地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术总结

孟 凯

(广州轨道交通建设监理有限公司南京分公司，江苏 南京 210000)

地铁车站围护结构钻孔灌注桩施工技术总结

孟 凯

(广州轨道交通建设监理有限公司南京分公司，江苏 南京 210000)

主要分析了南京地铁天元西路站深基坑围护结构钻孔灌注桩施工中存在的问题，并针对这些问题提出了相应的处理措施，以保证围护结构钻孔灌注桩的施工质量以及车站主体结构尺寸满足设计要求。

地铁车站，钻孔灌注桩，施工技术，处理措施

1 工程概况

1.1 车站概况

南京地铁三号线天元西路站是本条线路的第25个车站，本站位于利源中路与天元西路交叉路口南侧设置，车站为地下二层三跨箱形框架结构，设计车站总长194.68 m，标准段宽21.1 m，底板埋深16.30 m，端头井宽25.3 m，底板埋深17.5 m～17.79 m。车站共设4个出入口、1个疏散通道和2组风亭。

1.2 工程地质、水文地质情况

车站主体范围内穿越的主要土层由上至下依次为：①-2b2-3(杂填土)、④-1b1-2(粉质粘土)、④-2b2(粉质粘土)、k1g-0(残积土层)、k1g-2(强风化泥质粉砂岩)、k1g-3(中风化泥质粉砂岩)。基坑底主要位于kg1-3(中风化泥质粉砂岩)。地下水主要为孔隙潜水，主要赋存于①2素填土中。①2素填土，松软，由软～可塑状粉质粘土组成，夹碎块，厚度不均，富水性一般，透水性一般。水位埋深约1.8 m，主要受大气降水及地表水影响，以大气蒸发为主。场地底部基岩主要为白恶系葛村组(k1g)泥质粉砂岩，k1g-0残积土层呈砂土状，透水性较好，微透水～透水，其富水性根据层厚及起伏变化具有一定的差异性。k1g-0层土位于基坑底板以上时，基坑开挖过程当中在桩间容易产生流砂塌空现象，当k1g-0层土位于基坑底板以下较浅时，基坑开挖过程当中容易产生管涌，造成基坑底板垫层出现上浮的现象。

1.3 围护、止水结构

本站围护结构选用旋挖钻钻孔灌注桩(φ1 000 mm@1 500 mm局部1 400 mm)+水平内支撑支护体系，局部桩间设置φ600 mm旋喷桩止水；桩顶设置钢筋混凝土冠梁，断面尺寸为1 000 mm×1 000 mm；基坑标准段采用1道混凝土支撑+2，3道钢支撑，端头井段采用1道混凝土支撑+2，3，4道钢支撑(第4道为倒撑)，其中第一道支撑均为800 mm×1 000 mm混凝土支撑(间距约为8 m)，其余为φ609 mm×16 mm钢管支撑(间距约为4 m)。

天元西路站围护桩共计303根，其中ZZ1：41根，桩长：20 m。ZZ2：217根，桩长：18.7 m。ZZ3：15根，桩长：24.7 m。ZZ4：30根，桩长：27.2 m。车站采用围护桩间加设旋喷桩止水，开挖至设计标高后采用集水沟进行排水。

2 事故桩种类及产生原因

1)短桩。天元西路站基坑西侧靠近围护结构存在一条原有污水管道，埋深约2.5 m。沿基坑纵向影响部分围护桩混凝土无法浇筑至设计标高。污水管道影响桩号：90号，113号，115号，117号，118号，119号，120号，121号，122号，135号。

2)桩侵限。天元西路站围护桩侵限主要存在于基坑东侧。a.因基坑东侧围护桩施工过程中，原始路面为软土层，钻机就位过程中易出现倾斜，导致实际钻孔过程中，钻杆垂直度达不到设计要求。b.因施工过程中，开钻没有定好位，出现偏差，从而导致出现桩侵限。

3)塌孔。此类事故桩产生原因：a.因为地质情况，土层中存在一层残积土层(k1g-0)，残积土层含砂量较高，且透水性较好，遇水容易出现塌孔现象。b.由于成孔时间到混凝土浇筑完毕后相隔时间太久，出现塌孔现象。c.由于管线土方开挖，在此处钻孔桩混凝土浇筑过程中，出现上层土方塌孔现象。

4)窜孔。天元西路站263号与260号两根围护桩由于实际地质情况，残积土层含砂量较高，含水量较丰富，在260号桩成孔后，混凝土还未浇筑完毕，泥浆液面较高，而263号桩成孔过程中采用干做法，两根桩之间残积土层在水的作用下产生较大压力差，最终形成窜孔。

3 事故桩处理措施

3.1 短桩处理措施

天元西路站围护结构钻孔灌注桩施工过程中出现短桩的有： 90号，113号，115号，117号，118号，119号，120号，121号，122号，135号。此处地面以下2.5 m存在一根污水管道，受污水管道的影响，在施工这些桩的期间，其混凝土无法浇筑到设计要求的标高。这10根受污水管道影响的围护桩，在施工冠梁及此处混凝土支撑之前进行接桩处理。接桩处理质量控制要求：1)采用挖机挖除两侧土方，桩体两侧土方开挖按照1∶3进行放坡。2)土方开挖过程中应保护好原始钢筋笼主筋。3)开挖到混凝土浇筑面后，应采用人工进行混凝土面破除，露出新鲜混凝土面。4)再对桩体钢筋进行调直，按照设计要求施工箍筋。5)下护筒，确保原始桩位置于护筒中心位置。6)周围土体回填，土体回填应密实，防止混凝土浇筑过程中侧向移动。7)待混凝土浇筑完毕后，护筒应旋转、垂直、缓慢拔出。

3.2 桩侵限处理措施

围护结构施工过程中，根据以往施工经验，围护结构整体进行外扩15 cm。避免围护桩施工过程中出现桩侵限，而无法满足车站主体结构设计尺寸。在施工104号桩及101号桩时，开钻至3 m位置，钻杆出现倾斜情况，经现场取出的土质及孔内土质观测情况观察，倾斜的主要原因在于地质问题，孔内一边土质松软，一边坚硬，导致出现钻杆倾斜。针对104号桩及101号桩所出现的问题，立即停止对这两根桩继续施工。采取孔内C20混凝土回填的措施，确保孔内两边土质情况一样，以便满足桩体施工质量的要求。在钻进过程中所出现的桩体倾斜造成的侵限情况，此类事故桩，在确保基坑开挖安全的前提下，对桩体侵限部分进行凿除，确保满足主体结构的设计尺寸。侵限桩桩体凿除施工安全质量控制措施：1)采用风镐破除侵限桩体部分，严禁采用凿岩机进行破除施工。2)应根据测量班的测量线进行破除，严禁超破。3)对于破除后桩体主筋需要割除的，应及时上报监理部，严禁私自割除。4)所有侵限桩处理施工应在最短时间内完成，从而避免基坑开挖暴露时间长造成安全隐患。

3.3 塌孔所造成的事故桩处理措施

3.3.1 残积土层塌孔事故桩处理

对于施工过程中出现塌孔的桩体，首先确保混凝土浇筑至设计桩顶位置。此类桩体土层塌孔情况，可以分为基底以上部分塌孔和基底以下部分塌孔两种情况。基底以下出现塌孔的桩体，因为不影响主体结构的整体施工，故不用采取措施进行处理。对于基底以上出现塌孔的桩体，一般都会在塌孔的位置形成混凝土块，俗称“大肚子桩”。对于这些问题桩，必须采取混凝土块的凿除，以便满足主体结构的设计要求。

3.3.2 桩体上部塌孔事故桩处理

由于7号桩位置存在一根高压线顶管，埋深6 m，在具体位置不确定的情况下，只有通过开挖此段土方，找出高压线顶管的具体位置，以便施工此处的围护桩。在土方开挖确定高压线只影响7号桩后，项目部采取回填处理，对8号桩进行施工，由于此处属于干孔作业，但孔内仍然有2 m的水深。混凝土浇筑过程中，随着混凝土浇筑的进行，2 m深水被翻上来，遇到之前回填的土方后，上部出现塌孔现象，导致混凝土浇筑无法继续施工。对于8号桩的处理措施，待桩混凝土终凝后采取开挖至混凝土面，凿除松散混凝土，埋设钢套筒，回填土方，在钢套筒内浇筑混凝土，待混凝土初凝后缓慢将钢套筒拔出，确保桩身满足设计要求。

3.4 窜孔桩处理措施

在263号桩成孔安放钢筋笼后钻进260号桩，260号桩在施工至18 m位置时，发现260号桩中的泥浆流入263号桩孔内，此时已经不能确定其具体窜孔位置。根据实际施工进度及施工质量的要求，决定263号桩继续钻进，成孔后与260号桩一起进行浇筑。这两根桩的浇筑要求是：同时浇筑，保证两根桩的混凝土液面时刻都处于同一液面位置。这样就保证混凝土浇筑过程中不会出现断桩情况。由于桩间需要继续施工旋喷桩，但不确定其窜孔具体位置的情况下，在这两根桩外侧30 cm处施工一排相互咬合的旋喷桩，形成一道止水帷幕。

4 结语

本文主要例举了南京地铁天元西路站深基坑围护结构钻孔灌注桩施工中出现的问题，以及针对这些问题采取的处理措施。由于钻孔灌注桩属于隐蔽工程，车站内地质情况较复杂，同一车站内各桩所处地层情况各不相同，施工质量控制存在难度。因此，钻孔灌注施工过程中我监理部采取全程旁站管理措施，针对每根桩出现的不同问题采取相应的处理措施，从而保证围护结构钻孔灌注桩施工质量以及车站主体结构尺寸满足设计要求。

[1] JGJ 120-99，建筑基坑支护工程技术规程[S].

[2] GB 50108-2001，地下工程防水技术规范[S].

[3] 江苏南京地质工程勘察院.南京地铁三号线D3-XK04标天元西路站岩土工程详细勘察(补充)报告[R].南京,2011.

[4] 南京地下铁道有限责任公司.安全、质量管理办法汇编[Z].2011.

[5] 杨 丽.钻孔灌注桩施工技术与质量控制方法[J].山西建筑，2013，39(29)：54-55.

Summary on bored pile construction technology of subway station enclosure structure

MENG Kai

(NanjingBranchCompany,GuangzhouRailTransitCommunicationConstructionInspectionCo.,Ltd,Nanjing210000,China)

The paper mainly analyzes the bored pile construction problems of deep foundation enclosure structure of Tianyuan west road station of Nanjing subway, and puts forward corresponding processing measures, with a view to guarantee the bored pile construction quality of the enclosure structure and makes the major stations structure size meet the design demand as well.

subway station, bored pile, construction technology, processing measures

1009-6825(2014)11-0109-02

2014-02-08

孟 凯(1980- )，男，国家注册一级建造师，监理工程师，安全工程师

U231.4

A