王祥
中铁四局集团第五工程有限公司 九江 332000
摘要：以沈阳长青街高架桥临近地铁十号线桩基施工为例，介绍了临近地铁水下灌注混凝土防断桩施工技术。施工结果表明，该技术安全可靠，处理断桩效果显著，在临近地铁桩基施工中具有广阔的应用前景。
关键词：临近地铁；水下混凝土；防断桩；施工技术
1 引言
在水下混凝土灌注桩施工过程中，极易发生导管拔出砼面、导管堵塞、导管进水等情况，这些情况直接影响到桩基成桩质量或导致断桩。通长需要停止灌注，拔出导管，提出钢筋笼，如果条件允许，立即用冲击钻或旋挖钻重新钻孔至设计深度，如果灌注高度过多，拔不出钢筋笼，只能等混凝土终凝后采用冲击钻重新钻孔灌注。本案例中采用在导管底端安装防断桩导管管尖，改变了传统的桩基问题处理方式，操作简单、安全可靠，完全可以在桩基混凝土初凝前对桩基处理完成，真正实现混凝土的连续灌注。
2 工程概况
本单位承建的沈阳长青街快速路工程，北起万科花园新城西门，南至长青桥南桥台，全长1817.008m。其中高架桥1059.8m，引道106.2m，新建桥梁629.348m。主线高架桥临近在建地铁10号线并与地铁平行，由于受地铁隧道的影响，44号～58号桥墩基础均采用横跨地铁单隧道，承台采用骑跨式承台，隧道两侧各三根桩径1.5m的钻孔灌注桩，桩基础与地铁隧道之间最小净距为2.05m。
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图2.1 桥梁桩基与地铁结构位置关系图
3 施工问题
如何控制好桥梁桩基施工质量，确保地铁结构安全是项目的重难点之一。在临近地铁桥梁桩基水下混凝土灌注过程中，很可能会发生导管堵塞、漏水、拔冒等情况，常规桩基处理方式对于桥梁桩基质量及地铁结构安全均难以保证。
4 解决方案
针对上述问题，经现场反复研究探讨，研究出了一种水下灌注混凝土防断桩导管管尖。当水下灌注桩施工过程中发生导管堵塞、漏水、拔冒等情况时，立即拔出导管并在导管底端安装水下灌注混凝土防断桩导管管尖插入孔内继续灌注混凝土。如图所示，导管管尖制作简单，使用方便快捷。组成部位为：1、导管底节；2、锥环体；3、下吊绳；4、紧线器；5、上吊绳；6、易拔销钉；7、提拉绳索；8、挂绳。
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图4.1 导管管尖构件示意图
5 工艺原理
（1）导管底节直径与既有导管直径相匹配，上部有螺纹接头，便于与既有导管连接；螺纹接头下部设置固定钢圈，便于使用时卡定于导管支架之上；
（2）在管尖锥环体上焊接管尖连接环，与导管底节进行承插式连接，连接环内设置橡胶圈，起到导管密封作用。同时在锥环体上设置吊耳用于锚固提拉绳索；
（3）在导管底节上设置坡面吊耳，吊耳设竖向孔，内插易拔销钉，用于固定提拉绳索及吊绳。吊绳中间设置紧线器，调整管尖锥环体与吊管底节间的紧固程度。
6 施工工艺
（1）从钻孔内提出并更换问题导管；（2）将导管锥环体与导管底节承插式连接并将连接在管尖锥体吊耳上带有紧线器的吊绳，悬挂在易拔销钉上；（3）重新下放带管尖的导管至孔内混凝土中，管尖埋入混凝土深度≧1m后，向上缓缓提拉提拉绳索，通过提拉绳索拔出易拔销钉，使导管底节与管尖锥环体脱离，混凝土从两者间缝隙流出，实现混凝土连续灌注。（4）导管底节与上部导管为一体，在上部导管拆除的同时同步提升，导管底节与最下面的锥环体用通过吊绳连接，与导管底节同步上升，待导管全部拆除完成后，最后提出混凝土面。
7 施工技术要点
（1）水压试验
在导管管尖使用之前，需要进行压水试验，检验导管管尖密封胶圈的密封性，水密承压试验与拟处理桩基孔内的最大泥浆浆液压力相匹配。
（2）拔出导管
当发生导管堵塞、漏水、拔冒等情况时，立即将导管全部提出钻孔并安装导管管尖。
（3）安装导管管尖
导管管尖采用丝扣与导管底节连接紧密，将导管管尖提拉钢丝绳下端固定在管壁的易拔销钉上，钢丝绳上端固定在护筒外侧的地面上并固定牢固。
（4）导管下沉并往导管内灌注砼
在导管逐节接长并下沉过程中，同步向导管内注入混凝土，增加导管自身压重，便于导管下沉。
（5）管尖分离
管尖接近孔内混凝土表面时，快速下落导管，将导管管尖全部插入混凝土内。同时，向导管内连续灌入混凝土，当灌满导管后通过提拉绳索逐根拉出易拔销钉，使得上吊绳从坡面挂耳掉落，实现锥环体与导管底节分离。
（6）继续灌注混凝土
缓慢向上提拔导管，进一步扩大导管底节与锥环体间的间隙，便于导管内混凝土流入已浇筑桩身混凝土内，同时继续灌注混凝土。
（7）拔出导管及管尖
混凝土灌注的同时，根据导管埋深逐节拆卸导管，最终导管管尖锥环体会在挂绳的作用下与导管底节同步提出孔外。
（8）清洗管尖
桩基混凝土灌注完毕后，立即清洗导管底节、锥环体、密封胶圈并重新组装导管管尖。在对导管管尖进行水密承压试验合格之后，及时对导管管尖进行封存、备用。
8 结论
通过防断桩管尖的应用，突破了传统的断桩处理思路，实现了在断桩情况下，通过二次插入导管，继续灌注混凝土的目的。有效提高了断桩处理的工作效率及工作质量、同时节省了断桩处理费用。通过在沈阳长青桥新建桥梁、沈阳长青街高架桥等工程项目现场进行工艺试验，试验结果：1、经检测桩基完整性良好，Ⅰ类桩达到100%；2、导管管尖更换方便，能有效防止断桩发生；3、对比未采取防断桩技术，施工成本大幅降低，直接省去桩基返工的材料费和机械费，能够取得了良好的经济效益，尤其在临近地铁桩基施工中应用显得尤为重要，具有很高的推广及实