曾 建
中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600
摘 要：通过对邻近成灌高铁郫县高架特大桥深基坑工程的研究分析，在砂卵石地区采用全套管咬合桩形成悬挂式止水帷幕，有效保护基坑边高风险、高要求高铁桥梁，为类以工程提供参考。本文介绍全套管咬合桩止水帷幕原理、特点、工艺流程及注意问题。
关键词： 全套管咬合桩 悬挂式止水帷幕 建（构）物保护 深基坑
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] 前言
止水帷幕（Check the water curtain）是一个概念，是工程主体外围止水系列的总称。用于阻止或减少地下水从基坑侧壁及基坑底流入坑内而采取的止水体。
成都地铁6号线犀浦站邻近成灌高铁郫县高架特大桥，车站采用明挖顺做法施工，基坑深约20m，车站大里程端临近181#桥墩基础桩净距约为13m。施工过程需严格控制桥梁沉降、倾斜。同时根据成都铁路局要求，施工过程中应严格控制地下水的降低，减小基坑开挖对铁路桥的影响。
2 工程概况
2.1 地铁犀浦站工程概况
犀浦站位于红光大道西南侧，沿浦发街布置，车站总长276，为地下二层双柱三跨岛式站台车站，宽13～18m。车站顶板覆土厚度为3.5m，底板埋深20m。
2.2 成灌高铁郫县高架特大桥概况
成灌高铁郫县高架特大桥，建成于2009年，桥面铁路为整体道床，设计最高时速200km/h。车站施工影响范围内为32.7m简支梁桥，桥墩采用M型桥墩，基础采用直径1.25m摩擦桩,桩长约31m。
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2.3 地质概况
车站范围内地形较平坦，为岷江水系Ⅰ级阶地，站址范围上覆第四系全新统人工填土（Q4ml），其下为第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质黏土、砂土及卵石。根据钻孔揭示，场地范围内上覆第四系人工填土层（Q4ml）；其下为第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质黏土、细砂及卵石。
3 基坑围护形式的选择
车站线路与高铁桥垂直，车站大里程端靠近桥梁，车站总长约276m，故车站远离高铁桥部分采用成都地铁常规支护形式，靠近高铁桥约45m范围需考虑基坑施工过程中地下水下沉对桥梁基础的影响。根据成都地区深基坑工程经验，基坑开挖过程中对坑内、坑外均采用管井降水，故不适用。常用基坑止水方式如表1，经比选结合成都地区经验拟选择全套管咬合桩，作为止水帷幕又作为承受水土压力的围护桩。车站范围内地层主要为卵石层透水性较强，基坑底50m内未见不透水层，故止水帷幕未能插入不透水层，属于悬挂式止水帷幕。围护结构具体参数如下：28~33轴围护桩采用φ1.2m@0.9m全套管咬合桩，桩插入深度约10m，其中围护桩钢筋笼间隔布置。竖向设3道支撑，基坑中部设格构柱；
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4 地下水处理
降水过程中，易造成地层中细颗粒物质大量流失，形成砂潜蚀，发生流砂或管涌，引起地面沉降、坑壁坍塌和地面变形，危及周边建（构）筑物安全。故降水设计按《建筑与市政降水工程技术规范》控制出砂量，先做单井试抽试验，出砂量控制在设计范围内时，再进行群井施工。
采用全套管咬合灌注桩进行止水范围，坑外不设降水井，坑内设疏干井，疏干井直径为Φ300mm，井深约25m（基底以下5m），于基坑内呈梅花型布置两排，单侧井距15～20m，降水深度为不小于基坑底1m。降水期间单井出砂率控制在1/100000以内。
5 计算分析
采用理正深基坑7.0进行内力、变形及稳定性计算，水平抗力系数采用m法取值。
围护结构按施工过程进行受力分析，土压力按朗肯土压力理论计算。侧向水土压力采用水土分算，水压力按静止水压力计算，地下水位按坑外不降水坑内降水后水位高度为基坑底面以下1m计。典型计算结果如图2及图3，经计算围护结构强度稳定性及地表沉降均满足要求。
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6、全套管咬合桩施工工序
（1）先施工咬合桩混凝土导墙，桩基就位对中，吊装安放套管，压入套管后接长钢护筒，如此反复，直至设计标高后灌注混凝土。
（2）总体原则是先施工A桩，后施工B桩，施工顺序为A1-A2-B1-A3-B2-A4……
（3）为便于B桩施工，达到设计咬合尺寸，要求A桩采用超缓凝混凝土。
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7、咬合桩施工缺陷处理及预留接口处理
（1）施工过程中两侧桩已完全凝固难以切割，可在桩背再增加一排咬合桩及2根悬喷桩进行桩背桩补强，如图6。
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（2）施工过程中一侧桩已完全凝固难以切割，可在桩背再增加2根旋喷桩进行桩背桩补强，如图7。
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图7 桩背桩补强示意图（二）
（3）施工过程中一侧桩有早凝倾向但还未完全凝固时，为避免继续按正常施工造成事故桩，可及时在A1桩侧施工1根砂桩以预留咬合锲口。此法亦可为后期止水帷幕预留接口。
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8 全套管咬合灌注桩工艺要求
（1）咬合式排桩施工应编制施工专项方案。
（2）咬合桩施工前必须试桩，以便检验所选的设备、施工工艺以及技术要求是否适宜。
（3）成孔应采取措施防止Ⅰ序桩混凝土"管涌"；
（4）Ⅰ序桩混凝土的坍落度不宜大于160mm；
（5）Ⅰ序桩超缓混凝土的初凝时间不宜小于60小时，终凝时间≤72h。
（6）除岩层以外取土面应始终高于套管底口2.5m，或采用向套管内注入一定量的水，通过水压力来平衡Ⅰ序桩混凝土的压力。
（7）桩身混凝土应连续一次性浇筑，并保证密实度。
（8）施工起始处桩芯采用细砂灌注，在砂桩接缝处采取措施进行止水处理。Ⅱ序桩应在Ⅰ序桩混凝土初凝前完成切割成孔。当Ⅰ序桩超缓混凝土质量不稳定出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成咬合式排桩施工未能按正常要求进行而形成事故桩时，事故桩部位应采取防水、补强等。
（9）钻进过程中，每进尺2～3m，应检查钻孔直径和竖直度。
（10）成孔设备就位后，必须平正稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。
（11）应采用低应变动测法检测桩身完整性，检测桩数不宜少于总桩数的20%，且不得少于5根；本车站基坑安全等级为一级，基坑变形等级为一A级，围护桩作为永久结构参与抗浮，故围护桩桩身完整性检测数量应进行100%检测；
9 结束语
本工程通过采用悬挂式止水帷幕有效减小了基坑周边地下水下降，基坑施工过程高铁桥沉降、倾斜均满足铁路局要求。
参考文献
[1] 韩轶群 全套管咬合灌注桩在基坑支护工程中的应用 四川建设，2010（2）.
[2] 吴沛 牟松 杭州解放路延伸工程全套管灌注咬合桩施工技术 隧道建设，2005（8）.
1[收稿日期：年-月-日
基金项目：无
作者简介：曾建（1987年7月），男，四川省遂宁市（蓬溪县）人，市政工程工程师，资深地铁基坑设计师；E-mail：251187852@qq.com
·隧道/地下工程·