地铁车站超大深基坑工程支护结构深化施工技术

地铁车站超大深基坑工程支护结构深化施工技术
摘要：本文对武汉光谷广场综合体工程中的基坑支护结构施工技术进行分析，
重点对钻孔灌注桩施工技术进行分析，对其中存在的问题进行研究，然后提出有
针对性的处理措施，确保工程能够顺利开展。

关键词：超大深基坑工程支护结构施工技术
1、地铁车站超大深基坑工程概述
1.1、工程概况
本工程为光谷广场综合体项目，地下空间为土建工程（含2号线南延线区间、9号线车站、11号线车站、2号线连接通道及2号线光谷广场站改造、光谷广场
地下公共空间、鲁磨路隧道、与地铁工程合建的珞瑜路隧道、非机动车过街通道）设计为地下三层多跨框架结构，共设10个出入口、1个换乘通道、11组风亭、
20个疏散楼梯间。

地下一层底板埋深约14m，地下二层底板埋深约21m，局部地下三层11号线底板埋深约33m，顶部覆土1.0～1.7m，规划地面比现状地面高约
1m。

工程采用钻孔灌注桩支护，桩深28.5~41.5m,明挖法施工。

1.2 支护结构型式
本工程基坑安全等级为一级，变形控制等级为一级，地面最大沉降≯40mm
且＜0.15%坑深;基坑竖壁最大水平位移≯40mm且＜0.15%坑深。

综合本工程的特点、周边环境、水文地质条件和工程造价，主体基坑选用∅1200@1500mm钻孔灌注桩+内支撑的围护结构形式，沿基坑竖向设置六道支撑，其中第一～四道为钢
筋混凝土支撑，第五、六道为∅609壁厚16mm的钢支撑。

工程钻孔围护桩按临时结构设计。

主体结构设计使用年限为100年，砼强度等级为C40，防水等级为
P10、P8。

2、施工前准备工作
2.1、机械设备的检查
钻孔灌注桩桩径1200mm，孔深25~48m，主要采用旋挖钻宝娥360、宝娥
285旋挖钻，建立机械设备的管理档案，定期进行设备保养，一旦发现存在故障，必须要及时报停进行检修。

此外，机械操作手必须持证上岗，并且在操作前必须
要进行相应的安全教育。

2.2、施工组织设计
施工组织设计必须严格按照设计图纸以及现场需求进行，在审查时，必须要
坚持施工人员及机具是否满足施工需求，施工方案可行性，此外，还要对关键工
序的质量控制措施进行说明，并且施工组织设计中必须包含相应的处理措施，确
保其可行性。

2.3、材料检查
钻孔灌注桩属于隐蔽工程，必须对进场材料进行严格的检查，包括钢材、混
凝土、成孔泥浆等，工程管理人员必须要严格按照规范要求进行抽检、取样等工作，违规材料等严禁使用到施工过程中。

3、施工方法
3.1钻孔
（1）钻孔有正循环回转钻孔与反循环回转钻孔；正循环回转钻孔是采用钻具旋转切削土体，然后利用泥浆泵将泥浆打入泥浆笼头，泥浆从钻头内进入钻孔，
然后带着钻渣从护筒顶部排出，钻渣在经过沉淀后能够对泥浆进行重复使用。

正
循环回转钻孔使用的机械设备比较复杂，并且需占用较大面积的场地来设置泥浆
槽、沉淀池等。

反循环回转钻孔在钻进以及排渣效率比较高，但是钻杆的安装及
拆除过程比较复杂，并且易发生堵管现象。

并且，该操作方法对泥浆的质量要求
非常高。

（2）开孔前必须要对孔内进行泥浆的灌注，开孔过程中严格控制进尺，确保桩孔侧壁坚实垂直，当孔深超过钻头的全高冲程后，再进行普通钻孔。

开孔
前在孔内灌注泥浆，泥浆比重等指标据土层情况而定。

使用冲击在正常钻进过程中,孔内水位应高于护筒底口500mm 以上，经常注意地层变化，在土层变化处捞
取渣样，判断土层。

3.2、清孔
当钻孔深度达到设计标高后，钻机停止进尺，然后进行冲击作业，通过对泥
浆的循环使用，将孔底沉渣排出孔外。

在清孔排渣的过程中，必须要保证孔内水
头高于护筒底部，避免塌孔现象的发生。

在清孔完成后，要保证灌注桩的孔深、
孔径、含砂率以及泥浆稠度等符合要求。

其中孔径须使用检孔器检测。

检孔器直
径不小于设计桩径，长度为桩径的4-6 倍，两端制作成锥形且长度不小于检孔器
直径的一半，若检孔器能顺利下放至桩底，则孔径合格。

3.3、钢筋笼安装
检验完毕后将制作合格的钢筋笼吊装到孔内，钢筋笼起吊入孔一般使用吊机，无吊机时，可采用钻机钻架、灌注塔架。

吊装钢筋所用的绳索要经过充分检查，
确保吊装时不会断开，防止钢筋笼掉入孔内。

3.4、浇筑混凝土
在浇筑混凝土前先要检查导管以及接头，保证密封良好，并且在正式浇筑前，由于提钻以及导管安装需要的时间必须长，还需要进行二次的清孔。

混凝土的浇
筑必须要保证连续性，一根桩的浇筑时间不能超过混凝土的初凝。

同时，在浇筑
过程中要随时利用测绳检查混凝土浇筑面的深度，然后控制导管的埋深，在提升
导管时必须要缓慢进行。

桩顶部混凝土的浇筑必须要振捣密实。

4、钻孔灌注桩施工存在问题分析
本工程地处城市中心，施工条件复杂，施工范围及周边既有管线密布，场地
狭小，桩基施工空间受限，为支护结构的施工带来很大难度，导致施工过程中容
易出现质量缺陷。

主要统计如下：
5、缺陷桩基的处理措施
5.1接桩法
适用于桩基顶部比设计要求低2米以内的缺陷处理。

处理方法为：在原桩位
采用直径1.4m钢护筒护壁人工挖孔的方式开挖至混凝土面，进行凿毛，将主筋
修正后，加强箍筋，浇筑混凝土，然后缓慢、旋转式的取出钢护筒。

5.2直接凿除法
适用于因窜孔、塌孔导致侵限小于7㎝的钻孔桩，采取风镐人工直接凿除的
方法即凿除钻孔桩钢筋保护层保证主体侧墙厚度，侧墙一次性浇筑。

若结构中板
以上单根侵限大于7cm小于30cm的钻孔桩，沿桩向上分段进行凿除，凿除面进
行高标号砂浆找平，不能有明显的凹凸面，然后再铺设防水卷材绑扎主体钢筋。

侧墙一次性浇筑，不能另留施工缝。

过程中进行桩体观测和基坑监测（如开裂、
位移、掉块等）做好注浆和加撑准备。

6总结
本文通过对工程实例的分析，对地铁车站超大深基坑的支护结构钻孔灌注桩
施工工艺及质量问题进行分析，有针对性的提出处理措施。

钻孔灌注桩为隐蔽工
程，桩基施工质量是基坑开挖及支护安全的重要保障，在施工中必须严格管理，，对出现质量缺陷部位必须要及时进行处理，保证支护结构体系能够满足后续的施工。

参考文献：
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