套管咬合桩在徐州地铁新元大道站围护结构中的应用

董金川

摘要： 通过对徐州地铁2号线新元大道站围护结构方案的比选，结合现场特殊的施工条件，阐述了套管咬合桩在具体环境中使用的可行性及主要的施工工艺，可为同类工程施工参考借鉴。

Abstract： Based on the comparison and selection of the retaining structure scheme of Xinyuan Avenue station of Xuzhou Metro Line 2 and the special construction conditions at the site， the feasibility and the main construction technology of casing bite pile in concrete environment are expounded，which can provide reference for similar construction.

关键词： 套管咬合桩；方案比选；施工技术

Key words： casing bite pile；scheme comparison；construction technology

中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0142-02

0 引言

在城市地铁施工中，基坑围护结构有地连墙、套管咬合桩、钻孔灌注桩+止水帷幕等，徐州地铁2号线新元大道站位于易地震液化的粉、砂土，黏土层中，且周围管线分布复杂，针对具体的施工环境，选择合适的基坑围护结构在整个工程实施中尤为重要。本文通过对围护方案的比选，确定为套管咬合桩，并对具体的施工技术展开描述，最后对工程取得的成果和存在优势进行总结，是同类工程施工典范。

1 工程概况

新元大道站为徐州市地铁2号线一期工程中靠近尾端的一个车站，设计为地下两层岛式车站，共设四个出入口和两组风亭，车站采用明挖法施工，站台中心里程处开挖深度16.5m。

2 工程地质情况

2.1 地层与岩性

新元大道站地貌类型为废黄河高漫滩，浅部约18m以上为黄河冲积的粉土、粉质黏土堆积而成，其下为河流冲洪积老黏土，下伏基岩为白垩系上统王氏组粉砂岩，地层走向北东，倾向北西，倾角约10°。

2.2 不良地质作用

本工点场地主要不良地质作用为地震液化，砂土地震液化时，土体失去抗剪强度和承载能力，对天然地基、桩基础及地下结构都会造成不利影响，为潜在的不良地质作用。

3 围护结构方案比选

根据轨道交通基坑工程经验：地下车站基坑根据开挖深度不同一般采用地下连续墙、钻孔咬合桩、钻孔灌注桩+止水帷幕、桩墙+锚杆、“SMW”工法桩、土钉墙、水泥土重力式围护结构等。新元大道车站针对常用围护结构方案的比较见表1。

新元大道站基坑周边地下管线分布较为复杂，对周边地表变形较为敏感，宜选择对周边环境影响较小的围护结构；根据地质条件分析，基坑主要存在流砂管涌风险，需选择隔水性能较好的围护结构；综合周围环境要求、基坑开挖深度、地质条件、工程投资分析等，新元大道站围护结构采用Φ1000@800的套管咬合桩。

4 套管咬合桩施工技术

4.1 套管咬合桩的施工流程

如图1所示，套管咬合桩施工流程为流程：A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……，其中A为素桩，B为荤桩，混凝土终凝后，A桩和B桩相互咬合，成为无缝的连续“桩墙”。

4.2 主要施工方法

①场地平整、导墙施工。咬合桩施工前，应平整场地，清除桩位范围内的地面、地下障碍物，并封堵地下空洞，然后测放出导墙位置，导墙结构应建于较密实的地基上，并能承受施工机械设备等附加负荷；为保证咬合桩成桩垂直度误差3‰，设计桩位中心线外放10cm。

②钻机就位、对中。待导墙有足够的强度后，移动套管钻机，使套管钻机抱管器中心对应到精确测定的桩位中心位置上。

③压入第一节套管。咬合桩成孔施工前需进行试拼装，并检查垂直度。本站单根桩使用套管最长约30m，可采用3根10m长套管拼接，试拼装时需在平地上进行，测量队对场地标高进行检验。试拼装后测量班对套管整体垂直度进行检测，垂直度误差需控制在1‰以内。

④抓斗取土、校对垂直度。在钻进取土过程中，应做到随时控制垂直度。

1）地面检测：在地面选择两个互相垂直的方向采用经纬仪监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随时纠正，这项检测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。

2）孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都需停下来用“线锤”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格后才能进行下一节套管施工。

⑤钢筋笼制作安放。钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求施作，吊装采用50t履带吊，单根钢筋笼最长26.15m，整体起吊，一次下放到底。

⑥混凝土灌注。安设导管及漏斗→悬挂隔水（橡胶球胆）→浇筑首批混凝土→浇筑混凝土至桩顶→拔出护筒，浇筑过程中应将井孔内溢出的废水、沉渣引流至适当地点处理，防止污染环境。

5 结束语

套管咬合桩与地铁车站常用的围护结构相比，在技术上存在如下优势：

①咬合桩的混凝土终凝出现在桩的咬合以后，成为无缝的连续“桩墙”。它与普通钻孔支护排桩相比，大幅度提高了支护结构的抗剪强度和安全性，具有良好的截水性能，不需普通钻孔排桩的辅助截水及桩间挡土措施。

②钻孔咬合桩与地下连续墙相比的优势在于：配筋率相对较低，咬合桩通常采用钢筋混凝土桩和素混凝土桩间隔布置的排列方式，大大降低了支护结构的配筋率；施工更加灵活，采用全套管钻机，在施工过程中，始终有超前套管护壁，所以无需泥浆护壁，从而节约了泥浆制作、使用和废浆处理的费用，在当今地铁工程强调文明施工的要求下更适合；扩孔系数较小，因为在施工过程中始终有钢套管护壁，完全避免了孔壁坍塌，从而减少了扩孔系数，控制混凝土亏方。

徐州地铁2号线新元大道站围护结构经多方案必选，最终确定为套管咬合桩后，启动施工，历时3个月，顺利完成，在施工可行性，围护隔水效果以及经济效益方面等均达到了预期的结果，可作为同类施工条件下深基坑围护结构选择时的参考借鉴。

参考文献：

[1]宋晔.全套管钻机钻孔咬合桩在南京地铁3号线中的应用.

[2]新元大道站岩土工程勘察报告.

[3]胡琦，陈彧，柯瀚，陈仁朋，杨灏.深基坑工程中的咬合桩受力变形分析[J].岩土力学，2008（08）.