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摘要：随着现代社会的进步发展以及城市化进程的不断加快，交通网络的建设也在不断完善中，一些城市开始进行地铁的建设来提高当地的交通水平，缓解交通拥堵的现状。暗挖导洞内大直径桩施工技术是北京地铁15号线工程施工中首次研发的技术手段，在地下施工中能够有效的保证工程项目的轻度与稳定性。基于此，本文就暗挖导洞内大直径桩施工关键技术进行了分析。
关键词：暗挖导洞;大直径桩;施工技术
引言
大直径桩施工技术在导洞内的施工需要面临较为复杂的环境，因此需要施工单位严格把握其施工技术，改进施工设备，优化施工工艺，从而提高该技术的使用质量。
一、工程概况
北京地铁15号线工程于2009年3月开工建设，2014年12月竣工，该工程始于清华东门，贯穿城区北部，终至顺义俸伯，连接了北京高校区、奥运区、望京地区、新国展、首都机场服务区等大型功能区，加强了顺义新城与中心城区的联系，是北京城市轨道交通网络中一条重要骨干线路。其首次研发了暗挖小导洞内大直径成桩施工装备，攻克了地下暗挖小导洞内大直径成桩的重大技术难题，形成了预支撑密贴下穿工法，成功应用于奥林匹克公园暗挖站长距离安全下穿城市道路隧道，最终沉降仅为23.5mm。为复杂环境条件下修建地铁车站探索了新的方法、技术和手段。
二、安挖到洞内大直径桩施工关键技术
（一）施工准备
1、施工队伍准备
大直径桩施工人员自身的素质水平与实践操作能力都会影响到大直径桩的施工质量，因此在施工之前还需要准备好综合素质水平高的施工队伍，以便为施工质量提供良好的保障。
2、桩基施工设备
在地铁施工中，暗挖导洞的空间比较狭窄，但是桩基的直径会比较大，因此在桩基施工设备的选择上也尤其需要注意，要确保选择的施工满足导洞尺寸界线的要求，因此需要结合导洞的实际尺寸设计一套适用的施工设备，以便保证桩基施工的成桩效率和质量。
（1）成套桩基施工设备配置
施工设备中各子构件的严密配合直接会影响到暗挖导洞内大直径桩施工进度和成桩质量，因此在施工中应该做好成套桩基施工设备配置，比如采用有轨方式进行导洞内的泥浆、渣浆、混凝土及钢筋笼等运输工作，只需要在导洞内铺设两排钢轨就可以实现渣浆泵、泥浆车、反循环钻机、移动式起重机及首灌车的来回移动，从而满足施工要求，具体如下图1所示。
（2）钻孔设备
钻孔设备包括钻井系统、排渣系统、泥水分离系统及补浆系统等4个子系统，其中在钻井系统中采用的是改装后的60P45A型钻机机组;排渣系统包括渣浆泵及配套的泵管;泥水分离系统包括洞内渣浆池、地面的泥水分离机及输浆管;补浆系统包括泥浆泵、泥浆车及输浆管。
60P45A型钻机机组中，改装后的反循环钻机长5m，宽2.2m，钻机主架子高4.0m，钻杆长1.2m，其中钻杆的连接处使用的是经过锻造处理丝扣，因此更加的牢固、耐磨，而且便于拆卸。通过在钻戒上加装大扬程水泵可以有效的将渣泥、渣石水平输送至渣浆泵并排至地面。
渣浆泵，如下图2所示，在其长度方向上设置一根距渣浆泵底部2cm的螺旋杆，周身设置10cm×5cm的钢丝刷，以防钻机被粒径小的砂石卡住螺旋杆，从而更加安全在各种地质条件下进行施工。其中泵管形状为喇叭状，这样可以增加砂石在渣浆泵中的通过速度，也可以防止出现出渣口被砂石堵塞的情况，同时渣浆泵出口处设置风管和水管，车内渣浆沉淀速度能够得到有效的控制，最后在渣浆泵顶部设置溢流口能够避免其在运行期间出现溢流的情况。
（3）混凝土灌注设备
由于导洞内长距离泵送混凝土难以满足水下灌注首灌连续、快速的要求，因此还需要用到首灌车，如下图3所示。需要为每套钻孔设备配备首灌车，在实际操作中用地泵将首灌车灌满混凝土，打开首灌车下方阀门完成混凝土首灌。
（4）输浆管路
在钻孔作业中会产生大量的渣浆、泥浆，其需要借助管道进行运输，因此需要保证管道在导洞内布置的合理性。在布置过程中需要沿着导洞一侧的墙壁敷设直径50mm的镀锌钢管，以此作为给水管线，然后再安装导洞内的泥浆管及渣浆罐，需要注意的是，横通道内的管线安装需要在桩基施工设备安装就位后进行，一般沿导洞侧墙按5‰的坡度自西向东敷设即可，具体的布置方式如下图4所示。
（二）施工工藝
暗挖导洞内大直径桩施工工艺流程如下图5所示。
1、钢筋笼、钢套筒施工
此次施工中使用大直径桩钢筋笼长度为22.75～30.75m，钢筋笼上部设置假笼子，长度为13.80～13.85m，由于导洞内运输不便，吊装也比较困难，因此需要将钢筋笼在地面分节加工，每节长2.5m。
2、人工挖孔施工
在挖孔施工中，首先需要进行测量定位来确定桩位中心，之后破除底板初支并进行加固。一般挖孔直径为2.4m，偏差应该不超过1cm。在开挖中需要每开挖一节就需要喷射一次混凝土起到护壁的作用，全部施工完成以后还需要全面测定对桩身直径、孔底标高、桩位中线及井壁垂直度，确保此次施工质量与要求相符。
3、沉管施工
采用外径2m，壁厚1.4cm，标准节长度2.5m，总长度14.85m的钢管进行沉管施工，在沉管内进行挖土作业，直径在2.1m，作业期间需要保持均匀、对称且分层进行。
4、钻孔施工
钻孔施工中使用的是改进后的泵吸反循环钻机，钻孔前按桩身体积的1.5倍制备泥浆。
5、混凝土灌注
大直径桩施工中由于桩径大的原因会导致灌注的时间也比较长，这就需要确保混凝土的塌落度应该保持在较高的水平，初凝时间也要偏长，在实际作业中需要利用首灌车完成首灌作业。
6、监控量测
实时量测导洞初衬状态及大屯路隧道沉降等情况，避免大直径桩施工过程中对周围环境造成不利的影响，并且可以确保后续施工的开展。
（三）工程验收
施工结束后还需要进行验收工作，相关管理人员需要依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）、《基桩静载试验自平衡法》（JT/T738—2009）及相关施工图纸进行验收。在桩身完整性的检测中，抽检数量为总桩数的100%，单桩承载力检测数量为总桩数的1%且不少于3根，并且采用采用超声波透射法进行检测工作，如果声测管出现堵塞的桩基需要使用低应变反射波法进行二次测量，当桩基均为Ⅰ类桩，桩身完整性指标合格。
结语
综上所述，地铁建设是我国交通网络建设中的重要组成部分，暗挖导洞施工中应用大直径桩施工能够有效的提高工程项目的稳定性，提高其运行安全性，因此施工单位要严格抱我导洞内大直径施工的关键技术，结合施工要求进行施工设备的改进，以便可以良好的使用施工环境;同时还要进一步优化其施工工艺，要求相关施工人员严格按照施工标准流程进行施工，规范施工行为，确保工程项目的施工质量。
参考文献
[1]朱海燕，陈环宇.浅析大直径桩基础施工技术[J].城市建筑，2013（20）：94.
[2]董志云，苑雪峰，杨彬.地铁暗挖车站机械成孔洞桩法施工技术[J].山西建筑，2017（13）：171-173.
[3]王文涛.PBA工法地铁车站导洞施工方案优化研究[D].北京交通大学，2015：136.
[4]林兴刚，郝伟，韩夏冰，刘方达.某高架桥大孔径钻孔灌注桩施工技术研究[J].施工技术，2011（S1）：153-155.
中铁三局集团第四工程有限公司 北京 100000
关键词：暗挖导洞;大直径桩;施工技术
引言
大直径桩施工技术在导洞内的施工需要面临较为复杂的环境，因此需要施工单位严格把握其施工技术，改进施工设备，优化施工工艺，从而提高该技术的使用质量。
一、工程概况
北京地铁15号线工程于2009年3月开工建设，2014年12月竣工，该工程始于清华东门，贯穿城区北部，终至顺义俸伯，连接了北京高校区、奥运区、望京地区、新国展、首都机场服务区等大型功能区，加强了顺义新城与中心城区的联系，是北京城市轨道交通网络中一条重要骨干线路。其首次研发了暗挖小导洞内大直径成桩施工装备，攻克了地下暗挖小导洞内大直径成桩的重大技术难题，形成了预支撑密贴下穿工法，成功应用于奥林匹克公园暗挖站长距离安全下穿城市道路隧道，最终沉降仅为23.5mm。为复杂环境条件下修建地铁车站探索了新的方法、技术和手段。
二、安挖到洞内大直径桩施工关键技术
（一）施工准备
1、施工队伍准备
大直径桩施工人员自身的素质水平与实践操作能力都会影响到大直径桩的施工质量，因此在施工之前还需要准备好综合素质水平高的施工队伍，以便为施工质量提供良好的保障。
2、桩基施工设备
在地铁施工中，暗挖导洞的空间比较狭窄，但是桩基的直径会比较大，因此在桩基施工设备的选择上也尤其需要注意，要确保选择的施工满足导洞尺寸界线的要求，因此需要结合导洞的实际尺寸设计一套适用的施工设备，以便保证桩基施工的成桩效率和质量。
（1）成套桩基施工设备配置
施工设备中各子构件的严密配合直接会影响到暗挖导洞内大直径桩施工进度和成桩质量，因此在施工中应该做好成套桩基施工设备配置，比如采用有轨方式进行导洞内的泥浆、渣浆、混凝土及钢筋笼等运输工作，只需要在导洞内铺设两排钢轨就可以实现渣浆泵、泥浆车、反循环钻机、移动式起重机及首灌车的来回移动，从而满足施工要求，具体如下图1所示。
（2）钻孔设备
钻孔设备包括钻井系统、排渣系统、泥水分离系统及补浆系统等4个子系统，其中在钻井系统中采用的是改装后的60P45A型钻机机组;排渣系统包括渣浆泵及配套的泵管;泥水分离系统包括洞内渣浆池、地面的泥水分离机及输浆管;补浆系统包括泥浆泵、泥浆车及输浆管。
60P45A型钻机机组中，改装后的反循环钻机长5m，宽2.2m，钻机主架子高4.0m，钻杆长1.2m，其中钻杆的连接处使用的是经过锻造处理丝扣，因此更加的牢固、耐磨，而且便于拆卸。通过在钻戒上加装大扬程水泵可以有效的将渣泥、渣石水平输送至渣浆泵并排至地面。
渣浆泵，如下图2所示，在其长度方向上设置一根距渣浆泵底部2cm的螺旋杆，周身设置10cm×5cm的钢丝刷，以防钻机被粒径小的砂石卡住螺旋杆，从而更加安全在各种地质条件下进行施工。其中泵管形状为喇叭状，这样可以增加砂石在渣浆泵中的通过速度，也可以防止出现出渣口被砂石堵塞的情况，同时渣浆泵出口处设置风管和水管，车内渣浆沉淀速度能够得到有效的控制，最后在渣浆泵顶部设置溢流口能够避免其在运行期间出现溢流的情况。
（3）混凝土灌注设备
由于导洞内长距离泵送混凝土难以满足水下灌注首灌连续、快速的要求，因此还需要用到首灌车，如下图3所示。需要为每套钻孔设备配备首灌车，在实际操作中用地泵将首灌车灌满混凝土，打开首灌车下方阀门完成混凝土首灌。
（4）输浆管路
在钻孔作业中会产生大量的渣浆、泥浆，其需要借助管道进行运输，因此需要保证管道在导洞内布置的合理性。在布置过程中需要沿着导洞一侧的墙壁敷设直径50mm的镀锌钢管，以此作为给水管线，然后再安装导洞内的泥浆管及渣浆罐，需要注意的是，横通道内的管线安装需要在桩基施工设备安装就位后进行，一般沿导洞侧墙按5‰的坡度自西向东敷设即可，具体的布置方式如下图4所示。
（二）施工工藝
暗挖导洞内大直径桩施工工艺流程如下图5所示。
1、钢筋笼、钢套筒施工
此次施工中使用大直径桩钢筋笼长度为22.75～30.75m，钢筋笼上部设置假笼子，长度为13.80～13.85m，由于导洞内运输不便，吊装也比较困难，因此需要将钢筋笼在地面分节加工，每节长2.5m。
2、人工挖孔施工
在挖孔施工中，首先需要进行测量定位来确定桩位中心，之后破除底板初支并进行加固。一般挖孔直径为2.4m，偏差应该不超过1cm。在开挖中需要每开挖一节就需要喷射一次混凝土起到护壁的作用，全部施工完成以后还需要全面测定对桩身直径、孔底标高、桩位中线及井壁垂直度，确保此次施工质量与要求相符。
3、沉管施工
采用外径2m，壁厚1.4cm，标准节长度2.5m，总长度14.85m的钢管进行沉管施工，在沉管内进行挖土作业，直径在2.1m，作业期间需要保持均匀、对称且分层进行。
4、钻孔施工
钻孔施工中使用的是改进后的泵吸反循环钻机，钻孔前按桩身体积的1.5倍制备泥浆。
5、混凝土灌注
大直径桩施工中由于桩径大的原因会导致灌注的时间也比较长，这就需要确保混凝土的塌落度应该保持在较高的水平，初凝时间也要偏长，在实际作业中需要利用首灌车完成首灌作业。
6、监控量测
实时量测导洞初衬状态及大屯路隧道沉降等情况，避免大直径桩施工过程中对周围环境造成不利的影响，并且可以确保后续施工的开展。
（三）工程验收
施工结束后还需要进行验收工作，相关管理人员需要依据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）、《基桩静载试验自平衡法》（JT/T738—2009）及相关施工图纸进行验收。在桩身完整性的检测中，抽检数量为总桩数的100%，单桩承载力检测数量为总桩数的1%且不少于3根，并且采用采用超声波透射法进行检测工作，如果声测管出现堵塞的桩基需要使用低应变反射波法进行二次测量，当桩基均为Ⅰ类桩，桩身完整性指标合格。
结语
综上所述，地铁建设是我国交通网络建设中的重要组成部分，暗挖导洞施工中应用大直径桩施工能够有效的提高工程项目的稳定性，提高其运行安全性，因此施工单位要严格抱我导洞内大直径施工的关键技术，结合施工要求进行施工设备的改进，以便可以良好的使用施工环境;同时还要进一步优化其施工工艺，要求相关施工人员严格按照施工标准流程进行施工，规范施工行为，确保工程项目的施工质量。
参考文献
[1]朱海燕，陈环宇.浅析大直径桩基础施工技术[J].城市建筑，2013（20）：94.
[2]董志云，苑雪峰，杨彬.地铁暗挖车站机械成孔洞桩法施工技术[J].山西建筑，2017（13）：171-173.
[3]王文涛.PBA工法地铁车站导洞施工方案优化研究[D].北京交通大学，2015：136.
[4]林兴刚，郝伟，韩夏冰，刘方达.某高架桥大孔径钻孔灌注桩施工技术研究[J].施工技术，2011（S1）：153-155.
中铁三局集团第四工程有限公司 北京 100000