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摘要：某地铁车站2#中间风井进行地铁工程建设时面临着非常复杂的基坑地质条件，该区域存在多变的土层结构，难以开展常规的钻孔灌注桩作业，施工进度受到众多问题的困扰，本文对施工项目的各项影响因素进行了分析并结合钻孔灌注桩的具体施工条件，确定了钻孔灌注桩的具体施工方式，同时对钻孔灌注桩的各项施工技术进行了全面论述，可以将本文研究结果作为后续对复杂地铁基坑开展钻孔灌注桩施工的一项重要参考。
关键词：复杂地质条件；钻孔灌注桩；地铁工程；施工技术
1工程概况
某地铁车站2 #风井总里程是ZCK68+772.669~ZCK68+839.704。风井位置处在快速路的南部侧苗圃地中，按照东北方向进行排列。其中，风井的基坑长度为67.024m，宽为31.185m。地下部位总共含有2层基坑，施工方式为明挖法，按照由上往下的顺序总共为其设置了3道支撑钢结构，其中1道为倒换形式的支撑钢。当风井施工结束后，可将其作为盾构始发井与吊出井，在区间9#联络通道和2#中间风井之间采用相互结合的模式。
其中，2#中间风井的围护桩外径等于1.2m，并为盾构的始发与接收井都设置了1.5m外径的玻璃纤维筋围护桩，有助于后期盾构更快完成洞门破除的工作。控制桩的中心距离等于2m，同时设置桩长等于23.851m，采用3道支撑钢作为支护结构，同时将水平间距设定为3m。
2 钻孔灌注桩施工地质条件分析
本工程以Ф 1200钻孔桩作为围护结构，控制间距等于2000mm，深23.855m。在车站区域采取深度较小的岩层，并对大多数地段覆盖人工填筑杂填土，其厚度通常介于1.4~5m之间；并在下部设置了统冰水沉积以及冲积层黏土，厚度范围介于1.7?5.0m之间，具备良好的可塑性。对上述地层进行钻孔桩成孔属于本工程的一个施工难点。
3复杂地质条件下的钻孔灌注桩施工总体思路
尽量选择已经获得成熟应用的机械设备与施工技术，同时设置优质的泥浆护壁。在施工进行前，专门组建了一个工程攻坚小组，针对现场的具体问题开展前期试验孔测试，并根据现场的地质条件选择合适的钻孔桩施工工艺，不断优化实际施工方案，保证钻孔桩满足质量要求。采取信息技术支持下的施工方案，加强管理效率，提升施工控制水平，同时设置了全面的应急预案，针对施工阶段可能出现的各类突发状况设置了精确的应急预案。
4 复杂地质条件下的钻孔灌注桩施工技术
4.1 合理安排钻孔灌注桩施工顺序
通过跳桩施工的方式完成钻孔操作，图1显示了钻孔桩的具体施工流程。其中，钻孔桩的具体施工顺序为：先对1#、4#、7#进行施工，之后对2#、5#、8#进行施工，最后再对3#、6#、9#进行施工。对于特定区段内已经灌注成桩的附近桩位进行钻孔的过程中，需等之前灌注钻孔桩达到36h的间隔才能进行施钻，防止对邻近施工后的钻孔桩产生扰动作用。
图1 跳桩法施工图
4.2 提前实施人工探挖
对围护桩区域进行施工之前需先通过人工探挖的方法来确定施工范围内的管线情况，并对管线的具体排布情况、规格、高程、外观等信息进行分析并做好记录，防止对管线造成破坏，全面做好管线的防护措施。
以放坡开挖技术作为探沟的施工方法，设定放坡的坡度比等于1∶0.4，将开挖深度设定在3m，并使基底宽度等于1.2m，基顶开挖宽度等于3m。将开挖过程产生的土方运输到与探沟边相距达到3m以上的区域，并使其高度控制在1.5m以下，不能在沿沟边存放其它材料。
开挖期间如果发现存在未知的地下管线，需在第一时间上报现场的管理人员。同时为探沟的边缘设置临时围挡，派专人进行监管并为其设置重点防护措施。为该标段的基坑桩基以化学泥浆来实施护壁成桩，具体原理是通过化学泥浆循环的方式来确保孔壁的结构稳定并通过渣土对钻具进行冷却与润滑。成孔结束时，通过水下混凝土的浇筑方式来置换化学泥浆。
4.3 合理埋设套筒
进行钻孔之前，应确保施工区域的地面平整并保持道路的畅通状态，同时为地面区域构建良好的排水系统。结合施工过程的实际场地状况，为其设置长度为3m的护筒，当钻孔区域存在地下室结构的情况下还应延长护筒的范围。埋设好护筒之后，将架板置于护筒的顶部，并对桩基的中心进行重新测试，测定护筒各方向边缘至中心间距，对护筒埋设偏位进行分析以及做出合理调节。
4.4 选用合格的泥浆进行护壁
用于拌制的化学泥浆按照实际施工设备、工艺条件、土层结构来完成配合设计过程，使化学泥浆的指标与表2中的各项要求相符。处于前期施工阶段，应沿围护桩的施工路线设置一条沟槽，从而更快收集废弃的化学泥浆与各类废渣。
通过钢板焊接的方式构建化学泥浆池，使其尺寸满足2.5倍泥浆系数。同时还要将化学泥浆搅拌区跟沉淀区相互分隔，在泥浆池的中间构建一道隔墙，使其比水面高度低1m，确保能够实现化学泥浆的循环使用，使化学泥浆的进出都可以与施工过程相适应。此外，还要在化学泥浆池的边缘构建一道钢管围挡，设置显眼的安全警示标志，要有专门的看管人员。进行灌注时，距离孔口以下为1.5m的地方放置一个回浆泵，从而可以把孔内的化学泥浆重新抽到沉淀池内，实现化学泥浆的循环过程。
4.5 严格实施试钻流程
进行桩基施工之前先试钻二个孔。根据试钻结果，分析孔壁结构、垂直度、沉淤指标是否达到设计标准，如果未达标则对具体原因进行分析并适当调节方案。对钻孔阶段形成的弃渣可以通过挖机将其转移到外部探坑内进行统一存放，保持一段时间再通过渣车将其运出。
4.6 规范进行钢筋笼加工
2#中间风井的钢筋加工区域处在风井的南侧，可将其分成钢筋原材的存放区、加工区等不同区域。同时在场地中构建了专门的施工便道从而更加方便材料的进场并对成品进行高效转运，利用1台塔机来实现风井北侧的围护桩施工。通过直螺纹套筒来连接钢筋骨架，根据相关规范标准来加工丝头。
为确保环切之后混凝土剥离时不会对钢筋造成损害，从而获得更高的剥离质量，完成钢筋笼的制作之后，根据桩顶的冠梁钢筋长度来选择合适长度的PVC管。制作钢筋的过程中，先不设置钢筋笼顶部的弯钩，需等桩头混凝土被凿除之后再对其实施预弯；安装好钢筋笼的PVC管之后，通过透明胶带对钢筋外露部位与PVC管进行全面包裹，确保混凝土浇筑期间不会对PVC与钢筋造成握裹。
4.7 严格把控水下混凝土的灌注
本工程的所有桩基混凝土都选择商品混凝土，并使其各项参数性能指标达到设计标准。通过分析2#中间风井围护桩各项参数可以发现，应将围护桩的灌注高度设置为23~26m。由于护筒离地面的高度为0.3m，因此需对第一批混凝土实施封底处理，在顶部区域构建端护筒。
4.8 把控桩头的破除
应结合桩基的实际预留高度来计算得到桩顶的标高数据。施工方按照实际测试结果在桩基部位把冠梁底达到5cm与15cm的标高部位都通过红油漆划线做好标记，通过切割机沿桩身的红油漆标记进行环向切割形成深度约4cm的切口。进行破桩头处理时需通过风镐以及采用破碎锤的局部破碎方法来保护测斜管，避免直接通过挖机实施整体破碎的过程，有效防止测斜管出现开裂、堵塞的问题，使测斜管满足良好的可用性。对各部位的桩头打断之后，再通过吊车完成统一吊离。
4.9 做好监控量测
对钻孔灌注桩进行施工时应做好参数监控，按照图10的方式设置各个监测点。应定期检验各项监测仪器，确保设备处于检验有效期内。同时，检测仪器使用人员还要做好各项日常保养工作，使监测设备能够保持长期高效、精确运行。
5 结束语
本文主要对该车站2#中间风井施工项目进行了施工分析，探讨了钻孔灌注桩的各项施工技术，可以将本文研究结果作为复杂地质条件下的钻孔灌注桩施工参考。
参考文献
[1]张赢. 直穿地下钢筋混凝土空间结构施作钻孔灌注桩技术应用分析[J]. 建筑技术开发,2019,46(02)：16-18.
[2]周文涛,张鹏,吴薪柳. 北京地铁14号线侧穿京津城际铁路桥桩地基预加固技术分析[J]. 城市轨道交通研究,2019,22(04)：86-90.
论文作者:孙威
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/23
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 化学论文; 桩基论文; 混凝土论文; 区域论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;