“吊脚桩”在城市地铁基坑中的实践运用

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1、“吊脚桩”在城市地铁基坑中的实践运用深圳地铁5号线长龙站受前期工程影响，开工较晚，开工后受地质条件影响，施工进度缓慢，里程碑工期无法保证。在保证基坑安全设计等级的前提下，通过围护结构设计优化和采用“吊脚桩”，成功化解了工期风险，同时节约了成本。本文重点对围护结构优化原则和“吊脚桩”施工要点进行了介绍。关键词：地铁基坑；围护桩；施工工期；吊脚桩1.工程概况　　1.1平面位置　　深圳地铁5号线长龙站位于深圳市龙岗区布吉中学门前吉华路下，布吉中学南西侧。站位周边是办公、商住楼、布吉中学和工业区，吉华路为双向6车道，道路宽约为24米，交通极

2、为繁忙。场区所在地区为台地，地形略有起伏。　　1.2工程地质及水文　　1.2.1工程地质　　根据实际勘查情况，长龙站地质情况从上往下，依次为：素填土、粉质粘土、全风化角岩、强风化角岩、中等风化角岩、微风化角岩。　　①素填土：主要成分为粉质粘土，夹少量碎石和砂砾，可塑～坚硬，土质不均，属高压缩性土层，厚度0.60～6.50m。　　②粉质粘土：土质均一，局部混少量砂砾，层顶埋深2.00～5.80m。　　③全风化角岩：呈土状或土夹砂状，沿线路断续分布，层顶埋深3.80～7.55m。　　④强风化角岩：呈砂土状或碎块状，沿线路普遍分布，层顶埋

3、深0.00～17.00m。　　⑤中风化角岩：呈碎块状或块石状，沿线路断续分布，层顶埋深2.50～20.00m。　　⑥微风化角岩：呈块石状或大块石状，沿线路普遍分布，层顶埋深0.50～23.20m。　　1.2.2水文地质　　本场地地下水按赋存条件主要分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。　　孔隙水主要赋存在第四系素填土、粘性土中，水量较小，不具承压性。基岩裂隙水主要赋存在角岩强风化及中风化岩层中，水量较小，略具承压性。　　1.3原设计情况　　长龙站里程为CK30+355.1，车站终点里程为CK30+568.4，车站总长213.3m，采用明挖

4、法施工。施工期间需保证双向四车道通行，局部采用半盖挖法施工,设置钢筋混凝土梁、临时路面系统疏解交通。车站主体结构采用地下二层双跨矩形框架结构，地下一层为站厅层,地下二层为站台层。含4四个出入通道2个风亭。　　车站基坑围护结构钻孔桩直径1000㎜，间距1200㎜，深入基坑底1.5m，根据基坑底标高不同，桩长为17m～19.5m不等，围护桩共计380根。桩间设Φ600旋喷桩止水，所有旋喷桩穿透强风化角岩。　　主体围护结构钻孔桩桩顶采用冠梁连接，明挖段冠梁800㎜×1000㎜，采用C30混凝土浇筑。　　2.工程实施条件　　2.1施工场地条

5、件　　本站在吉化路上，施工期间需保证双向四车道通行，因此围护结构施工需分期围挡施工，其中车站主体部分分三期围挡，围挡内施工场地有限，施工设备投入受限，按不相互影响，在第三阶段最多布置15台钻机。　　2.2施工时间　　第一期围挡具备施工条件：2008年6月1日，围护结构施工期间还需要进行两次交通疏解及管线改移工作，时间约2个月。里程碑工期要求：主体结构完成，具备铺轨条件要求是2010年2月28日，有效施工时间19个月。　　3.3现场地质条件　　(1)中风化及微风化角岩埋层深度浅，桩基础在微风化平均埋深约10m，最浅处离地面仅0.5m就

6、进入微风化角岩,钻进十分困难。　　(2)岩石强度大，地质勘察设计院提供的微风化层最大强度为243.1Mpa，最小强度为48.5Mpa，平均强度为118Mpa。　　3.4第一期施工情况　　(1)可施工围护桩数量：45根。　　(2)机械设备：5台冲击钻机(由于场地受限，只能投入5台)。　　(3)施工时间：根据施工一个月的进度统计，冲击钻钻素填土层平均6m/天，中风化层平均2.5m/天，微风化层平均0.8m/天，按1根/10d.台计算，预计第一期围护桩施工需要90天。　　3.工程实施存在的问题　　3.1单根围护桩成桩周期长　　根据详勘资料

7、和第一期前阶段施工揭示地质情况看，本站基坑深度范围内，中风化、微风化角岩数量大，平均达10m以上，强度硬，钻机钻进非常困难，设备磨损大，施工进度非常缓慢，平均每根桩成桩时间约10天。　　3.2里程碑工期无法保证　　根据第一期前阶段的施工进度分析，按原设计施工，第一阶段施工时间约90天，第二期围挡有85根桩，投入10台钻机，计划时间85天，第三期围挡有260根桩，投入15台钻机，计划时间173天，围护结构施工时间共计348天，围护结构施工期间，还要进行两次交通疏解及管线改移施工(约2个月)，按此推算，围护结构完成时间约在2009年7月

8、15日。然后再进行土石方开挖、支撑架设和主体结构及内部结构施工，基坑石方爆破量也较大，且在城市爆破，影响因素较多，工程在2010年2月28日前完成达到铺轨条件无法达到保证，必将影响全线工期按期完成。　　4.围护结构变更设计　　在详细研