（中铁十四局集团第四工程有限公司，山东省济南市，250000）
摘要：本文结合具体工程项目，提出了客运专线临近公路深基坑钻孔桩优化支护方案，并对支付结构进行了设计计算分析，着重阐述了深基坑钻孔桩的防护施工技术，希望能对类似工程提供经验借鉴。
关键词：客运专线、深基坑、防护、支护
1、工程概况
新建石家庄至济南铁路客运专线衡景特大桥，上跨G106国道采用40+64+40m连续梁。其中376#墩为该联现浇梁小里程侧主墩，该墩承台大里程侧右边角位于G106国道路缘石边缘，G106国道交通繁忙且多为重载货车。由地勘报告了解到基坑位置的地基情况自上至下依次为粉土、粘土、粉土、粘土、粉质粘土、粉土。综合考虑施工点的地勘资料、地形地貌、周围环境等情况，决定在376#墩基坑防护采用钻孔桩防护，376#墩位置示意图见图1所示。
图2 基坑开挖放坡示意图
图4 计算结果图
根据计算结果，支护桩身按三段配筋，纵筋及加强筋为HRB335，直径22mm，箍筋为HPB235，直径为10mm，配筋见表1所示，配筋图见图5。
表1 支护桩配筋表
图5 配筋图
图6 整体计算模型
支护结构的最大变形为24.06mm，发生在最远离冠梁交叉点的桩顶部，该值远小于单桩计算的桩顶位移65.46mm，见图7所示。最大弯矩值为497.116KN•m，小于单桩计算值的768.03KN•m。
图7 变形图
4、钻孔桩防护
（1）施工流程
测量放线→防护桩施工→冠梁施工→分阶段基坑开挖。
（2）防护桩施工工艺
1）浆制备及修建泥浆池
考虑地质情况，在孔内利用膨润土造泥浆的方法制备泥浆。为使孔壁不发生坍塌，保证清孔泥浆循环、灌注混凝土时泥浆回收，根据地形合理设置泥浆池，泥浆池容量应满足施工要求，泥浆池与护筒间挖泥浆沟相连。
2）设护筒
护筒采用内径比桩半径大20cm的钢护筒。护筒埋设深度2m。护筒埋设时高出原地面0.3m，护筒埋设好后平面位置偏差不大于5cm，竖直线倾斜不大于1%。
3）钻孔
防护桩采用旋挖钻成孔。成孔质量须达如下要求：
a、桩孔中心偏差不大于20mm；b、孔径不小于设计桩径；c、倾斜度小于1%；d、孔深对于摩擦桩不小于设计深度。
4）清孔
终孔检查后，立即进行清孔。采用换浆法清孔。开动泥浆泵保持泥浆正常循环，以相对密度小于等于1.1的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。清孔后，从孔底提出泥浆试样、检测沉渣厚度，必须达到：①、含砂率不大于2%，粘度为17～20S，相对密度为1.03～1.10，胶体率大于98%。②、孔底沉渣应符合验标要求，沉渣厚度不大于100mm。
5）钢筋骨架的制作及下放钢筋笼
检查钢筋出厂合格证，进场后分批进行物理性能检验，合格后方可投入使用。钢筋加工和焊接质量应符合《高速铁路桥梁工程施工验收标准》（TB10752-2010）要求；钢筋按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分开堆放。钢筋骨架采用整体制作，钻孔桩竖向主筋接长采用直螺纹套筒联接，且接头错开，保证同一截面上主筋接头不超过50%，接头错开至少35倍钢筋直径。钢筋笼在运输、装卸、吊放等作业中易发生弯曲和变形，为此作业时应备有刚性组装框架和严格操作程序，尤其起吊离地时应使用型钢作为起吊扁担，进行双索或四索起吊，防止钢筋笼变形。另外在钢筋骨架内加劲箍上安设有强劲的内撑架，加强钢筋笼的整体刚度，保证在运输和就位中不变形。钢筋骨架靠保护层垫块定位，从钢筋笼底口开始向上每隔200cm布一圈。
6）导管安装
水下砼用内径Φ30cm钢导管灌注，导管内壁要光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管节长度：中节为3m长，底节4m，漏斗下用1m和0.5米调节节。导管用吊车分节吊装，丝扣式连接，并加装密封胶圈。首次使用前应对导管进行密水试验，根据《桥涵施工技术指南》的要求，密水试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
现场试压时，根据实际最大的井孔内水或泥浆的深度计算压力。导管水密试压试验合格后的导管才能使用。导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。导管组装后的轴线偏差不超过孔深的0.5％，并不大于10cm。导管的长度应按孔深和工作平台高度决定。
7）混凝土灌注
灌注钻孔桩水下混凝土前，再次检查孔底情况。检查导管口距孔底高度是否在25-40cm之内，浇筑混凝土机具设备完好。如若无异，利用储料漏斗、导管灌注桩基水下混凝土。用隔水阀将储料斗下口处封严，并用吊车上自带小钩将隔水阀挂住，导管上口堵塞严密后，再将混凝土搅拌运输车尾部出料处的溜槽对准储料漏斗口，开始卸放混凝土将漏斗装满。当储料漏斗装满以后，用小钩将隔水阀吊起，开始首批混凝土浇筑，混凝土搅拌运输车同时连续卸料。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
当混凝土浇注面接近设计高程时，应用取样盒直接取样确定混凝土顶面位置，保证混凝土顶面高出桩顶设计高程50cm以上，以保证桩头砼质量。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大，如在这种情况下出现混凝土上升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
8）冠梁施工
破除桩头→钢筋加工及绑扎→模板安装→砼浇筑→拆除模板→养护。
5、基坑开挖及监测
5.1开挖流程
地面平整（清除杂物等障碍）-测量放线（定出基础中线）-基坑土方开挖-土方平衡后多余土方的外弃-土方分层回填夯实（待桥梁基础施工完毕，验收合格后进行）。
5.2开挖质量控制
（1）土方开挖前，必须对排水、煤气、电力、电缆等地下管线进行调查，摸清其位置，做好保护工作。由于场地上需不断泵车和砼搅拌车行走至浇筑桩位，导致场地标高加高，因此开挖前需重新测量场地标高，作为计算土方挖运工程量的依据。
（2）专门成立挖土指挥机构，设一名总指挥，挖土协调、接受和反馈信息均须派专人负责，并在总指挥统一指挥下工作。
（3）基坑分层开挖，应严格控制挖土标高，严禁超挖。
（4）挖土工程中，应随时做好降水，排水工作，在降水工程中应通过水位设置做好降水水位的记录工作。
（5）土方开挖过程中挖掘机要有专人指挥，严禁挖土机碰撞钻孔桩，挖土过程中特别要保持水平。垂直支撑，机械进出口通道要适当处理。
（6）承台开挖过程中，24小时应有专人观察围护有无渗漏水现象。若发现有渗漏现象，应立即采取有效措施引水，堵水，并应及时通知有关各方。
（7）开挖过程中应防止碰撞支护结构,钻孔桩或扰动基坑底原状土,坡面及坑底预留20cm用人工开挖或修坡.
（8）挖土应当班运走,坡顶不得堆载。
（9）为确保土方对称均匀开挖，每一层土方开挖均由基坑四周同时向中间开挖，然后把土方外运至场地外。
（10）本工程采用机械开挖为主，人工挖土为辅，机械开挖时，注意挖铲不得碰撞钻孔桩，机械设备必须顺着一边走，不许来回碾压，坑壁及钻孔桩应保留200mm厚土层，用人工清除浮土，施工过程严禁大型机械靠近作业。
5.3基坑监测
开挖过程中对以下关键部位进行检测：
（1）坡顶水平位移和垂直位移监测；
（2）对地下水位进行监测；
（3）坡体深层水平位移观测
（4）对施工场地内边坡、道路路面进行巡视检查。主要包括以下内容：1）边坡有无塌陷、裂缝及滑移；2）开挖后暴露的土质情况与岩土工程勘察报告有无差异；3）基坑开挖有无超深开挖；4）基坑周围地面堆载是否有超载情况；5）基坑周边建筑物、道路及地表有无裂缝出现。
6、结语
本文结合具体工程项目实际，对客运专线临近公路深基坑钻孔桩防护支护进行了方案设计，并对支护桩受力进行了计算分析，结果显示方案设计合理、支护桩受力良好。着重阐述了支护桩防护和基坑开挖施工技术，并将该技术运用到项目上，提高了施工质量、缩短了工期，取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李番. 钻孔桩加固新建铁路路基施工对邻近既有线影响研究[D].北京交通大学,2015.
[2]刘凯. 软土地区临近运营高铁通道工程安全评估技术研究[D].天津大学,2015.
[3]杨世银.钻孔排桩支护在临近高速公路深基坑施工中的应用[J].企业科技与发展,2014(20):40-42.
论文作者:周训东
论文发表刊物:《知识－力量》2018年1月上
论文发表时间:2018/4/11
标签：导管论文; 基坑论文; 钻孔论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 土方论文; 《知识－力量》2018年1月上论文;