浅谈西安地铁施工软基处理施工技术应用

张涛

摘 要：在进行地铁施工的过程中，经常会遇到软土地基这一问题，如果未能够对软土地基进行有效的加固处理，也就会导致该路面的稳定性、耐久性以及平整度都难以达到地铁的施工标准，并会对后续的地铁施工造成严重的影响。本文就西安地铁施工过程中的软土地基处理技术进行了简要分析与研究。

关键词：地铁施工 软土地基 施工技术

中图分类号：U445.55 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0077-03

随着西安城市化建设速度的不断加快，市民们对于地铁的需求也变得越来越高。而在进行地铁施工的过程中，势必会遇到软土地基这一复杂的施工地质，为了确保地铁施工能够取得一个良好的施工效果，也就需要首先进行软土地基的合理加固。现阶段在西安地铁的建设过程中，多是借助于钻孔法以及高压旋喷桩法来进行软土地基的加固处理，本文就其施工工艺以及流程进行了详细阐述。

1 钻孔桩施工

1.1 施工工艺

借助于钻孔桩施工法来进行软土地基的处理时，首先需要借助于降低地下水位以及疏干地表水的方式来进行原不良地段的处理，然后在此基础上进行桩基施工，其具体施工流程为施工准备→平整场地→埋设护筒→钻机就位→钻孔→成孔检查→清孔→钢筋笼制作、安装→导管安装→混凝土灌注→拔出护筒→桩基检测。

在钻孔桩开工之前，需要进行其孔桩中心位置的确定，并要求将其偏差控制在5mm以内。在埋设护筒的过程中，护筒内径以及桩径D+20～40cm；要求其中心线与孔桩中心线进行重合，其平面允许误差保持在5cm，竖直线的倾斜程度也需要控制在1%以内。在进行护筒埋置过程中，其需要高出地面0.5m，而当钻孔中含有承压水时，则需要高出承压水位2.0m；在钻机就位之后需要将钻机中心以及孔桩中心的误差控制在5mm以内，并需要在实际工作之前做好钻机各个部位的检查工作，对其检查结果进行详细记录。

1.2 钻孔流程

在施工之前首选需要构建一个完善的泥浆循环系统，在施工中需要由专人对其进行测定，并需要做好储浆池中泥浆相关密度、粘度以及含沙量等指标的测量工作。此外，如果钻孔排渣或者提钻头因为故障而出现停机现象时，则需要在确保孔内规定水位以及要求泥浆相对密度这一基础上，将钻头直接提出孔外，并尽量避免埋钻以及卡钻情况的发生。

1.3 成孔检测

在进行成孔检测时，其具体检测流程为孔深初检→清孔→提钻→检孔器或探笼检测。当钻孔达到了设计深度之后，需要立即通知技术人员进行初检工作，在初检合格之后对孔洞进行移清，并需要在此过程中保持孔内水头，来避免塌孔现象的出现。在清孔完成之后需要立即提钻、下探笼，该部分的施工时间还需要控制在2h以内。

1.4 钢筋笼的制作与安装

在钢筋笼制作过程中多采用箍筋成型的方式来进行，首先对钢筋笼两端以及一个中部箍筋的位置上做好记号，然后按照顺序将它们和主筋进行焊接。此外，为了确保基桩的保护层厚度，还需要将孔壁与钢筋笼之间保持一个良好的保护层距离。

完成钢筋笼制作之后，在对其进行吊装就位处理时，需要对准孔位轻放慢放，在遇到障碍的情况下需要借助于正向旋转的方式来使其下放，并需要在此过程中避免钢筋笼碰撞到孔壁。在钢筋笼的吊装过程中还需要注意孔内的水位变化情况，一旦发现异常需要立即停止施工。钢筋笼在定位标高过程中其允许偏差为5cm，并需要在下钢筋笼之前首先放置具备有隔离作用的篾笼。

1.5 混凝土灌注

在地铁施工过程中多采用导管法进行水下混凝土的灌注工作，其具体流程如图1所示。

在该灌注過程中多采用φ273mm的快速卡口垂直提升导管，具体施工之前需要进行导管的组装编号，并对其进行拉力以及水密试验。在导管下放过程中需要避免其与钢筋笼出现碰撞情况。混凝土具体灌注之前需要保持足够多的混凝土储存量，并需要保证其导管埋置深度在1.0m以上。在灌注过程中要对导管的埋置深度进行严格控制，将其保持在2～4m。当混凝土灌注到达钢筋笼底部之后，需要适度放慢灌注速度，防止钢筋笼出现上浮现象。灌注工作需要连续进行，不得随意中途停顿。

当混凝土灌注到了钢筋笼的底部之后，还需要对其灌注速度适当调整，并需要尽可能减少导管埋深的情况发生，来避免钢筋笼上浮等情况的发生。此外，灌注作业还需要连续进行，避免随意出现中途停顿的情况，并借此来保证该混凝土能够在初凝期内完成其灌注作业。

1.6 桩基检测

当灌注后的水下混凝土达到了一定强度之后，可以凿去多余的桩头浮浆不等，并需要对桩体进行凿平以及局部磨光处理，在此基础上开展桩基的检测工作。

2 高压旋喷桩施工

2.1 加固原理

在运用高压旋喷桩施工来进行软土地基的处理时，需要其抗压强度能够达到3.0MPa，其加固原理在于通过钻机来将带有喷嘴的注浆管钻到软土层的预定位置之后，通过高压设备来将20MPa左右的高压流喷射出来，使得土粒与浆液能够搅拌混合，并需要按照一定的浆土比例来进行重新排列，当浆液凝固之后，就会直接在土中形成固结体，并起到一个良好的地基加固效果。

2.2 施工工艺

高压旋喷桩的施工工艺流程图如图2所示。

在进行高压旋喷桩施工的过程中，首先需要做好钻机的安放工作，其需要将钻机安放在设计的孔位上面并保持其安放的垂直性。要求在具体施工过程中旋喷管的倾斜度保持在1.5%以内。在现阶段的高压旋喷桩施工过程中采用76型旋转振动钻机来进行工作，该钻机的钻进深度能够达到30m以上，其能够应用于一些标准贯入度小于40的砂土以及粘性土层。因此当施工时的地层比较坚硬时，还需要借助于地质钻机来进行钻孔工作，并要求在实际工作过程中将钻孔位置与设计位置控制在50mm以内。

在高喷管的插管过程中需要直接将喷管插入到地层预定的深度，通常在运用钻机进行钻孔作业时，还需要同时进行插管以及钻孔这两道施工工序。这也就需要在地质钻机钻孔工作完毕之后立即拔出盐芯管，然后将置换后的旋喷管插入到预定深度中。为了避免插管過程中出现的泥沙堵塞喷嘴这一情况发生，也就可以选用边射水边插管的方式来进行工作，并需要将水压力控制在1MPa以内。

将喷管插入到预定的深度之后也就可以按照由下而上的顺序进行喷射工作，在具体喷射过程中需要对浆液的初凝时间、注浆流量以及旋转提升速度等参数进行严格控制，并需要将其控制在施工规划的要求范围内。而当浆液的初凝时间超过了20h之后，也就需要立即停止该水泥浆液的使用，并进行注浆管等极具设备的冲洗工作。通常情况下可以通过把浆液换做水的方式来进行管内以及机内的冲洗，并能够将泥浆泵、注浆管以及软管内的浆液全部排出。对所有施工机械完成冲洗工作之后，也就可以将该钻机等机械设备移动到新孔位上面，并能够为下一桩施工进行准备。

2.3 主要技术要求

为了确保高压旋喷桩施的施工质量，还需要在具体施工过程中遵循以下几点施工要求来进行：（1）在旋喷机就位的过程中还需要保障机座的平稳性，并需要将倾角的设计误差保留在0.5°。（2）在具体的喷射注浆工作之前需要对高压设备以及管路系统进行细致检查，并需要确保该设备的压力与排量能够充分满足该项工程的施工要求。在具体施工之前还需要确保管道系统密封圈的性能，并要求各个通道与喷嘴中不得存在杂物。（3）在注射喷浆的过程中还需要估算水泥浆前锋流出喷头之后，再进行注浆管的提升，并需要按照自下而上的顺序来进行注浆作业。此外，在喷射注浆过程中，要求喷射注浆孔段与前端搭接0.1m，来避免固结体脱节等情况的发生。（4）为了进一步加大固结体的尺寸，还可以通过提升喷射压力、泵量以及降低提升速度等措施来达到这一效果。此外，还可以通过复喷工艺来避免固结体尺寸减少这一情况发生。（5）在旋喷处理过程中经常会存在有一定数量的土粒，并会有一部分随着注浆关闭冒出地面。在这一情况下需要保障冒浆量小于注浆量的20%，一旦超过20%或者出现了不冒浆的情况时，则需要暂停旋喷施工，并需要及时查明原因加以处理。

2.4 质量检测

一般情况下需要对固结体的整体性与均匀性、有效直径、垂直度、强度特性以及耐久性能进行检测，而大不过高压旋喷桩长远大于桩的直径时，则需要通过小应变法来进行桩身质量的检测工作。

3 结语

通过实践证明，在进行软土地基的处理过程中借助于钻孔桩、高压旋喷桩这两种形式，均能够取得良好的加固效果，希望能够对业内同行提供一定的技术参考。

参考文献

[1] 黄铭，徐永福，黄刚，等.软土地基处理过程中搅拌桩下沉的机理和判别方法[J].河海大学学报：自然科学版，2016，44（4）：325-329.

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