浅谈青岛地铁双山站明挖施工

成月娥

（中铁三局集团第四工程有限公司，北京 102300）

1 工程概况

双山站设置在青岛市四方区，位于黑龙江路与合肥路的交叉路口黑龙江路西侧，沿黑龙江路东北—西南走向，黑龙江路以东合肥路已建成，西侧合肥路目前施工中，车站附近无高大构、建筑物。双山站起点里程为K13+489.796，终点里程为K13+740.796，车站总长度为251m。

2 工程特点、重难点分析及对策

2.1 施工方法

车站主体采用明挖法施工，支护结构采用3种形式，分别为：钻孔灌注桩+钢管内支撑体系，钻孔灌注桩+锚索体系，吊脚桩。车站出入口结构除4号出入口部分采用暗挖法施工外，其余部分均采用明挖法施工，围护桩外侧均采用高压旋喷桩止水帷幕止水。

2.2 施工重难点

施工重点是钻孔围护桩及止水旋喷桩的施工。钻孔围护桩的质量直接关系到维护结构的结构安全，止水旋喷桩的施工质量直接影响到后续施工的工作环境和工作条件。

3 主要施工方法及施工工艺

3.1 孔桩施工

3.1.1 钻孔桩工程概述

本标段双山车站范围内有钻孔桩341根，孔径1.0m。钻孔桩拟采用冲击钻孔方法施工，泥浆护壁直升导管法灌注水下砼。

3.1.2 钻孔桩施工方法

当钻孔遇到微风化岩层及穿越抛填片石层时，采用冲击钻成孔。冲击钻孔采用CZ—30型钻机，其成孔工艺与反循环工艺不同之处在于成孔及排碴工序上。

（1）冲击成孔。开孔时，应低锤密击，同时保持孔内泥浆面稳定；进入岩层后，应低锤冲击或间断冲击，如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300～500mm处，然后重新冲孔；遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁，不得已时可用预爆方法处理；每钻进4～5m深度验孔1次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔；进入岩层后，每钻进100～300mm应清孔取样1次，以备终孔验收。

如岩面表面不平或倾斜，应抛入20～30 cm厚块石使之略平，然后低锤快击使其成一紧密平台，再进行正常冲击，同时加大冲击能量，勤掏渣。

（2）排碴采用掏渣筒进行，用一个下部带活门的钢筒，将其放至孔底，作上下来回活动，提升高度在2m左右，当掏渣筒向下活动时，活门打开，残渣进入筒内；向上运动时，活门关闭，可将孔内残渣抽出孔外，排渣时必须及时向孔内补充泥浆，以防止孔内坍塌。

（3）冲击成孔施工注意事项：①冲击钻具必须连接牢固，总重量不得超过钻机或卷扬机使用说明书规定的重量，钢丝绳不得超负荷使用，以免发生意外事故。②下钻时应注意先将钻头垂直吊稳后，再导正下入孔内。进入孔内后，不得松刹车高速下放。提钻时应先缓慢提升数米，未遇阻力后再按正常速度提升。如发现有阻力，应将钻具下放，使钻头转动方向后再提，不得强行提拉。③钻进中，当发现塌孔、扁孔、斜孔时，应及时处理。发现缩颈时，应经常提动钻具，维护孔壁，每次冲击时间不宜过长，以防卡钻。④整个成孔过程中，应注意始终保持孔内液面比地下水位高1.5～2.0m，以液柱的静压和渗压保持孔壁稳定。

3.2 旋喷桩施工

3.2.1 工程概述

本站旋喷桩半径为600mm。

3.2.2 旋喷桩施工方法

本工点旋喷桩设计桩径为φ1200，采用三重管法进行施工。当钻机钻孔至土层的预定深度后，插入三重注浆管，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa左右压力的浆液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7 MPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。

旋喷施工参数：①喷嘴孔径：φ2～3mm；②喷嘴个数：4；③旋转速度：20 r/min；④提升速度：100mm/min。

3.2.3 旋喷桩施工程序

（1）钻机就位。将使用的钻机安置在设计的孔位上，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。喷射注浆管的允许倾斜度不得大于1.5%。

（2）钻孔。采用地质钻机钻孔。钻孔位置与设计位置的偏差不得大于是50mm。

（3）插管。使用地质钻机钻孔完毕，拔出岩芯管，并将二重喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力一般不超过1MPa，如压力过高，易将孔壁射塌。

（4）喷射注浆。当喷射注浆管插入预定深度后，由下至上进行喷射注浆。在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。喷射时应先达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时应停止提升和旋转，以防桩体中断。同时立即进行检查排除故障；如发现浆液喷射不足影响桩体直径时，应进行复喷。

喷射时，值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并且随时做好记录，绘制作业过程曲线。

当浆液初凝时间超过20 h时，应及时停止使用该水泥浆（正常水灰比1∶1，初凝时间为15 h左右）。

（5）注浆管提升。深层喷射先喷浆后旋转和提升，以防注浆管扭断；钻杆的旋转和提升必须连续不中断，注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm。旋喷过程中，冒浆量应控制在10%～20%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆。

（6）冲洗。喷到桩高后，迅速拔出注浆管，把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排出。

（7）移动机具。把钻机等机具设备移到新孔位上，进行下一根桩的施工。

3.3 锚索施工

锚索长度11.5～37m，水平间距1.7 m，矩形型布置，无嵌固桩支护体系下部直坡开挖段外侧施做网喷混凝土，网喷混凝土强度等级C25，厚100mm，内配Φ6.5@200×200钢筋网片。锚索分为下斜15度角打入和下斜20°角打入两种。平台下直坡开挖段喷射混凝土面上每10m2设置一泄水孔，采用Φ20P V C管，于喷射混凝土前预置。根据管线资料和现场调查，基坑外侧有给水、雨水、和污水管线、电力线、网通线，目前上述管线在业主的计划改移管线范围之内。施工前务必核实上述管线是否已经全部改移，若有部分管线未能改移，须调整锚索打设角度和打设长度，避开管线位置，避免对其造成损害。

锚索采用φ150钻机钻孔，钻孔前先在边坡按照设计要求布设孔位并编号，钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。在钻进过程中，应精心操作、精神集中，合理掌握钻进参数、合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故发生。成孔后用高压风枪清孔，用高压注浆泵向孔内注水泥砂浆。水泥砂浆按照设计要求拌制，并用细筛网过滤，浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应经常保持畅通。注浆时，将拌好的砂浆装入注浆器，一人操纵手把和进风阀门，另一人将注浆管插入眼中，使管口离眼底10 cm间隙，待砂浆注入孔眼后，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，此时可将注浆管均匀向外退出，注到眼深的4/5以上时停止注浆，由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。注浆完成后，网位于喷射混凝土的中部。挂钢筋网在锚杆施作后进行，钢筋网采用φ6.5的圆钢，网格间距为200×200mm，钢筋网片采用厂家定做加工，钢筋网联接处用铁丝绑扎或点焊，网片间搭接长度为不少于一个网格距离，钢筋网片要紧贴初喷混凝土面，钢筋网与锚杆应绑扎在一起。