以软弱土地铁车站为例研究降低围护结构施工混凝土超耗技术要点

张 伟

(中铁十六局集团有限公司，北京 101100)

在实施地铁站工程的时候，首先是完成开挖深基坑的任务，常见的深基坑挖掘深度在地表下15～25 m的距离。通过利用混凝土地下连续墙，亦或是通过利用钻孔灌注桩，以加快实现稳定内部支护的目的。在浙江省轨道交通施工城市，如温州、杭州、绍兴等地方实施地铁工程建设时，由于地下地基软弱，将会为工程安全性造成极大隐患。组织实施围护结构作业，是提升软弱地层稳定性的中重要措施。

1 软土地铁工程实施物料探究

在杭州城市软土层中修建地铁，是当前我国城市轨道交通建设所面临的难点。在混凝土超耗技术研究中，得知影响因素总体上可以划分为人员因素、机械设备因素、物料因素、环境因素和施工工法因素五个方面。本节中着重分析在施工工法的影响因素。把已完成的围护结构混凝土方量按照施工类别进行分层分析，得到如表1结果。

表1 影响围护结构混凝土超耗率质量问题统计表

根据问题统计表，可以看出，地连墙超耗是影响围护结构混凝土超耗率的主要症结。

从表分析上可以看出，只要解决了95%的地连墙超耗，就可以大幅度的降低围护结构施工混凝土超耗率，从而降低项目围护结构的施工成本。

2 淤泥及淤泥质土层成槽施工技术方案

为了有效地规避在实施连续墙工程的时候难以成槽，或是在工程实施中出现塌孔现象，亦或是在灌注过程中发生槽段变形问题，在施工作业中，要采取固化工作并处理好软弱地基。换言之，就是在实施连续墙工程的时候，需将其内侧和外侧位置均使用一排水泥桩将其进行搅拌，以实现对性质软弱的地层进行固化，之后在已经完成固化的地层当中实施连续墙建设。

在杭州机场轨道快线土建1标建设中选择使用水泥搅拌桩技术完成对地层的加固工作，选择使用的搅拌桩基本参数控制如下：直径50 cm，邻桩咬合12 cm，相邻桩心距为38 cm。加固的深度持续深入到淤泥层中，且将加固深度进入到具有良好稳定性的粉质粘土层中不低于1 m。在本标的建设当中，对这一种处理措施的合理应用，保证了在实施连续墙工程时大幅度的提高了工程质量，节约了混凝土消耗。

3 淤泥质土地基运用水泥搅拌桩加固的原理

在软土地区施工围护结构，要通过运用混凝土完成地下连续墙的建设。在混凝土浇灌的作业中，或是成槽成孔的施工环节中，通过泥浆固壁以保证最终的孔槽形态和尺寸能够达到设计标准。因为淤泥地层中拥有极高的含水量，并且其透水能力较低，拥有较低的抗剪强度和较大的饱和容量，所以在槽孔内部的泥浆难以形成具有稳定性的槽壁，具有很大的操作难度。在工程中所使用的泥浆将会对侧壁产生压力，但是这个压力不能与淤泥所产生的压力相抗衡，即使是出现轻微的触碰，都将会导致槽壁发生失稳现象而导致坍塌。

在制作水泥土搅拌桩的时候，固化剂使用水泥材料，通过特制的深层搅拌机械-搅拌桩机将水泥注入到拥有较高含水量的地层深处位置，将水泥粉体、水泥浆和软土进行强制搅拌，通过搅拌物之间所形成的物理和化学反应， 强化软土的硬度， 使之

能够具备良好的整体性能和稳定性能。水泥搅拌桩拥有很高的整体性和较强的抗剪能力，在槽内和孔内的泥浆若是对槽壁产生压力，通过水泥搅拌桩实现与泥土中形成的压力相抗衡的目的，进而稳定槽孔的形态。这是一种加固处理饱和粘性土和粉土等地基的经济而采取的有效措施。

表2 未加固槽段与加固槽段对比分析调查表

4 泥搅拌桩的施工工艺

由于淤泥中拥有很高含水量，其抗剪强度较低，具有流动性。水泥搅拌桩作为连续墙槽护壁结构之一，具备可靠的质量，并能达到护壁的目标。在本标段淤泥质黏土层预加固的水泥搅拌桩工程中，采用了四搅二喷的施工工艺。

第一，准备工作：对桩基定位对中，在此环节中备好使用的水泥材料。

第二，预搅拌下沉：启动搅拌桩机，并控制桩头在旋转过程中的下沉速度。到达设计标高，将灰浆泵启动，预搅下沉，进而有效的防止在进行钻进的过程中出现喷浆堵塞的现象。

第三，准备固化剂浆液。当搅拌机预搅发生下沉的时候，需要对固化剂浆液进行搅拌，再实施压浆之前，在集料斗中倒入水泥浆液。

第四，提升喷浆搅拌的速度。将搅拌机钻到在设计所需加固深度后，将钻机进行复位并且反向进行旋转，将浆液泵提前启动，以保证将水泥喷射到孔底。在第一次提钻喷浆的时候，要在底部停留一分钟以上的时间，进行磨桩端。之后再缓慢的将喷浆桩机的速度提升，控制为0.5 m/min。为了充分的保证搅拌均匀水泥和土体，并且与设计当中的喷浆量要求相吻合，需要以实际需求作为依据，适当的调整注浆量，从而有效提升成桩质量，在成桩的过程当中，应该持续性的对浆液进行搅拌，防止离析水泥浆。

5 结束语

当前沿海城市大范围修建地铁作为城市主要交通工具。在沿海软土地基围护结构施工中采用水泥搅拌桩进行地基加固，可较好的完成地下连续墙施工作业，且节约地墙混凝土消耗量，既保证了工程质量又减少了安全灾害的发生，施工操作简便，降低材料成本，是十分值得推广的一种措施。