薛 鹏

中铁二十局集团有限公司，陕西 西安 712000

1 工程概况

某地铁四号线那历村站为地下二层岛式站台车站，为单柱两跨箱型框架结构，总长210m。主线段施工中，开挖深度为17～19m，宽度为19.7m，车站内部适配2组风亭和4个出入口。考虑到地铁车站施工的结构稳定性和安全性要求，在车站主体基坑施工中采用φ1000mm钻孔灌注桩支护的方式，在桩间喷射混凝土。

2 地铁车站的围护桩施工方案

在现场适配2台旋挖钻机，在离钻机较近的部位开挖泥浆池，用于高效清理钻孔施工期间所产生的渣土，将该部分回填至泥浆池内。为增强各道工序间的联系，在现场由专员根据要求集中加工桩基钢筋，经质量检验后及时用于施工，以形成流水化施工作业的模式。

3 喷射混凝土施工工艺及质量控制

3.1 施工流程

喷射混凝土施工具体流程：现场勘察→土方开挖（机械为主、人工为辅）→桩间土清理→钢筋网片制作及安装→喷射混凝土→养护。

3.2 土方开挖

地铁车站土方开挖施工具有工程量大的基本特点，常采取机械与人工相结合的方案，首先由机械设备组织开挖作业，距设计位置约0.2m时转为人工开挖的方法，以提高开挖作业的精确性，避免出现超欠挖现象，且尤为关键的是桩间土，该部分以机械开挖的方式为宜。桩间土壁初步成型后，由人工修整，使其具有足够的规整性。待土方开挖工作落实到位后，在随后的2～3h内组织混凝土的喷射作业。

3.3 钢筋网片制作及安装

桩间施工采取挂网喷射混凝土护壁的方法，即挂设φ8@150×150mm钢筋网，经施工后形成80mm厚的喷层。在钢筋大批量加工前，先对原材料进行全面的质量检查，例如形状、尺寸等。焊接网最外部钢筋的交叉点不可开焊，否则易影响施工质量。待各项桩的处理工作落实到位后，随即铺设钢筋网片。竖向沿桩按照1m的间距依次用C16自扩底锚栓与围护桩固定，植入桩内的长度至少需达到13cm。锚栓施工选用C16螺纹钢筋，并对其采取固定措施。横向拉筋施工所用材料为C16螺纹钢筋，采用单面焊的方法，焊接长度需符合相关要求。

在钢筋网制作成型后，在使用前需采取除锈处理措施并调直，混凝土喷射施工期间钢筋网片不可发生晃动，网片与坡面土体的间距至少需达到20mm。在钢筋网片的转运以及吊装过程中，需规避变形、扭转等问题，适配加强架立筋，以提高支撑水平，保证钢筋笼具有较高的刚度[1]。钢筋网片安装示意图如图1所示。

图1 网片安装示意图（单位：mm）

3.4 混凝土喷射施工

混凝土的喷射厚度按80mm控制，桩间网喷分层施工，但需避免单层厚度过大的情况，并尽可能缩短桩间土的暴露时间，在经过土方开挖作业后，随即采取喷射措施。在混凝土喷射施工前，需详细标记喷射面，以保证其具有平整性。

初喷施工所用材料为C20早强混凝土，原材料组成方面，碎石和粗砂的粒径为0.5～1.6cm，并选用普通硅酸盐水泥。原材料的质量易对混凝土的综合性能造成影响，进而影响工程的整体施工质量，因此需要在进场前加强质量检验，从而保证各类原材料均可满足质量要求。

对于速凝剂等外加剂的选用，则需组织试验，以便分析速凝效果，确定在最佳应用效果时的添加量，通常混凝土的初凝需在5min以内，终凝需在10min以内。经试验与分析后，确定水泥的用量约为425kg/m3，水泥∶碎石∶中砂=1∶2∶2，外加剂含量以4.7%为宜，砂率约为55%。

混凝土性能将随着时间的延长而逐步下降，因此需遵循随拌随用的原则，对于掺入速凝剂的混凝土，需尽可能在20min内将其投入使用，否则易结团。此外，为加强对混凝土试件的质量控制，需组织强度检验，以便于精准地掌握质量情况。混凝土喷射施工现场图如图2所示。

图2 混凝土喷射施工现场图

在混凝土喷射施工前，需清理受喷面的杂物，例如浮土、回弹物等，通常可采取高压风清理的方式，具体根据实际情况控制喷射机的水压和风压，保证混凝土可以喷射到位。混凝土喷射施工需遵循分段、分层的基本原则，按自下而上的顺序螺旋式喷射，做到一圈压半圈，喷头则需对准受喷面，两者间距控制在0.6～1m，单次喷射厚度为50～70mm，喷射压力为0.12～0.15MPa，每完成一次喷射作业后，待该处的混凝土达到终凝状态时，方可组织后续的喷射施工，期间及时清理悬浮于钢筋上的混凝土。

为保证施工质量，混凝土应全面覆盖钢筋，加强对水灰比值的控制，通常以0.40～0.45较为合适。经过喷射施工后，喷层不可出现滑移、干斑等质量问题，若有则随即处理，尽可能从源头上规避问题，采用符合质量要求的外加剂，确保掺外加剂后的喷射混凝土性能满足设计要求[2]。

3.5 养护

经过混凝土喷射施工后，组织洒水养护作业，通常需在完工的2h后开展此项工作，时间根据混凝土成型质量情况而定，原则上需超过7d。若现场温度在5℃以下，则不宜采取洒水养护措施。经过全面的养护后，使混凝土在温湿度适宜的条件下有效成型，避免出现脱落、裂缝、漏喷等质量问题。

4 桩间喷射混凝土施工的质量控制措施

（1）加强对各道施工工序的控制，在一道工序施工完成且满足质量要求后，方可组织下一道工序的施工，按此方式有条不紊地开展各项工作。在土方开挖和桩间清理工作中，需避免桩与混凝土间存在夹泥问题。在钢筋笼制作及安装阶段，应以设计图纸为准，以规范化的方式完成各项工作，避免出现磕碰、变形、扭转等问题，以免影响钢筋笼的质量及使用效果。控制喷射混凝土配合比、计量、搅拌时间等，喷射混凝土配合比的选择应满足设计要求的强度等级，并有利于节约水泥和减少回弹。在特殊情况下，还应符合抗冻性、抗渗性等要求。

（2）在组织混凝土喷射施工前，需由专员操作，确保桩间封闭面具有平整性。混凝土的工程性能易对施工质量带来影响，因此需加强对水的用量和干料配合比的控制，切实提高混凝土的喷射施工质量。根据现场施工需求，适配400L及以上容量的强制式搅拌机，利用该设备搅拌混凝土，持续60s以上，确保混凝土足够均匀。混凝土材料重点考虑掺入和未掺入两类，各自拌制后的放置时间不尽相同，前者的放置时间不宜超过20min，后者不宜超过2h。产出的混凝土需及时转运至施工现场，运输途中可采取滴水、雨淋等方法。由于混凝土中易掺杂杂物，在施工前需采取过筛处理措施，提高混凝土的纯度[3]。

（3）混凝土喷射施工时，采取的是先送风后开机的顺序，按设计配比有序添加混合料，整个过程中混合料的供应需具有连续性，喷射机的工作风压在0.1MPa左右较为合适。混凝土喷射施工采取的是分段、分层的方法，每段高度以1.5m左右较为合适，但期间应预留约300mm，用于钢筋笼的搭接作业。经过混凝土喷射作业后，清理输料管和喷射机内部的积料。待前一层达到终凝状态后，方可组织后一层的喷射施工，各层的工作紧密衔接，若由于特殊情况而导致终凝时间达到1h以上，则需利用水或风清理喷层，在此前提下方可继续喷射。

（4）混凝土终凝2h后，进入喷水养护环节，时间方面至少需达到7d。施工期间详细记录各项数据，包含现场施工数据、试验数据、监控量测数据等，分类整理、妥善保管，作为质量分析的依据。

5 结束语

综上所述，在地铁车站施工中，桩间喷射混凝土施工为重点内容，做好此方面的工作后，有助于提高岩体的强度及工程的整体施工质量，营造安全的施工环境，以保证车辆的安全通行及乘客的高效出行，充分发挥出地铁车站在城市轨道交通系统中的作用。