吳陽(yáng)

(中鐵七局集團(tuán)第二工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000)

隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市軌道交通也在快速地發(fā)展。地下軌道交通建設(shè)多修建于城市區(qū)域，對(duì)臨近建筑物、地下管線、城市交通造成一定的影響，因此出現(xiàn)了一種新的施工方法——洞樁法。暗挖洞樁法（Pile-Beam-Arch-method，PBA）是一種靈活多變的施工方法，可以建造具有不同結(jié)構(gòu)層數(shù)和距離的車站[1-2]，能更好地適應(yīng)復(fù)雜的地下環(huán)境，有效地降低施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，因此被廣泛應(yīng)用于環(huán)境復(fù)雜的地鐵車站修建中[3]。張嘉樹等人[4]通過(guò)有限元分析，對(duì)洞樁法地鐵車站邊樁變形進(jìn)行了研究，研究表明：邊樁在外側(cè)土壓力的荷載下會(huì)向車站內(nèi)部發(fā)生偏移。鮑凱等人[5]對(duì)單層導(dǎo)洞車站進(jìn)行了樁基沉降計(jì)算，提出了單層導(dǎo)洞洞樁法車站邊樁的計(jì)算方法。袁羊扣等人[6]基于修正-荷載結(jié)構(gòu)模型并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)邊樁變形進(jìn)行了研究，研究表明：修正后的結(jié)構(gòu)模型對(duì)邊樁的計(jì)算與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為吻合。邊樁施工是洞樁法施工中的重點(diǎn)，基于此，本文以實(shí)際工程為依托，對(duì)邊樁主要施工技術(shù)進(jìn)行研究，以保障施工安全進(jìn)行。

1 工程概況

三好街站為暗挖島式站臺(tái)車站，車站有效站臺(tái)寬度14 m，車站主體為地下雙層三跨度結(jié)構(gòu)，由柱、梁、拱等構(gòu)件組成，采用豎向結(jié)構(gòu)受力體系。車站總長(zhǎng)220.7 m。標(biāo)準(zhǔn)段寬度為22.7 m，標(biāo)準(zhǔn)段高度為15.6 m，頂板覆土厚度約7.0 m，車站采用PBA工法施工。車站主體平面圖如圖1所示。

圖1 車站主體平面圖

2 工程施工風(fēng)險(xiǎn)源分析

1號(hào)豎井在豎井一側(cè)有地下一層地上22層的金科大廈，為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源；2 號(hào)豎井在1 號(hào)豎井周邊，2 號(hào)豎井在橫通道一側(cè)有盛京醫(yī)院地下停車場(chǎng)，為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源，1、2 號(hào)豎井的分布在道路兩側(cè)，3 號(hào)豎井位于車站右側(cè)；3號(hào)兩側(cè)均有建筑物，靠近豎井一側(cè)的是南湖五金工具交易中心。豎井及其建筑物位置如圖2所示。

圖2 豎井及其建筑物位置

3 邊樁安裝主要施工技術(shù)

3.1 邊樁施工流程

邊樁采用φ1000@1400 特制反循環(huán)灌注樁施工，施工順序見(jiàn)圖3。

圖3 邊樁施工流程圖

3.2 人工挖孔護(hù)壁

邊樁胡同采用人工挖空護(hù)壁，厚度為10 cm，深度1.5～2.0 m，護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭20 cm，護(hù)套按設(shè)計(jì)樁位中心線10 cm埋深，開(kāi)孔直徑1.2 m，在護(hù)筒頂部開(kāi)鑿出漿孔，其高度應(yīng)高于小導(dǎo)孔的底部。因此，溢出的淤泥可以被回收到沉淀池中。

3.3 泥漿拌制

開(kāi)孔使用的泥漿采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土制作，泥漿比重如表1所示。

表1 泥漿比重、泥漿粘度表

泥漿制備與測(cè)試技術(shù)要求：對(duì)泥漿進(jìn)行收集，測(cè)定樣品性能標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行測(cè)試，保證泥漿在鉆孔中達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。配置好的泥漿，應(yīng)進(jìn)行攪拌，時(shí)間間隔為8 h，并進(jìn)行記錄新調(diào)配的泥漿要放一段時(shí)間，通常要放置24 h，通過(guò)檢測(cè)后方可使用。

3.4 鉆進(jìn)

鉆進(jìn)時(shí)要嚴(yán)格控制進(jìn)尺，在刀腳部位要防止緩慢地鉆進(jìn)，這樣刀腿就會(huì)形成牢固的泥漿護(hù)壁。鉆到刀底1 m 后，可根據(jù)土壤條件，以正常的速度進(jìn)行鉆孔。在進(jìn)行打井前，要觀察井面、水位，以保證井腳不漏水。在鉆井過(guò)程中，要注意觀察砂石的出渣量，控制鉆速，保證施工的順利進(jìn)行。鉆井速率的控制敘述如下。

（1）在砂質(zhì)土壤或含有少量礫石的砂土地層中，進(jìn)尺和轉(zhuǎn)速都不能過(guò)快，以免造成鉆頭吸水或排渣管道阻塞。

（2）在遇到較高含水量和容易出現(xiàn)塌孔的粉砂土?xí)r，為了減小攪拌粉土的影響，采用低速鉆孔，提高進(jìn)尺速度，防止出現(xiàn)膨脹或崩塌。當(dāng)水泵的額定流量大于實(shí)際流量時(shí)，可有效降低砂石泵的出口閥的開(kāi)度，從而減少水流對(duì)孔壁的沖刷。

（3）在加接鉆桿時(shí)，應(yīng)先停止鉆孔，將鉆具從孔底拔出80～100 mm，保持沖洗液1～2 min，清理孔底部，清除管中的鉆渣，再停泵，重新連接鉆桿。

3.5 樁成孔質(zhì)量檢驗(yàn)

檢查方法：使用工具，操作方法（與施工場(chǎng)地相結(jié)合），與容許的偏差應(yīng)按表2的要求進(jìn)行。成孔質(zhì)量檢驗(yàn)方法如表2所示。

表2 成孔質(zhì)量檢驗(yàn)方法表

3.6 鋼筋籠制作

3.6.1 基本要求

（1）鋼筋進(jìn)場(chǎng)后按批次、規(guī)格分類架空堆放，標(biāo)示清楚、妥善保管，以防污染、生銹。

（2）用于鋼筋機(jī)械接頭的套筒必須具有產(chǎn)品合格證書，并在證書上標(biāo)明套筒類型、生產(chǎn)單位、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)日期、原材料的機(jī)械性能和生產(chǎn)質(zhì)量。

（3）根據(jù)鋼筋母材的類型，選用用于鋼筋籠的電極。選用E50系列焊條進(jìn)行HRB400鋼筋的焊接。

3.6.2 鋼筋籠制作

鋼筋籠按其長(zhǎng)度在加工車間內(nèi)進(jìn)行分段加工。分節(jié)輸送到導(dǎo)向孔中進(jìn)行安裝。鋼筋籠子的每節(jié)主筋都是以直螺紋形式進(jìn)行的。鋼筋籠的制造是其核心工序，首先要按照規(guī)定的長(zhǎng)度，然后在操作臺(tái)上進(jìn)行滾絲，確保絲口與鋼筋的軸線保持一致。

（1）按照設(shè)計(jì)的尺寸制作鋼筋圈（箍筋），并標(biāo)明其位置。（2）將主筋置于平坦的平臺(tái)，并標(biāo)示出加強(qiáng)筋的位置。（3）利用前一次加勁筋的標(biāo)志在準(zhǔn)主筋中間加勁筋，將其扶正，使之與主筋垂直后進(jìn)行焊接。按照這個(gè)步驟，將所有的鋼筋焊接到一條主筋上。（4）每一根骨頭都要有一人旋轉(zhuǎn)，其余的主筋都要焊接。（5）將骨架隔于支架上，套入螺旋盤筋，按設(shè)計(jì)位置布好螺旋筋，然后電焊牢固。（6）由于現(xiàn)場(chǎng)施工條件有限，導(dǎo)洞高度為5 m，所以鋼筋籠采用分節(jié)制作，每節(jié)之間主筋采用套筒直螺紋連接，每節(jié)長(zhǎng)度3～3.5 m。

3.7 邊樁灌注

鋼筋籠安裝完畢后，在水下進(jìn)行C30 混凝土的灌注，其坍落度在180～220 mm之間。

（1）安裝管道，由300 mm直徑的鋼管構(gòu)成，接頭應(yīng)緊密牢固，使用之前先試拼、編號(hào)，并進(jìn)行隔水管通過(guò)測(cè)試，確保管道不漏水，在底部不要設(shè)置法蘭，以防鋼筋籠纏繞，其余管道長(zhǎng)度為2 m一節(jié)。導(dǎo)管下端與孔底之間的距離應(yīng)該在30～50 cm之間。在澆注時(shí)，管道必須在2～3 m內(nèi)埋深，并隨升移時(shí)移，不能與鋼筋籠發(fā)生碰撞。

（2）混凝土灌注時(shí)，必須測(cè)量孔深，并記錄管道的埋深，并嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行管道埋入，保證管道深度在指定的范圍之內(nèi)，超出規(guī)范的情況下，必須立即拆除。

（3）在拆除導(dǎo)管之前，必須精確地測(cè)量混凝土頂部到參考平面的高度，并計(jì)算導(dǎo)管的深度，以保證導(dǎo)管不會(huì)產(chǎn)生超深、空等問(wèn)題。

（4）混凝土澆筑至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高處，不得有浮渣、淤泥等。

4 鋼管柱安裝施工工藝

鋼管柱是車站結(jié)構(gòu)的主要承載和受力構(gòu)件，其施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)車站的施工和主體結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定都有很大的影響，所以對(duì)鋼管柱的加工、安裝、澆注、梁板的安裝都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

鋼筋籠安裝完畢后，在水下進(jìn)行C30 混凝土的灌注，其坍落度在180～220 mm之間。首先是鋼筋籠，然后是鋼管的定位，最后是注漿。鋼管柱由工廠加工，現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓固定，并在導(dǎo)孔內(nèi)進(jìn)行分段吊裝。管柱的直徑800 mm、孔徑1 200 mm，護(hù)壁后的凈空為1 000 mm。鋼管柱參數(shù)如表3所示。

表3 鋼管柱參數(shù)

鋼管柱長(zhǎng)度為3～4 m，鋼管柱按照規(guī)范要求進(jìn)行施工。鋼管柱子的制造和安裝允許的偏差如表4所示。

表4 鋼管柱制作安裝允許誤差

在主體上部中導(dǎo)洞開(kāi)挖鉆孔樁的同時(shí)，還在進(jìn)行底部縱梁的施工。下縱梁上端精確地預(yù)先埋設(shè)了鋼管柱的連接凸緣，在法蘭中預(yù)先埋設(shè)了鋼管柱的錨固筋。采用串籠法將鋼管和柱子之間的鋼筋籠連接起來(lái)，在豎直度達(dá)到要求后，將鋼管柱和護(hù)墻之間用砂石進(jìn)行加固，然后用水泥封住上下孔，然后進(jìn)行鋼管柱砼澆筑。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)合理的邊樁施工技術(shù)，能夠更好地適應(yīng)暗挖地鐵車站復(fù)雜的環(huán)境，減少對(duì)周邊建筑物及路面交通的影響。在邊樁施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目工程環(huán)境，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源提出針對(duì)性控制措施，選擇相應(yīng)的施工方法，以此更好地保障施工質(zhì)量。