浅论微型高压隔离桩施工关键工序的技术控制

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摘 要：北京地铁错综复杂，需要下穿重要的桥梁，对桥梁的保护成为了风险点，为了能够有效的控制桥梁的稳定，施工的安全。近几年陆续采用了微型高压隔离桩进行了桥墩的施工和隔离，有效地控制的桥墩的变形，保证了施工的安全。

关键词：微型高压隔离桩；钢筋笼；注浆加固

1.工程概况

1.1 工程简介

北京地铁6号线呼家楼站位于朝阳北路和东三环中路的交叉口处，车站东西向设置。既有地铁10号线线位沿东三环北路南北向延伸，地铁6号线与10号线在路口实现换乘。

呼家楼站暗挖段与京广桥垂直正交，下穿京广桥东，根据本工程图纸情况，六号线车站主体暗挖初支外皮与京广桥桥桩水平静距4.05m，暗挖结构底部距离桥桩桩底13.1m。为保护好东三环京广桥的安全使用，对京广桥周边地层注浆加固改良措施采用微型高压隔离桩。

1.2周边环境

暗挖段下穿京广桥，京广桥主跨（21～24桥墩）为连续梁结构，桥墩为钢筋混凝土墩柱和带预应力混凝土盖梁的预制墩柱，承台尺寸5.5 m×5.5 m，支座为球型支座和盆式支座。桥面宽 28.0 m，双向六车道，设中央隔离带。基础均为桩基础，桩型按端承摩擦桩考虑，桩长为 20～29 m，桩径为 1.2 m，4 根为一组。

2.施工组织安排及劳动力资源配置

2.1劳动力资源配置

根据施工作业需要及工期要求，每台日成孔3根，呼家楼站配置2台钻机，考虑分为3个专业工班，分别为钢筋班、注浆及钻孔班作业班。各专业施工队按照作业工种进行劳动力组织，工人一专多能，其中电焊工、司机等特殊工种实行持证上岗。施工标准人员配置为钢筋班10人，负责隔离桩钢筋笼下料、现场钢筋制安；钻孔作业班10人，负责钻进成孔、钢筋笼下吊；注浆班5人，负责成孔后注浆作业。

2.2 机械设备准备

满足现场施工需求，根据主要机具需用计划，及时组织机械设备进场、安装、调试，保证使用。主要机械设备有XY-2型钻机2台、装载机1台、调直机2台、切断机2台、弯曲机2台等等。

3.微型高压隔离桩施工方法

3.1施工说明

按设计要求，对京广桥周边地层注浆加固改良措施选用微型高压隔离桩。微型高压隔离桩共有152根，直径为φ200，沿四个桥墩布置，采用内外双排，桩长20m，间距0.8m，梅花形布置。分为南北两侧二期进行施工，首先对靠近桥墩的一排进行钻孔注浆，钻孔注浆隔桩施工。桩钢筋笼由3根20mm螺纹钢构成。采用钻机结合跟进式套管成孔，钢筋笼安装完毕后，实施分层高压注浆。

3.2微型高压隔离桩施工方案

3.2.1施工准备

施工的设备全部进场，并报验通过，施工人员进场并接受教育后方能开始施工。

对管线进行挖探工作,微型高压隔离桩在施工前,先开挖1.2 m宽的导沟，导沟作为管线的挖探同时导沟作为控制钻机的施工用水不外流，施工完成后回填无机料,恢复至原地面高程。

3.2.2测量放线

根据设计要求做好桩位的轴线标记和测量放样,按桩位施工。

3.2.3钻孔

采用XY-2钻机，隔桩施工，套管跟进式钻孔。钻机在设计桩位安装就位后,检查冲击杆是否垂直，钻机就位要支垫平稳并保证钻具垂直后方可开钻，然后用钻头开口后旋开挖成孔。

钻孔过程中不停向钻杆通水，钻杆内的水通过钻头端部出水孔喷出。钻孔到一定深度后，接钻杆，继续钻进，直至成孔。按照孔深提前准备好钻杆的数量级长度，钻杆用完孔深就达到设计要求，当套管跟进到设计深度后终孔，钻至设计孔深后清理渣土3-5分钟即可提拔钻具。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位、下沉。

每钻进5m要用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。钻孔施工时孔间距水平方向允许偏差为±10mm，纵向允许偏差为±50mm，钻孔倾斜允许偏差为3‰。

3.2.4钢筋笼制作和安装

（1）钢筋笼制作。钢筋笼分节制作，每节长度为2.7m，每个钢筋笼由7节2.7m长和1节 1.1m钢筋笼组成，长度共20m，每节钢筋之间采用直螺纹进行连接。钢筋笼由内定位筋、钢筋笼主筋及外定位支撑筋组成。

钢筋笼内定位筋采用Φ80钢管加工，将Φ80钢管切割为每节3cm长，作为内定位环，内定位环500mm设置一道。

在内定位环的外侧焊接钢筋笼主筋，主筋为3根Φ20二级螺纹钢，三根主筋绕内定位筋均匀布设，并同内定位环焊接。

外定位支撑环采用Φ10螺纹钢筋弯成宽50 mm,高200 mm的环，外定位支撑环同内定位环焊接，位置位于3根主筋之间，每1000mm布设一道。

（2）采用简易支撑架吊放,人工配合就位。每节吊起后，缓慢落入桩孔进行就位，借助自重保持钢筋笼垂直度，用直螺纹连接牢固，安装时对准孔位，调至扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁。

3.2.5注浆导管的安装

每桩孔内布设3根注浆管，注浆管为直径20mm钢焊管，钢焊管共分为3种。

1号注浆管长度为20m，直至孔底，注浆管不设置溢浆孔，采用底部注浆、孔口溢浆方式，该管主要为填充注浆。

2号注浆管长度为20m，直至孔底，注浆管底部5m范围内设置溢浆孔，出浆孔直径4mm，间距100mm，十字对打。该管主要对下部5m范围注浆。

3号注浆管长度为15m，注浆管底部5m范围内设置溢浆孔，出浆孔直径4mm，间距100mm，十字对打。该管主要对上部5m范围注浆。

注浆管的安装：注浆管采用分节连接，每节采用丝扣连接，每节的长度同钢筋笼分节长度，在安装钢筋笼的同时，将注浆管同钢筋笼采用铁丝绑扎在一起，跟顺钢筋笼同时安装。安装过程中要对孔眼部位必须封严，封堵采用3cm×3cm的透明胶带，每个孔眼单独封堵。同时对注浆管做好1号、2号及3号标记，为注浆做好准备。

3.2.6注浆加固

每桩孔内布设3根注浆管，分3次注浆；注浆采用BW150型注浆机进行。

第一次注浆：对1号注浆管采用常压注浆，注浆压力0．4～0．6 MPa，孔口溢浆时结束本次注浆，水泥浆水灰比0.5:1；主要是进行填充注浆，将孔采用水泥浆进行封堵，起到为二次及三次注浆提供止浆阀的作用。

第二次注浆：对3号注浆管采用中高压注浆，注浆压力1.0～1.5 MPa，在第一次注浆完成后l0～15h进行，首先采用高压水对加固范围的水泥浆液进行劈裂，完成之后对其加固范围内进行注浆，水泥浆水灰比0.75:1；主要是对上部5m进行劈裂注浆，对上部5m范围内土体进行注浆加固，并为第三次注浆起到封堵作用。

第三次注浆：对2号注浆管采用高压注浆，注浆压力1.5～2.0 MPa，在第二次注浆完成后5―10 h进行，水泥浆水灰比0.75:1。主要是对底部5m进行劈裂注浆，对底部5m范围内土体进行注浆加固，注浆后加固的体直径不小于1.0m。

注浆结束的标准：当注浆压力稳定上升,达到设计压力并持续10min后不进浆、或进浆量很少时,即可停止注浆。

所有注浆材料采用普硅425水泥，均掺加万分之四的微膨胀剂。

注浆机械检查：压水试验检查机械运行情况，各管路封闭情况和进浆管的进浆情况，试验压力一般不低于1.2～1.5倍的注浆终压，也可以根据施工现场酌情处理。压水试验进行三次，每次5分钟。压水试验完后，要把水放掉。

浆液配比：注浆时应先注入一定量的稀浆后再逐步加大浆液的浓度。浆液配合比严格控制，注浆时要控制好注浆压力，以期达到良好的效果。

观测并记录泵的排量和注浆压力的变化情况，如出现问题，应根据现场实际情况进行调整，以期达到预期的压注浆效果。

4．结束语

呼家楼站暗挖施工采用微型高压隔离桩对京广桥的隔离保护，在暗挖施工完毕，京广桥桥桩的监测数据显示均在各项控制指标范围内，京广桥是安全的，微型高压隔离桩是有效的。

在后期注浆过程中，严格控制注浆量，在保证足够的浆液稳定微型高压隔离桩周边土体的同时，不得因过量注浆使京广桥桥桩与微型高压隔离桩形成整体性结构体，从而使得在穿越既有线隧道掘进的过程中产生的沉降连带到京广桥桥桩本身，使得微型高压隔离桩失去保护京广桥桥桩、控制京广桥沉降的目的。