浅谈地铁车站围护结构质量控制

浅谈（明挖）地铁车站围护结构质量控制

摘要：本文结合青岛地铁一期工程三号线08标段双山车站的建设工作对地铁围护结构施工中各工序的质量控制要点进行简要归纳总结。 关键词：地铁车站；围护结构；质量控制

目前青岛地铁一期工程的建设工作正在进行，我单位承建地铁一期三号线08标段，本标段包括两站一区间，即双山站、保儿站及两站之间的区间段。因地铁施工多在市区进行，基坑周边距城市道路、高大建筑物等较近，静荷载及动荷载较大，所以深基坑支护的质量控制工作就显得尤为重要，只有质量保证了，安全才能有所保证。下面就结合双山车站的地铁建设简单分析一下地铁围护结构的质量控制工作。

一、地铁围护结构技术控制要点

本公司承建车站主体结构采用明挖法施工，支护结构采用三种形式，分别为：钻孔灌注桩+钢管内支撑体系，钻孔灌注桩+锚索体系，吊脚桩。钻孔灌注桩+钢管内支撑体系主要用于地铁车站明挖基坑上部支护，采用此体系平衡基坑上部两侧土压力。钻孔灌注桩+锚索体系用于基坑中下部支护。当中风化岩层标高高出基坑底标高较大时，此部分基坑采用吊脚桩支护，即钻孔桩只入岩2米，桩底距基坑底尚有一段距离，当基坑开挖至吊脚桩底时，打设钢管桩至基坑底对侧壁进行支护。地铁车站围护结构的施工工序主要有钻孔灌注桩施工、高压旋喷桩止水帷幕施工、冠梁施工、钢支撑施工、桩间网喷混凝土施工、锚索施工、钢围檩施工、自进式锚杆施工、钢腰梁施工等。

在组织人员机械进场后首先进行钻孔灌注桩施工，钻孔灌注桩施工完成后进行高压旋喷桩止水帷幕施工，围护桩完成后，分层进行土方开挖，土方开挖与各支护工序穿插进行，即开挖一层支护一层。各工序的质量控制要点总结如下：

1、钻孔灌注桩施工技术控制要点

第一，桩机就位前夯实工作面，确保桩基施工过程中不发生沉陷。

第二，严格控制钻孔桩桩位，双山车站围护钻孔桩桩径1米，间距1.7米，桩顶浇筑宽1米，高0.8米冠梁，。这就要求围护桩施工时，要加强对桩位的校核，确保桩位准确。

第三，成孔过程中，经常检查孔内有无异常情况，钻架有无倾斜，各连接部位是否松动。经常对钻孔泥浆进行检验，不符合要求时，随时进行调整。始终保持孔内泥浆稠度适当、水位稳定，以防塌孔。经常注意土层变化，土层变化处均要留取渣样，判明后记入钻孔进度原

始记录表中并与地质剖面图核对。不同土质采用不同的冲程和泥浆稠度，最大冲程不超过6m；岩层中钻进时，尽量提高孔底的泥浆比重和额度，使孔底泥浆由一般的钻渣托浮力变为握裹力，使钻头下的碎岩块裹于泥浆中，以减少岩石的重复破碎。钻孔达到设计标高后，及时通知技术质量检查人员进行钻孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深等进行检查，监理确认合格后进行清孔。清孔注意事项：钻孔至设计标高后，稍提起钻头，离孔底20cm处反复冲击，采用正循环进行换浆清孔，并保持一定水头高度，以防止塌孔。混凝土灌注前进行二次清孔，确保孔底沉碴和泥浆参数满足设计和规范要求。清孔后的孔底沉渣应小于5cm，泥浆指针：相对密度为1.03-1.1，粘度为17-20s，含砂率小于2%。经检验确认清孔满足要求时，立即填写清孔检查单，并经监理工程师签认后方可进行下道工序施工。

第四，成孔后用验孔器检测桩径及倾斜度，验孔器长度不得小于孔径的4～6倍，主筋采用Φ25钢筋，其外径比钢筋笼外径大10cm。加强圈钢筋采用Φ25钢筋，每隔2m设置一道，焊接在主筋内侧，并在加强圈位置焊接2Φ25钢筋作为十字加劲撑。验孔器端部斜锥边边长1m。验孔器制作完成后注意保护，使用过程中均匀设置吊点，确保不变形。

第五、钢筋笼制作安装质量控制。制作：钢筋笼制作严格按照设计图纸及有关技术规范要求进行，在钢筋加工区统一下料、焊接。在现场绑扎，钢筋焊缝错开。安装：在护筒壁安装导向钢管或者方木，确保钢筋笼顺利下到孔中不刮孔壁；在钢筋笼上绑扎混凝土垫块，或者焊接定位钢筋，保证保护层厚度；每根桩的钢筋笼作为一个整体，起吊时，为保证不变形采用两点起吊，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在长度的中点到三分点之间，钢筋笼可在其中插入两根杉木起吊，以防止变形；钢筋笼吊放到孔中后，将钢筋笼固定在护筒上，确保钢筋笼不上浮或下沉；通过拴桩校验钢筋笼位置并进行调整，钢筋笼就位后用定位钢筋或者钢管固定。

第六、钻孔桩灌注混凝土前，对孔位、钢筋笼中心位置及二次清孔情况进行检查，符合设计及规范要求后进行混凝土灌注施工。灌注过程中，注意对导管上拔的控制，避免出现堵管或断桩。一般灌注混凝土前，导管距孔低30cm，导管低管长度≥4m，其余导管长度宜为2-6m，每次拔管后，导管埋入混凝土面至少2m,但不应大于6m。混凝土应超灌不小于80cm，以保证桩头质量。

2、高压旋喷桩止水帷幕施工控制要点

双山车站采用Ф1200＠1700高压旋喷桩，施工前，复核桩位，确保桩位准确。然后检查水泥、外掺剂的质量证明或复试实验报告。检查高压喷射注浆设备的性能，压力表、流量表的精度和灵敏度。施喷前，将钻机定位安放平稳，旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5％。

水泥浆的水灰比一般为0.7-1.0。由于喷射压力较大，容易发生窜浆，影响邻桩质量，需采用间隔跳打法施工。水泥浆宜在旋喷前1小时以内搅拌。高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶标高，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或二次注浆等措施。

3、冠梁施工技术控制要点

冠梁施工技术控制主要包括：第一，测量放线准确性，冠梁施工前首先凿除钻孔桩桩头，此时进行标高控制，然后打垫层，放冠梁内外边线；第二，钢筋绑扎要符合设计要求，安装模板前设置好冠梁垫块，保证保护层厚度；第三，混凝土浇筑时控制好混凝土浇筑质量，确保振捣密实，无蜂窝麻面现象；拆模后立即做好混凝土养护工作。

4、钢支撑施工技术控制要点

钢支撑由活动端头、固定端头和中间节组成，各节由螺栓连接。横撑采用φ609（t=16）焊接钢管。由于吊装跨度大，钢支撑安装至少需配备1台100t以上吊机进行吊装。钢支撑安装时正确设置吊点，专人指挥，慢吊慢放。首先将活动端头及固定端头定准盖梁预埋件，暂时担在盖梁上，然后采用2台100t千斤顶对盖梁施加预应力，千斤顶本身附有压力表，本车站第一道钢支撑预加应力20MPa，达到预加应力值后活动端头填塞钢楔块，楔块塞实后将千斤顶降压拆除。

5、桩间网喷混凝土施工技术控制要点

钢筋网片应固定牢固，喷射混凝土时钢筋不得晃动；设计喷混厚度10cm，但具体施工时一般根据现场情况适当调整，喷混结束后不得出现露筋现场；网片搭接长度一般为1～2个网格，喷射混凝土应在每步开挖的底部预留30cm，以便于下步开始后安装钢筋网；网喷混凝土配合比应符合设计要求，双山车站喷射混凝土配合比为水泥：砂：碎石=1：2：2.5；水泥砂浆应拌合均匀随拌随用，一次拌合的水泥砂浆应在初凝前用完。

6、预应力锚索施工技术控制要点

地铁车站围护结构施工中，采用预应力锚索支护施工的工序较为广泛。预应力锚索由自由段与锚固段组成。自由段钢绞线除锈后涂船底漆两遍，然后外套PVC套管，两端20cm范围内黄油充填，外绕扎工程胶布。锚固段每2m设一道架线环，两道架线环中间位置用Ф2铅丝捆扎4道。锚索采用1860级Фs15.2钢绞线制作。具体钢绞线束数根据断面形式有不同的设计要求。在锚固段前端设有采用Ф6.5?5钢管制作的导向帽。预应力锚索技术控制要点如下：

第一，测量放点要准确；第二，钻机就位开钻前，技术人员对钻机钻杆角度及钻杆的钻

进端进行检查，确保锚孔的位置及倾斜角度准确，钻进过程中同样要对钻进角度进行抽查；第三，将要成孔时，为防止砂石堵塞，孔深应比设计深10~20cm；第四，为防止锚孔施工时发生串孔，采用“间隔跳打”的方法施工，即钻进完成一个锚孔后，移动钻机，间隔一个锚孔就位；第五，锚索自由段钢绞线两端20cm范围内黄油充填，外绕扎工程胶布，自由段PVC套管接头部位同样要用工程胶布绕扎牢固，避免水泥浆进入自由段套管内导致后期钢绞线张拉长度不足；第六，若锚孔位于砂土层，钻孔完成后应及时注浆，避免塌孔；第七，锚固段灌浆采用二次注浆法，一次注浆采用灰砂比1:1-1:2、水灰比0.38-0.45的水泥砂浆，二次高压注浆采用水灰比0.45-0.55的水泥净浆，二次高压注浆压力宜控制在2.5-5.0Mpa，二次注浆管采用Ф22聚乙烯管，在锚固段范围内，每隔0.5m设置Ф6的出浆孔，每断面2个孔，出浆孔和注浆管内端头采用胶带纸临时密封；第八，锚固体的强度大于15MPa且大于设计强度的70％时，方可进行锚索张拉锁定，张拉控制应力不应超过锚索杆体强度标准值的0.75倍。张拉时根据设计应力值分级张拉，即张拉至设计强度值的30％、70％、110％时，在每级拉力稳定一段时间后再进行加力。

此外，因车站第一道锚索设计长度一般为20m以上，若车站离城市道路较近，地下管线较多，锚索施工前需确认钻孔施工时不会破坏沿线管线。

7、钢围檩施工技术控制要点

钢围檩施工技术控制要点主要在于标高的控制。即钢围檩吊装前要将底部三角支架的标高控制好，且三角支架要安装牢固。钢围檩吊装时注意安全，吊装完成后，对钢围檩进行焊接，钢围檩与喷混面之间空隙浇筑细石混凝土。 8、自进式锚杆施工技术控制要点

自进式锚杆施工准备与锚索施工准备相同，区别在于自进式锚杆直接采用锚杆做钻杆进行钻进，钻至设计深度即完成成孔及穿杆两个工序。锚杆采用φ50空心钢管，第一根钻杆端部安装十字钻头，钻孔完成后钻头即留在孔内。钻杆之间钢套筒连接。施工中同样注意点位与钻进角度的控制。注浆时一定要从锚杆最里端往外返浆直至将钻孔注满。

9、钢腰梁施工技术控制要点

钢腰梁材料均采用Q235B级钢材，主要采用I28a工字钢与20mm厚钢板焊接预制。每隔1.7m设置一个锚索张拉孔。钢腰梁安装前首先安装三角支撑。安装三角支撑前技术人员测量放线，定准三角支撑位置及顶平标高。工人根据支撑顶平利用电钻钻孔，采用膨胀螺栓固定三角支撑。钢腰梁安装就位后，钢腰梁与喷混面之间空隙浇筑细石混凝土。

二、地铁围护结构质量管理要点

1、切实做好技术交底工作

技术交底分为项目部内部交底和项目部对协作施工队伍的交底。内部交底一般由工程部组织编写，在项目总工审批后组织项目部人员对每个工序进行技术学习。相对内部交底，项目部对协作队伍的交底就更为重要，因为这是指导工人进行施工的最直接的文件，这就要求编写交底时必须全面、细致、易懂，具有指导性。

2、加强现场管控工作

工序施工过程中，技术人员做好质量控制工作，实施工序质量监控，从工序活动条件（人、材料、机械、方法、环境等）和工序活动效果（即工序的过程标准）两个方面监控，通过管因素、管过程，从而实现工程质量从事后检查过关转向事前、事中控制。

3、做好材料管理工作

原材料进场时，相关材料合格证、质量证明书、质量保证书、检验报告、送货单必须随货同行。依据试验检测计划进行复试并见证。材料进场第一时间同现场监理、技术人员、质检员、材料员、实验员进行现场检验。检验合格后，报现场监理见证取样并委托检测单位试验，试验合格材料才能在工程中使用。

地铁围护结构中，使用预应力钢绞线及网喷混凝土较多。预应力钢绞线应成批验收，每批钢绞线由同一牌号、同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线组成。每批质量不大于60吨。钢绞线的检测项目主要包括六方面：①、表面及外形尺寸检测，逐盘卷检验；②、伸直性检验，；③、整根钢绞线最大力检验，每批取样3根；④、非比例延伸力检验，每批取样3根；⑤、最大力总伸长率检验，每批取样3根；⑥应力松弛性能检验，每批取样3根。每根取样长度宜不少于150cm。网喷混凝土主要做抗压强度检测，采用喷大板切割法取样，在施工时，将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm（可制成6块）或45cmx20cmx12cm（可制成3块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10cmx10cmx10cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d进行试验。

4、严格工序报检制度

贯彻自检、互检、交接检的“三检制”制度。“自检”从操作者方面来说是个人或班组对质量的自我把关，保证操作质量符合质量标准。“互检”是互相检查工作，由个人与个人、班组与班组、同工程之间进行。检查工程质量。“交接检”由前后工序、工种之间的交接检查，包括质量、工序完成后清理以及成品保护等各项内容。在技术交底中需明确讲明此规定，每施工完一道工序，协作队伍向项目部报检，项目部自检合格后向现场监理报检，经监理检验合格后方能进行下道工序施工。只有将每道工序质量控制合格，最终整个工程才能符合设

计及规范要求，方能投入使用。

5、加强管理人员技术培训

定期组织项目管理人员进行技术培训，熟悉图纸，学习相关规范要求，了解新工艺新技术，提高项目部整体的管理水平。

6、 基坑监测：项目部内部监测方法，积极配合第三方检测观察基坑每日的沉降量，一旦出现异常情况，及时联系监理、设计等单位迅速采取有效措施加强支护，保证施工安全。

三、心得体会

地铁施工在青岛市政行业中属近期新增施工项目，缺少经验积累，但地铁项目前景广阔，技术性强，这就要求我们在地铁一期工程建设中边施工边总结，熟悉各工序的施工工艺，积累施工经验，注重自身技术知识的学习，提高企业的整体技术水平。通过实践，个人体会很深刻：

1．按照不同的地质情况设定不同的支撑体系，保证结构安全。

2．同时项目部须完善质量管理制度，逐级报检，对不符合相关要求的工序及时处理。 3. 项目管理人员必须具备强烈的责任心，防微杜渐，做好现场管控，保证每道工序符合设计及规范要求。

计及规范要求，方能投入使用。

5、加强管理人员技术培训

定期组织项目管理人员进行技术培训，熟悉图纸，学习相关规范要求，了解新工艺新技术，提高项目部整体的管理水平。

6、 基坑监测：项目部内部监测方法，积极配合第三方检测观察基坑每日的沉降量，一旦出现异常情况，及时联系监理、设计等单位迅速采取有效措施加强支护，保证施工安全。

三、心得体会

地铁施工在青岛市政行业中属近期新增施工项目，缺少经验积累，但地铁项目前景广阔，技术性强，这就要求我们在地铁一期工程建设中边施工边总结，熟悉各工序的施工工艺，积累施工经验，注重自身技术知识的学习，提高企业的整体技术水平。通过实践，个人体会很深刻：

1．按照不同的地质情况设定不同的支撑体系，保证结构安全。

2．同时项目部须完善质量管理制度，逐级报检，对不符合相关要求的工序及时处理。 3. 项目管理人员必须具备强烈的责任心，防微杜渐，做好现场管控，保证每道工序符合设计及规范要求。

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