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量和綜合效益。

關鍵詞：樁基礎；車輛段施工；應用

隨著我國交通建設的快速發展，各個地區興建大量的混凝土工程，這些工程規模越來越大，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，該地區水文地質情況復雜多變，使用的施工方法多種多樣，安全和質量管理風險較大，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，介紹從組建場區控制網、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太平村居委會西側空地內，黃興鎮太平村地處省會長沙市東郊，瀏陽河畔，與雨花區一河之隔，處于長株潭一體化經濟圈核心區域。境內地貌以平原為主，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。黃興鎮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，雨花區新區政府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年興建的黃興大橋將長沙城區與黃興鎮融為一體，城區主干道香樟路從黃興大橋延伸至黃興鎮腹地，擁有極為便利的交通環境。

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。受大氣降水和地表水補給，勘察期間未形成穩定水位。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，穩定水位28.82～33.87m，為承壓水。3）基巖裂隙水：根據鉆孔所反映的地質現象，基巖裂隙多為閉合，水量甚微。

本場地水的環境為II類，上層滯水對砼結構具微腐蝕性、對鋼筋砼結構中的鋼筋具弱腐蝕性，對鋼結構具PH值、CL-+SO02-型弱腐蝕性；孔隙水對砼結構及鋼筋砼結構中的鋼筋具微腐蝕。

1.3 地質條件

本工程地質條件如下：1）素填土<1-3>：褐黃、褐灰色，結構較松散，以可塑狀粘性土為主，含礫石等硬質雜物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）粉質粘土<2-1>：褐黃夾灰白色，硬塑狀，含黑色鐵錳質氧化物，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，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

根據本工程地質勘探報告可知，場地粉砂、中風化泥質粉砂巖等地質分布較廣泛，土體自穩性不佳，容易出現塌方、滲水的情況，樁身穿越不良地質層時，依據不同情況實施相應的處理，保障施工的安全和施工質量。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、細砂層等不良地質帶時，受到地下水作用，容易出現流砂、井漏，造成嚴重的質量事故。針對不同情況，必須實施可靠的解決措施。在不良地質條件下，大直徑樁擴大極易發生坍塌事故，需要采用有效的預防措施。大直徑樁基底地質情況比較復雜，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進行，保障樁身的質量。豐富的地下水資源導致樁孔積水不能及時排出，嚴格根據水下混凝土澆灌工藝展開施工。地下水豐富不能采用常規方法進行護壁，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，隨時檢驗鋼護筒中心線和垂直度，保障成孔質量滿足要求。

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，便于及時排出井內滲水情況。施工現場設定臨時土方堆放場地，所挖土方應在2d內用汽車外運，不得堆放在孔邊，保障施工現場的通暢性、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 組建場區控制網

樁位現場放線前應對現場基準坐標點實施復測，設計各個區域加密控制樁并創建場區測量控制網。通過地面加密控制網實現平面定位和高程控制，建設、監理等單位聯合檢測基準樁、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節。正式開展施工前，由總工程師領頭，組織技術人員、測量工程師對圖紙進行審核，根據設計圖設計的控制點坐標及各樁定位關鍵，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數據，最終編制標準的坐標變革，與各個樁號一一對比進行符合，坐標放樣由監理單位審核同意方可進行現場測量放點。所有樁位允許誤差控制在10mm之內。

2.2.4 鉆孔開挖

鉆孔開挖施工遵循分段開挖原則，每一節當做一個施工循環，通常土層每節高度為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，避免井坑側壁發生失穩情況。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。

3 結束語

總之，車輛段工程量、協調量較大，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，為后續專業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調性，文中以黃興車輛段與綜合基地為研究依據，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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