。
2.针对滞水以及残留水的处理
当局部存在粘土夹层时，或者潜水含水层的底板凹凸不平时，此时含水层底部常见残留水的情况，如果没有妥善处理这些水将造成地层中大量细小颗粒物质被带出而引起基槽边坡土受到扰动，增加坍塌的发生风险而对基槽的开挖以及基础的施工造成不良影响。针对这种情况，为了预防坑壁塌方的发生要将开挖速度减缓，适时在坑壁进行盲管导流，在槽边进行盲沟的开挖来集水，将集水排走。
四、围护桩的施工
1.试桩
结合地层情况，采用无循环旋挖法成桩法进行灌注桩的施工。这种方法采用了静态泥浆护壁进行成空，其优势在于污染少、高效、节能、成桩质量高。旋挖钻机由于使用了磨盘式捞渣钻头而具有较强的捞渣能力，且其扭矩大，因此能保证孔底沉渣厚度不超过规定范围，能确保施工质量。完成试桩施工之后才能进行正式施工，要与实际的地质情况相结合来对施工工艺进行确定。
2.测量放线
采用全站仪引测轴线，依据业主提供的测量控制网以及水准点来实现引测，对轴线进行延长，在延长线上进行控制网的建立，每个控制点都要进行混凝土的浇筑，混凝土的体积不能低于0.2m2，混凝土中间留置预埋件，埋件上镶铜芯，将其作为轴线的引测点。桩基施工过程中每天都要校核现场测量控制点，同时还要注意将保护措施做到位。
3.埋设护筒
进行护筒的埋设时，要确保测定的桩位中心与护筒的中心轴线一致，这样才能保证护筒垂直。完成护筒的固定后，采用粘土进行分层回填并将其粘土夯实，从而确保护筒的垂直度，预防泥浆流失、掉落、位移等。当护筒的底部土层并非粘土时，此时要换土或者适当挖深，当采用换土法时，为了预防护筒底部发生渗漏、塌方等情况，要先在坑底回填粘性土并夯实，确保夯实后的粘土层厚度在300mm-500mm，之后才能进行护筒的安放。为了预防护筒下沉，要在护筒上口绑扎方木，对称吊紧[4]。
4.设备安装
提前将路基垫平填实，之后在钻机在指定位置就位，技术人员的指导下完成钻杆以及桅杆角度的调整。等待钻机就位之后，要对其进行调平，预防施工过程中发生移位、倾斜。
5.成孔
进行第一根桩的施工时，此时钻机要慢速运转，这样才能了解钻机受到地层的影响，对钻进参数进行明确。钻进过程中要对进尺进行严格控制，由于采用了泥浆护壁，就需要适当给出一些时间。钻进过程中对钻斗的尺寸进行多次检查，结合试钻情况来对钻斗大小进行控制。钻进时要始终保持泥浆面高出护筒顶部40cm，提出钻头时要及时补充泥浆以确保泥浆的高度。施工过程中，当工作人员发现地质情况不符合原钻探资料时，此时要及时通知监理部门以及设计单位进行处理。
6.护壁
护壁是人工搅浆护壁，结合现场实际进行泥浆池的砌筑。泥浆的性能参数如下：粘性土中的泥浆比重是1.05-1.3，其粘度是15-16s，其含沙量要＜8%，其PH要＞8，水：膨润土：碱的比值是100：6：0.8。施工过程中要结合地层条件来对泥浆性能参数进行适当调整。
7.清孔
钻进到预定深度时，此时要及时进行清孔操作。磨盘式捞渣钻头捞渣是当前比较常用的方法，捞渣时可分为一次或多次完成。完成清孔后要进行检查，要求孔底的沉渣厚度不超过30cm。开始下一道工序之前要先清理干净孔口的杂物。
8.制作及吊放钢筋笼
8.1 制作钢筋笼
以设计为依据对主筋分步段长度以及箍筋用料长度进行确定，调直所需钢筋，采用切割机成批切好。考虑到待焊的绕筋、箍筋以及主筋的尺寸以及规格均不相同，因此对这些钢筋要注意分别摆放，做好标识，从而预防混用。
在钢筋圈制作台上进行箍筋的制作，按照设计要求进行焊接，按照2m~3m的间距进行支撑架的摆放，对准中心线，主筋配好定长，在焊接支撑架上平直摆放，按照要求将箍筋套入主筋，确保其垂直于主筋，采用绑扎或点焊的方式实现连接。按照规定间距围绕绕筋，绑扎后间隔点焊。检查完成焊接后的钢筋笼的平直度以及保护层的厚度，在平整的地面上放置钢筋笼以免发生变形。
8.2 吊装钢筋笼
采用扁担起吊法对钢筋笼进行起吊，吊点是主筋与箍筋的连接处，吊点要对称，数量共计4个~6个，一次性起吊，从而预防起吊时钢筋笼变形。对准孔位进行钢筋笼的吊放，吊放时要确保垂直，缓慢、轻放入孔，不能出现左右旋转的情况，禁止强制下入或高提猛落。当遇到阻碍时要停止，将原因弄明白后进行处理，之后再进行下放。
下放过程中，技术人员要在场，对吊筋长度进行准确计算，对护筒顶标高进行现场测量，从而及时处理钢筋笼上浮，控制桩顶标高。灌注混凝土时，当混凝土面接近钢筋笼的底部时，要对灌注速度进行严格控制，预防灌注速度过快引起钢筋笼上浮。
9.水下灌注混凝土
完成成孔，检验清孔质量后可进行混凝土的灌注。当采用了充气球胆进行钻孔桩灌注施工时，要保证充气球胆的直径能顺利通过导管。对导管的实际孔深以及下入长度进行丈量，确保底口与孔底距离在0.3m~0.5m。进行混凝土的灌注时，首浇混凝土要保证埋管的深度在1.5m以上，实际操作时将球胆投入并放入锥塞，混凝土灌满漏斗后立即将塞子拔起，之后将混凝土加入漏斗中，实现连续浇筑。完成首浇后，为了预防气囊的产生，灌注混凝土要从漏斗边侧溜进入导管，不能一次放满。对导管埋深进行计算，同时准确测量混凝土的灌注深度，确保导管埋深不低于2m，不高于6m时才能进行拔管。为了保证桩顶的质量，在桩顶的设计标高上还要适当追加一定高度的混凝土灌注，高度不低于0.5m。灌注即将完成时，此时导管中的混凝土高度降低，超压力随之降低，当发现混凝土顶升有一定难度时，此时可对导管的埋深进行适当减小以确保顺利完成灌注，将最后一节长导管拔出时要注意缓慢拔管，预防孔中泥浆被压入桩中。灌注混凝土时，每根桩都要进行混凝土试件的制作，不宜少于3组。完成混凝土灌注后，在混凝土初凝之前要拔出钢护筒，起吊时要保证垂直起吊。
结束语
钻孔灌注桩施工技术是我国地铁车站围护结构施工中的一种常见的施工技术，在施工过程中，需要施工人员加强组织管理，严格把控质量控制要点，进而充分发挥钻孔灌注桩施工技术的优势特点，提高地铁车站围护结构施工的质量和安全性，促进我国的城市化发展。
参考文献
[1]李小华.钻孔桩在地铁明挖车站围护结构中的应用[J].四川水泥,2018(4):347-348.
[2]耿会龙.地铁车站钻孔桩施工中常见问题的处理对策浅析[J].建筑工程技术与设计,2018(8):1495.