济南泉城地铁深基坑周边建筑物加固施工技术

海涛

（济南轨道交通集团有限公司，济南250031）

1 工程概况

泉城地铁长途汽车站站为“L”型换乘车站，线路东西向布置，车站主体结构总长350m，地下2层岛式站台，标准段宽度22.7m，车站结构标准段高度13.71m，盾构井段底板埋深为18.83m。换乘线主体沿济泺路西侧南北向布置，为地下3层岛式车站，车站主体结构总长193.1m，标准段宽23.3m，车站结构标准段高21.21m，盾构井段底板埋深25.97m。

2 工程地质及水文地质

泉城地铁长途汽车站施工范围内地层自上而下为人工填土、第四系全新统冲积（Q4al）粉质黏土、黏土，第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）粉质黏土及下伏燕山期（δ53）辉长岩等构成，第四系最大厚度约5.5～13.5m。

地下水稳定水位埋深0.75～3.22m，高程为20.65～22.92m，属存于第四系松散层孔隙及下伏基岩裂隙中的潜水类型。

3 施工部署

为了防止主体围护结构施工及基坑开挖对土体的扰动引起周围建筑物的变形，需要对部分高架桥及中恒商城与小商品批发市场进行加固保护。所有加固区域必须在主体围护结构施工前完成，加固前先调查清楚场地内管线分布情况，提前挖探沟查明管线。长途汽车站分东西2块区域进行施工，西侧区域3个桥墩加固施工计划从西侧开始往东施工，微型钢管桩先行施工，高压旋喷桩紧随其后进行施工，桥墩四周封闭后进行袖阀管注浆施工。东侧区域一个桥墩及中恒商城加固施工计划，中恒商城微型钢管桩加固从西侧往东侧开始施工，待桥墩微型钢管桩施工完成后调转至中恒商城从东侧往西侧开始施工。

4 施工工艺及质量控制措施

4.1 微型钢管桩

4.1.1 施工工艺

微型钢管排桩施作利用机械提前成孔，再植入加工成型的小直径钢管，梅花形布置，然后向管内压注水泥浆而成形的一种桩。水泥浆液穿过钢管预先成型的孔洞，扩散到桩体周围土体，经过浆液挤压、再次劈裂和固化等方式，使桩周围一定范围内土体得到加固，并形成钢管加水泥土复合体，从而改善钢管桩的受力情况，保持周边建筑物稳定[1]。

施工流程：场地平整—注浆管制作—测量放样—确认孔距—循环集水坑到位—钻孔机定位—钻孔施作—注浆机定位—下放预制管—填充豆石—注浆管安装—制作浆液—浆液挤压—二次压注—三次压注—直至上口翻浆。

4.1.2 质量控制措施

进行质量控制时，可以采取以下措施：（1）成孔。要用水平尺靠尺调整钻机就位，确保钻孔的竖直度，为减小桩位偏差，钻孔前，由测量工程师用全站仪精确放样，并做好标记点，开钻前，钻头中心对标记点方可开钻。开钻前需测量钻头尺寸，如钻头直径偏差过大，需及时调换或补焊钻头，保证孔径不小于设计值，钻机累计施工150m后，要复测钻头尺寸一次。（2）水泥浆液配制要求。施工浆液要严格按照根据现场试验配比的比例调制，制作时水泥按袋控制，拌和水用流量计控制，浆液搅拌不少于180s，方可使用，从而达到搅拌均匀。遇到设备故障或其他原因导致浆液拌制时间超过30min时，浆液必须废弃，避免影响桩质量。（3）施工检查。现场施作时，应对每个作业环节严格控制，桩长根据预制管长度确认；试验检测员现场检测水灰比；多完成30根桩以后，要及时核实材料真实用量，根据核实数据及时调整,发现不足及时补灌。

4.2 高压旋喷桩

4.2.1 施工工艺

本工艺旋喷桩采用高压喷射注浆装置，利用高压水泥浆多次割切钻杆周围的土层，并将浆液与原状土搅拌成水泥土桩体。这种工法进行2次割切破坏原状土，首次是利用高压泵压缩的空气割切破坏原状土，第二次是高压水泥浆和压缩空气的复合喷射流割切破坏原状土；2次往复切削，这样既增加了切削深度，又加大了固结直径。

4.2.2 质量控制措施

可采取以下质量控制措施：（1）施工前，要进行现场试桩工作，通过试验分析合理的施工技术指标，如水泥浆配比等。（2）施作过程中，出浆量小于压浆量的1/5时，视为正常现象，若超过1/5或根本不出浆时，要调查分析原因，及时修正旋喷技术指标，必要时调整喷嘴口。（3）旋喷杆回转和上升过程必须连续不停顿，因拆接旋喷杆造成中断，再次旋喷时，要保持钻杆有8～22cm的咬合长度，杜绝断桩出现。（4）施作时，如因钻机偶然故障等原因间隔施工，应按照断桩处理，重新施作。（5）调制浆液时，水灰比要严格按现场试验确定的技术指标操作，杜绝随意改变。在施喷过程中，应避免浆液沉淀，导致浓度指标下降。浆液制作完成后，通过过滤筛转移至储液罐时，筛孔以不大于喷嘴直径的1/2为宜。（6）在施作过程中，如果有孤石或大漂石，桩位可以适当调整，避免异类桩或断桩。

4.3 袖阀管注浆

4.3.1 施工工艺

袖阀管注浆加固地层，袖阀管结构采用PVC塑料管，为便于灌浆，在塑料管上每隔29～36cm钻一对直径6～8mm的出浆孔，每对孔的纵向长度5～9cm，每延米塑料管上钻2～3对出浆孔。在每对出浆孔周围都有一层橡胶护套，橡胶护套长度略超过每对出浆孔范围，以无压力不出浆为原则。在把塑料管植入钻孔时，有橡胶护套便可以防止钻孔泥浆等流入管中；灌浆时橡皮护套在压力作用下被浆液鼓开，水泥浆被压入原装土，并且可以达到设计目的，层次分明，产生劈裂，在压浆停止时，橡胶护套又回复并握紧塑料管，类似逆止阀门，防止管外浊体回流。采用卡环固定住橡胶护套两端，避免上下错位。PVC塑料管需外观顺直，内壁光滑。

4.3.2 质量控制措施

可以采取以下质量控制措施：（1）按设计图纸采用坐标放样，测定注浆孔位，钻孔前，现场工程师复核孔位；（2）袖阀管套壳材料，配方由现场试验最终确定，要精确控制，套壳材料的施作质量是注浆施工的关键；（3）用铅锤控制钻杆对准孔位，用靠尺调整竖直度，过程中发现异常及时调整，保证垂直成孔；（4）现场工艺试验确定注浆参数，施工过程中，按照试验参数控制现场施工，注浆压力控制在1.0MPa以内，并随高程的增加逐渐减小，注浆压力过低则不能达到预期效果，注浆压力过高则必然造成不必要的材料浪费。

5 结语

泉城地铁深基坑开挖前，务必熟悉工程地质和水文地质的特点，对周围构筑物的基础形式、建造年限、结构类型等进行详细的调查、分析，采取切实可行的基坑加固措施，以保证地铁施工的安全平稳推进。