擴大樁基礎在車輛段施工中的應用

謝火旺

摘 要：黃興車輛段屬于湖南省交通規(guī)劃建設重要交通線，人工挖孔樁是該車輛段施工中的特殊工種，文中從黃興車輛段與綜合基地交通條件、水文條件等情況展開分析，介紹該工程車輛段人工挖孔樁基施工難點和流程，保證該車輛段施工質(zhì)量和綜合效益。

關(guān)鍵詞：樁基礎；車輛段施工；應用

隨著我國交通建設的快速發(fā)展，各個地區(qū)興建大量的混凝土工程，這些工程規(guī)模越來越大，對基礎承載力要求越來越高。黃興車輛段與綜合基地工程具有工程量大、施工接口多，該地區(qū)水文地質(zhì)情況復雜多變，使用的施工方法多種多樣，安全和質(zhì)量管理風險較大，對樁基施工提出更高的要求。文中深入分析黃興車輛段交通條件及水文情況，介紹從組建場區(qū)控制網(wǎng)、樁位放樣、鉆孔開挖等方面擴大樁基礎的方法。

1 工程概況

1.1 工程用地位置及交通條件

黃興車輛段與綜合基地選址于湖南省長沙市長沙縣黃興鎮(zhèn)太平村居委會西側(cè)空地內(nèi)，黃興鎮(zhèn)太平村地處省會長沙市東郊，瀏陽河畔，與雨花區(qū)一河之隔，處于長株潭一體化經(jīng)濟圈核心區(qū)域。境內(nèi)地貌以平原為主，地勢平坦，土地肥沃，氣候適宜，雨量充沛。工程所在地位置如圖1。

本工程所處地區(qū)交通條件非常便利，通過A45線能夠直達京珠、長永高速和長沙市市區(qū)。黃興鎮(zhèn)北接機場高速和黃興大道，南連黃柏大橋，距黃花國際機場8公里，雨花區(qū)新區(qū)政府5公里，省政府新府8公里，距星沙10公里，京珠高速、上瑞高速兩條交通大動脈擦身而過，2006年興建的黃興大橋?qū)㈤L沙城區(qū)與黃興鎮(zhèn)融為一體，城區(qū)主干道香樟路從黃興大橋延伸至黃興鎮(zhèn)腹地，擁有極為便利的交通環(huán)境。

1.2 水文條件

本工程地下水主要有上層滯水、孔隙水、基巖裂隙水三大類。

1）上層滯水：賦存于素填土<1-3>及耕植土<1-4>中，水量有限，不連續(xù)。受大氣降水和地表水補給，勘察期間未形成穩(wěn)定水位。2）孔隙承壓水：賦存于粉細砂<2-3>、卵石<2-5>中，接受大氣降水、地表水及地下徑流補給，以后者為主。水位受季節(jié)性影響大，勘察期間的初見水位埋深0.80～6.10m，初見水位26.98m～32.52m，穩(wěn)定水位28.82～33.87m，為承壓水。3）基巖裂隙水：根據(jù)鉆孔所反映的地質(zhì)現(xiàn)象，基巖裂隙多為閉合，水量甚微。

本場地水的環(huán)境為II類，上層滯水對砼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性、對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具PH值、CL-+SO02-型弱腐蝕性；孔隙水對砼結(jié)構(gòu)及鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕。

1.3 地質(zhì)條件

本工程地質(zhì)條件如下：1）素填土<1-3>：褐黃、褐灰色，結(jié)構(gòu)較松散，以可塑狀粘性土為主，含礫石等硬質(zhì)雜物15%。2）耕土<1-4>：灰褐色，濕—很濕，可塑狀為主，含少量植物根及礫石。3）粉質(zhì)粘土<2-1>：褐黃夾灰白色，硬塑狀，含黑色鐵錳質(zhì)氧化物，無搖震反應，干強度中等，有光澤。4）粉細砂<2-3>：褐黃，很濕—飽和，稍密狀，級配一般，成分多為石英質(zhì)，含云母及少量粘性土。

2 人工挖孔樁施工要點及擴大樁基礎步驟

2.1 人工挖孔樁注意要點

根據(jù)本工程地質(zhì)勘探報告可知，場地粉砂、中風化泥質(zhì)粉砂巖等地質(zhì)分布較廣泛，土體自穩(wěn)性不佳，容易出現(xiàn)塌方、滲水的情況，樁身穿越不良地質(zhì)層時，依據(jù)不同情況實施相應的處理，保障施工的安全和施工質(zhì)量。本工程樁基人工挖孔樁應注意以下幾點：大直徑樁穿過粉砂、細砂層等不良地質(zhì)帶時，受到地下水作用，容易出現(xiàn)流砂、井漏，造成嚴重的質(zhì)量事故。針對不同情況，必須實施可靠的解決措施。在不良地質(zhì)條件下，大直徑樁擴大極易發(fā)生坍塌事故，需要采用有效的預防措施。大直徑樁基底地質(zhì)情況比較復雜，需要采用針對性處理。樁深、樁徑大，可以從有效的措施確保混凝土澆注連續(xù)進行，保障樁身的質(zhì)量。豐富的地下水資源導致樁孔積水不能及時排出，嚴格根據(jù)水下混凝土澆灌工藝展開施工。地下水豐富不能采用常規(guī)方法進行護壁，使用鋼護壁筒進行護壁，做好一系列準備工作，確保鋼護筒下沉連續(xù)實施，順利下沉至巖層中。盡可能減少中途停頓時間，避免淤泥、流砂層固結(jié)，隨時檢驗鋼護筒中心線和垂直度，保障成孔質(zhì)量滿足要求。

2.2 擴大樁基礎施工步驟

人工挖孔樁施工流程如圖2。

2.2.1 平整場地及施工準備

對施工原場地進行平整操作，實現(xiàn)三通一平效果么，滿足施工機械、人員和運輸材料的要求。建筑物外部選擇適當位置設計排水溝，便于及時排出井內(nèi)滲水情況。施工現(xiàn)場設定臨時土方堆放場地，所挖土方應在2d內(nèi)用汽車外運，不得堆放在孔邊，保障施工現(xiàn)場的通暢性、準備施工所用的設施、照明、機械等，便于順利開展施工。

2.2.2 組建場區(qū)控制網(wǎng)

樁位現(xiàn)場放線前應對現(xiàn)場基準坐標點實施復測，設計各個區(qū)域加密控制樁并創(chuàng)建場區(qū)測量控制網(wǎng)。通過地面加密控制網(wǎng)實現(xiàn)平面定位和高程控制，建設、監(jiān)理等單位聯(lián)合檢測基準樁、加密樁，確保準確無誤。

2.2.3 樁位放樣及放點操作

對樁位進行放線時，單樁單柱對樁定位提出更高的要求，樁位定位也是樁基施工重要環(huán)節(jié)。正式開展施工前，由總工程師領(lǐng)頭，組織技術(shù)人員、測量工程師對圖紙進行審核，根據(jù)設計圖設計的控制點坐標及各樁定位關(guān)鍵，采用CAD軟件對坐標還原并計算各樁樁心左邊，使用計算機精確計算相關(guān)數(shù)據(jù)，最終編制標準的坐標變革，與各個樁號一一對比進行符合，坐標放樣由監(jiān)理單位審核同意方可進行現(xiàn)場測量放點。所有樁位允許誤差控制在10mm之內(nèi)。

2.2.4 鉆孔開挖

鉆孔開挖施工遵循分段開挖原則，每一節(jié)當做一個施工循環(huán)，通常土層每節(jié)高度為1000mm，如果遇到流砂等地段高度控制為500mm。挖土由人工自上而下展開操作，同一段挖土次序由中間向周邊。擴底部分遵循先挖樁身圓柱體，后擴底尺寸修成擴底形。對地下水下以下展開施工時，必須采用吊桶把泥水吊出，如果遭遇大量滲水，在孔底一側(cè)挖集水坑，借助高揚程潛水泵把水排出。開挖樁孔按照跳裝交叉法進行，避免井坑側(cè)壁發(fā)生失穩(wěn)情況。樁孔挖至孔底設計標高或持力層后，及時告知建設方同勘察、監(jiān)理等人員同時鑒定，確定滿足設計要求迅速擴大樁頭，清理孔底并實施驗收操作。驗收達標澆灌混凝土封底，封底混凝土最小高度控制為200.如果澆灌混凝土時孔內(nèi)滲水量較大，澆灌施工應使用導管或串筒。

2.2.5 護壁硂施工

每次掘進1.0米時必須護壁，將護壁定型組合鋼模裝好，依據(jù)樁孔中心點校正模板，確保護壁厚度、樁孔尺寸等指標滿足設計要求。同時，合理設計配護壁鋼筋，隨之澆注護壁砼，上下護壁間應搭接50mm，使用鋼筋插實保障護壁砼的密實度。如果砼達到一定強度后方可拆模，拆模后實施校正處理，對不合格部位進行修正，直至合格為止。

2.2.6 擴大頭施工

如果樁孔挖至設計標高時，必須停止掘進，告知建設方（或監(jiān)理單位）會一同設計、勘察、并進行鑒定，達到要求后快速擴大樁頭，清理孔底并實施驗收。驗收后采用稍高于設計標號的砼封底100mm，避免巖石風化。

2.2.7制作、吊放鋼筋籠

鋼筋通過試驗達標后，通過交流電焊機實施焊接操作，采用J422焊條焊接圓鋼，要求焊縫表面完整，高度不得低于母材，并與母材圓滑過度。同時，主筋焊接應控制在同一中心線上，同一斷面焊接點數(shù)不大于50%。

鋼筋籠成型要求：

鋼筋籠長度：±50mm 鋼筋籠直徑：±10mm

主筋間距：±10mm 箍筋間距：±20mm

鋼筋籠檢驗達標后方可下井，大鋼筋籠通過吊車實施吊放，小鋼筋籠采用扒桿吊放，安裝過程中必須慢吊慢放，避免碰撞井壁。下放到位后，查看鋼筋籠中心與樁孔中心是否完全重合，鋼筋籠與井壁墊砼墊塊，保證保護層的厚度處于均等狀態(tài)。

3 結(jié)束語

總之，車輛段工程量、協(xié)調(diào)量較大，因此，車輛段施工組織要求一般較高。車輛點施工組織必須以盡早開工為基礎，為后續(xù)專業(yè)施工提供堅實的檢出。影響車輛段施工因素較多，必須進一步提升樁基礎施工協(xié)調(diào)性，文中以黃興車輛段與綜合基地為研究依據(jù)，積累一些車輛段樁基礎施工要點，以期為類似工程打下堅實的基礎。

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