地铁车站围护结构施工中的钻孔灌注桩施工技术

胥斌

（中铁二十二局集团轨道工程有限公司，北京100041）

1 引言

钻孔灌注桩施工技术是新时期下的一种较为先进的施工技术，在实际施工过程中，受环境等其他因素的影响较小，因此，逐渐被应用在我国地铁车站围护结构施工中。基于此，本文对钻孔灌注桩施工技术进行概述，并对其在地铁车站围护结构中的施工过程进行了简单分析，希望可以为我国地铁车站围护结构施工起到一定的借鉴作用。

2 钻孔灌注桩施工技术的概述

2.1 钻孔灌注桩施工技术的概念

钻孔灌注桩从概念上来讲指的是通过机械钻孔、钢管夯实或者人工挖孔等方法在地基土中形成的钻孔桩，然后在其中放置钢筋笼并浇筑混凝土。根据成孔方法的不同，钻孔灌注桩可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩。

2.2 钻孔灌注桩施工技术的工法原理

钻孔灌注桩施工技术的工作原理是利用机械钻机，如旋挖钻机、正循环旋挖钻机、反循环旋挖钻机、螺旋钻机、冲击钻机等机械。钻机由旋转钻杆上的液压马达压下，扭矩旋转使旋转钻头挤压旋转进入土壤中，然后采用钻机提升机和伸缩钻杆对孔外土进行卸荷，直至钻至设计深度。达到设计标高时，将钢筋笼吊入孔内并固定，然后灌注混凝土[1]。

2.3 钻孔灌注桩施工技术管理

2.3.1 成孔

成孔施工过程中，需要注意以下要点：（1）施工人员在利用钻孔灌注桩施工技术进行钻孔前，首先要将钻机调平，保证钻机稳固，再进行钻机着地，最后需要控制进尺的深度为零；（2）施工人员在进行钻孔时，以钻斗自重和钻杆自重为钻进压力，将初始钻进压力约控制在90kPa，钻进速度慢慢加快；（3）施工人员需要注意加强对地质条件的分析，不同的地质条件需要利用不同的旋挖钻机钻头，例如，对于细砂、中砂以及强风化层需要利用筒式钻头，对于强度不太均匀的地层，需要利用短螺旋嵌岩钻头，岩层软硬不均匀的则利用筒式嵌岩钻头；（4）施工人员在施工过程中，如果钻杆内充满钻渣，首先需要马上停止下压并进行摆动，逆时针转动动力头，将动力头向下送行，然后关闭钻头回转底盖；其次，在钻头升起时，需要注意不要撞到孔壁，提孔后钻机自转至自卸汽车，用动力头压顶杆，打开井底盖，卸下钻渣。最后合上底盖，旋回孔位，慢慢对准孔位将钻斗钻至孔底。

2.3.2 二次清孔

第一次清孔是施工人员将钻头钻到设计位置，然后进行沉渣清理，如果孔壁上的沉淀物较厚，需要利用扫孔钻头上下清理。第二次清孔是施工人员在完成灌注混凝土导管的放置后，对孔深、空底的沉渣和泥浆的比重进行测试，然后进行清孔。另外，施工人员需要特别注意的是第二次清孔的时间不能少于30min，孔底的沉渣需要控制在50mm 以内才算清理完成。

3 钻孔灌注桩技术在地铁围护结构中的施工

3.1 围护桩导墙施工

将钻孔灌注桩施工技术应用在地铁车站围护结构中的施工过程中，首先要做的是围护桩导墙的施工，如图1 所示，具体的施工流程如下：（1）施工人员要严格按照设计资料进行施工，在施工过程中注意保证地铁车站的便道和基坑围护桩外侧预留冠梁开挖的1颐1.5 的放坡距离；（2）施工人员要根据设计图纸制作围护桩导墙施工模板，且围护桩导墙施工模板的桩径可以比设计图纸大一点，从而为后期的钻孔做准备；（3）在制作好围护桩导墙施工模板以后，施工人员要对围护桩桩位进行放样测量，然后完成桩位模板的安装过程，并进行混凝土加固，在混凝土浇筑完成以后注意进行及时养护；（4）经过测定后，保证导墙混凝土的强度达到实际需要以后进行模板的拆除工作，测量桩位并根据实际情况完善设计图纸；（5）工程的技术人员要在工程测量以后和施工人员进行交流，完成技术交底工作。在工程正式开始施工之前，技术人员需要进行工程复核，在复核无误的情况下方可进行施工。

图1 围护桩导墙施工

3.2 旋挖钻机钻头的改进

施工人员要根据施工场地的地质特点，对旋挖钻机钻头进行改进，具体可以采取现场试验或者是地区试验的方法，调整旋挖钻机钻头。另外，施工人员需要特别注意的一点是在进行旋挖钻机钻头的改进过程中，需要保证改进后的钻头和原有的钻杆是在一条直线上，进而保证后期施工中的成孔的垂直度，加强对混凝土导墙的保护。

3.3 钻孔施工

钻孔施工是应用钻孔灌注桩施工技术进行地铁车站围护结构施工的重要流程，具体施工过程为：（1）在施工开始前，施工人员要保证旋挖钻机成孔的停放位置符合施工要求，通常情况下是放在导墙的内侧，如果是雷雨天气，施工人员需要将其安置在混凝土便道位置，进而为后期施工做准备；（2）进行钻孔操作时，施工人员要确定钻机钻杆的垂直度，确定其符合要求以后方可进行成孔施工，如果钻机钻孔的垂直度出现了问题要马上进行停工调整；（3）钻孔施工完成后，施工人员需要进行成孔质量检测，具体包含孔深及孔底沉渣检测、孔径及孔形测量以及桩位及竖直度测量。

3.4 钢筋笼安装和混凝土浇筑施工

钢筋笼安装和混凝土浇筑施工如图2 所示，具体施工流程为：（1）在进行钢筋笼吊装及安装的过程中，要注意保证钢筋笼不可以出现变形，施工人员可以利用吊筋穿进工字钢及枕木悬吊的方法进行钢筋笼的定位，在钢筋笼安装完成后，施工人员还需要检查安装的垂直度，在钢筋笼骨架下放置一定数量的垫块，并注意防止吊车随意摆动和孔壁发生碰撞；（2）施工人员在进行导管安装时，需要注意导管之间必须连接紧密，不能出现渗水现象，且导管下口到孔底的距离需要控制在300～500mm；（3）施工人员在混凝土浇筑的过程中，需要注意控制混凝土的坍落度，并保证混凝土绝对密实。

图2 钢筋笼安装及混凝土浇筑

4 结语

综上所述，钻孔灌注桩施工技术是我国地铁车站围护结构施工中的一种常见的施工技术，在施工过程中，需要施工人员加强组织管理，严格把控质量控制要点，进而充分发挥钻孔灌注桩施工技术的优势特点，提高地铁车站围护结构施工的质量和安全性，促进我国的城市化发展。