受空间限制的在用地铁场段地基加固施工实践

钟文文

深圳市地铁集团有限公司 深圳 518000

1 概述.

1.1 沉降情况

（1）道床区域

场内3km碎石道床线路、27组碎石道床道岔地段都出现了不同程度的基础下沉，沉降最严重的区域局部最大下沉达到近70cm，道床外侧出现41处塌陷坑洞。联合检修库1、2、3道内整体道床（含墙式、柱式检查坑）因基础下沉导致轨道结构高低变形(含道床中心混凝土凸台及道床外侧混凝土板)，其中1道整体道床轨道线路下沉，长度达140米,16#、17#、18#轨轨面下沉最大值70mm。

（2）橡胶、混凝土板道口

轨行区内全部四个区域的道口均出现下沉情况，累计134延米道口板下沉，下沉量在20cm左右，最大值达到28cm。

（3）场区道路及建筑用房地面均出现不同程度的沉降，最大值达30cm。

图1停车场平面布置图

1.2 工程方案概述

（1）场区沉降严重的碎石道床区域采用桩基+梁板结构进行整治，桩基采用水下灌注桩，桩径0.8m，纵向间距6m，桩长33m，桩底位于全风化花岗岩层；对运用库一和运用库二沉降的整体道床区域，采用整体凿除既有道床结构，在既有桩基中间增设新桩，桩基采用水下灌注桩，桩径0.8m，纵向间距约2-8m，桩长33m，桩底位于全风化花岗岩层。

（2）桩身设计要求：

工程采用的水下灌注桩桩径Φ800，单桩长约33m，总桩数738根，桩身采用水下C35混凝土，保护层厚度为70mm，混凝土充盈系数取1.1～1.2，超灌高度0.5m。单桩竖向承载力特征值为1400KN，桩端持力层全风化花岗岩，设计采用后注浆工艺技术，沿钢筋笼圆周对称设置3根Φ50镀锌声测管。

（3）钢筋笼设计要求：

纵向主筋采用19φ14，螺旋箍筋采用φ10@200（桩顶设计标高以下4m范围内设加密螺旋箍筋，φ10@100），加劲筋采用φ20@2000，“井”字形箍筋采用φ10@100（桩顶设计标高以下3m范围内），定位钢筋采用φ18@4000（每个截面均匀布置4处），钢筋笼底部距砼底距离为150mm，除箍筋、拉筋外，其余钢筋均采用抗震钢筋。

2 施工主要制约因素

2.1 场地因素：

（1）本项目施工场地为既有在用停车场，施工期间仍需保证3股道正常使用，施工区域与运营在用区域须充分保证互不干扰；

（2）既有停车场上有上盖物业，上盖高度8米以内，上盖下有风管等无法拆除设备，有效作业空间受限至6米；

（3）厂区施工区域内信号、通信、供电类各类地下管线众多，部分股道仍在正常使用，管线无法完全拆除停用。

2.2 工期因素：

受外部条件限制，本项目总工期为10个月，同时需保证9列列车停放的边界条件不突破

2.3 技术工艺因素：

场地地质条件复杂，场地内分布的地层主要有人工填土层（厚5.00～16.00m），淤泥层（厚6.50～11.80m，层顶埋深5.00～14.80m，层顶标高-8.88～0.71m），粘土层（厚1.00～3.00m，层顶埋深14.60～21.80m，层顶标高-15.88～0.00m），淤泥层较厚，且分布不均匀，容易造成塌孔等施工问题。

3 施工采取的主要针对性措施

3.1 、优化工序：

（1）施工准备：本项目为整治施工项目，在桩基施工前需对施工区域内既有管线、设备、结构等进行摸排，碎石道床区域主要是拆除轨道及道砟转运，整体道床区域主要是拆除轨道及混凝土破除，使施工区域达到“三通一平”标准。

（2）埋设护筒：护筒采用4-8mm厚钢板卷制而成，长1.5m，直径较设计桩径大0.2～0.4m。钢护筒采用栽桩法埋设，挖坑直径较护筒直径大0.2～0.4m，坑底深度与护筒底同高且平整，护筒上口高出地面30cm，护筒顶部设1至2个溢水口。

（3）冲击钻机钻孔，冲击钻机冲击成孔，采用泥浆护壁，提锤高度2～3米，泥浆浓度控制在1.5以下。冲进岩层后，泥浆浓度降到1.2左右，以减少阻力和粘锤，但不宜小于1.05，否则石渣浮不上来，掏渣困难。

（4）清孔，清孔分两次进行，第一次清孔在终孔后立即进行，第二次在下钢筋笼和导管安装完成后进行。将钻头稍提离孔底，用泥浆泵继续循环冲洗，利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净。

（5）钢筋笼制安，根据设计及现场实际，停车场结构下净空8m，钢筋笼分6段制作，采用汽车吊辅助人工吊装、安放钢筋笼，然后将后段钢筋笼吊至前段正上方进行焊接连接，钢筋笼入孔后，要牢固定位，保证钢筋笼的方向，钢筋笼上口应和桩中心对中。钢筋笼安装过程应与钢护筒固定，防止灌注时钢筋笼上浮。

（6）水下砼灌注，水下砼是成桩质量的关键工序，导管需连接平直可靠、密封性好。导管埋入砼面的深度最小不得小于2米，砼实际灌注高度应比设计桩顶标高高出0.5m，以确保桩身砼强度满足设计要求。

（7）注浆，采用DN25的钢管进行后注浆，终止注浆条件：注浆总量或注浆压力达到设计要求即可；

3.2 场地调查，对专业接口进行全面梳理，结合工期安排分时段编制接口文件并结合原竣工资料，完成现场管线实际布置情况排查，做好图文记录，确保轨道拆除、道砟清除或整体道床结构破除时，避免因对现状摸排不清引起责任事故，与施工方做好对接交底，对可能影响设备的专业应做好应急预案。

3.3 分段施工组织，与行车管理部门充分沟通，合理对施工区域进行划分，采取分段施工，分段恢复，确保列车正常停放需求。

图2分区施工布置图

3.4 关键工序控制：

（1）泥浆质量控制：冲击钻成孔主要原理就是泥浆护壁，泥浆质量直接影响护壁质量，护壁不成功或者护壁效果差会导致塌孔，严重影响成孔时间、增加后续混凝土灌注量及泥渣外运量。主要措施：①按要求采用黄黏土或膨润土制浆；②严格按照施工组织设计的泥浆参数进行制浆；③严格执行泥浆循环，不符合要求的泥浆及时清理外运。

（2）冲击钻钻孔控制：①开孔：为了加强孔壁，避免塌孔，在开孔深度2m范围内，冲孔进度不宜太快，以利于孔壁成型。②正常冲孔：经过轻冲击的开孔阶段之后，以加快速度，提锤高度可增至2～3米。③孔深控制：成孔快达到设计孔深时勤测孔深，确保成孔深度不超过设计及规范要求。

（3）混凝土灌注控制：①导管：导管应埋入孔内砼面以下2-6m，绝不允许将导管下端提离孔内砼面。混凝土浇注应连续进行，停待时间尽量不超过半小时。②超灌：混凝土灌注过程中及时测量混凝土柱上升高度，确保混凝土按设计要求灌注，严禁超灌，减少混凝土超耗的同时也能减少后期破除桩头的工程量。

4 结语

该停车场是一个已经投入使用的停车场，其病害治理较新建停车场困难，尤其下部有大量的正在使用的管线及上部有上盖物业导致施工空间不够，通过以上有针对性的措施，提前优化方案，采取相应管控办法，项目施工进展较为顺利，为后续类似情况提供了有益的借鉴意义。