流塑土區拌和站基礎施工技術

許傳寶

中鐵二十二局集團第四工程有限公司京新高速項目部 天津 301700

1 引言

目前高速公路的拌和站建設分為兩種方式：一是利用所在地區成型的拌和站進行公路建設；二是根據業主要求和公司相關文件要求，自行修建拌和站僅供所在工程的混凝土制作和運輸。第一種施工方式雖然減少了建設拌和站需要占用土地、機械設備、罐車運輸等手續和經濟壓力，但是為了保證整個高速公路項目的施工進度和混凝土的質量，通常選擇第二種方案既選擇合適的拌和站位置進行自行建設。因此，在選定的點位下保證拌和站順利的建設和運行，對整個工程項目的穩定進行有重要意義。

2 工程概況

金臺鐵路5標項目經理部三工區主要施工區域為鐵路正線DK125+188～DK137+864（臨海南站包括在內）共12.676km；三工區將修建4號拌和站作為工區內唯一一個拌和站，負責三工區內所有構筑物混凝土的供應，供應方量約為17萬m3（包含噴錨砼）。

工區內工程地質為，地表～3m為素填土，雜色，稍密，潮濕-飽和，以粘性土、碎石土為主。往下開挖后3～9m為淤泥，土壤呈流塑狀，顏色多為黑灰色，伴有腐殖、爛臭味。9～17m為細圓礫土：雜色，中密飽和，顆粒成分以砂巖凝灰巖為主。具有以下特點：

（1）流塑土的含水率大、孔隙比大、滲透小，抗剪能力差，基坑開挖后急易塌方。

（2）第四孔隙潛水主要賦存于粉質黏土、淤泥中，接受大氣降水和地表水補給，水量較大。

（3）地下水對混凝土結構具有侵蝕性。

（4）淤泥層較厚，易發生滑動失穩。

如何快速有效的確保基坑開挖的順利進行，從而避免基坑坍塌造成進度的停滯、經濟上的損失和安全上的隱患，成為了本技術研究的重難點[1]。

3 基坑開挖工藝的選擇及特點

3.1 工藝選擇

為了保證施工進度，先后對基坑內的流塑土進行了固化凝結、拋石換填、拋石擠淤、開挖放坡等處理方式，效果不佳。隨后嘗試鋼板樁坐圈，圍棱支腳的方式進行基坑開挖，雖然效果尚可，但工費極高、工期長、效率低。后期采用了以工字鋼作柱與梁，搭建鋼桁架的方式進行基坑開挖，同時配備兩臺污水泵進行排水,保障基坑的降水。

3.2 工藝特點

（1）采用I28工字鋼作柱，柱與柱之間間隔25cm，柱橫向采用I20工字鋼作梁，底梁距坑底20cm，梁與梁間間距200cm，頂梁距柱頂間距40cm。

（2）在基坑澆筑完畢并且預埋件施作完成后，將工字鋼拔除，根據工字鋼的完好程度決定是否用于下個基坑，最大程度的發揮工字鋼的使用價值，大大減少了資金的投入和損耗。

4 基礎形式的選擇及施工流程

4.1 方案選擇

為保證拌和站下儲料罐處安裝的穩定及安全，采用預應力管樁+筏板基礎的方案，預應力管樁可以直接被打入砂層及巖層，能夠承受極高的壓力，使得樁側能承受更大的壓力，形成更為穩固的整體結構，保證了地基在淤泥地區的承載能力[2]，而筏板基礎具有良好的整體性，且能極大的提升受力面積和受力點。

4.2 施工流程

（1）樁管布置

管樁靜壓采用YZY300～360型靜壓機，25t 吊車負責管樁的起吊和落位，考慮到淤泥層分布在地下3～9m的位置，預應力管樁設計長度暫取21～22m，樁間距按2.4m考慮，正方形布置；管樁類型選擇PC-500(100)AB-C60，采用靜壓法壓樁，壓樁時控制壓樁速度在1m/min-2m/min之間，經現場實際數據統計，壓樁速度控制在1.5m/min最佳。壓樁后要對實際深度進行測量，確保樁長達到設計深度；

管樁布置圖

（2）施工過程及控制要點

①管樁吊運及插樁

管樁吊運時可采用兩頭勾吊法，豎起時采用單點法。管樁起吊運輸半徑內，不得有人旁站。

管樁吊起后，緩緩放入靜壓管樁機樁孔內。插樁時，樁尖應對準事先測量班放好的樁位處，并用全站儀從正側兩面進行垂直度測量，確保樁身垂直度滿足規范要求。

管樁起吊示意圖

②壓樁

在壓樁初期，壓樁速度不宜過快，當管樁壓至 2-3m時要觀察管樁樁身垂直度，若樁身垂直度偏差在規范范圍之外要及時進行調整，待調整合格后方可進行壓樁。壓樁過程中要做好相應記錄。

③接樁

當第一節管樁壓至樁頭距地面1.0m左右時停止壓樁，用鋼絲鐵刷將樁頭端板處鐵銹及污泥清刷干凈，然后準備第二節管樁吊裝。第二節管樁吊裝至第一節管樁樁頭50cm處，進行樁頭端板清掃。待清掃干凈后進行落樁焊接。采用J506焊條坡口焊的方式將兩下兩節端板進行焊接，焊接次數兩遍，直至焊縫飽滿，敲掉焊渣，自然冷卻5分鐘后，在焊口處涂刷防腐漆，待防腐漆晾干后才能繼續壓樁。如果有多節管樁，重復以上工序即可。

④終樁

管樁壓至設計深度后，即可終樁。在壓樁過程中，如達到設計壓力值后還未達到設計長度時，亦可截出多余樁頭后終樁。

⑤筏板基礎

管樁上方接混凝土整體基礎，管樁深入基礎10cm，基礎高50cm,基礎采用C20砼，基礎里采用單層φ16鋼筋網片作為防裂層。

筏板基礎鋼筋圖

5 質量、環保、安全保證措施

5.1 質量保證措施

為了保證靜壓的管樁滿足設計需求[3]，我們在靜壓前首先要檢查預應力管樁的制作質量，主要從檢查管樁是否有出廠合格證、出廠測試報告、鋼筋主筋品種規格是否符合要求、樁身保護層厚度以及外觀質量檢查等方面入手。其次檢查測量放線、樁位、標高是否正確，最后檢查管樁入土前軸線偏位以保證上下樁節找平接直，上下接頭的焊縫焊接是否飽滿，有無出現夾渣或氣孔等缺陷。

5.2 環境保護措施

應嚴格控制施工期間的植被破壞數量，盡量保護鐵路用地范圍之外的現有林草植被。若因修臨時工程破壞了現有植被，應在拆除臨時工程時予以恢復；加強環境保護，碎石場按要求采取噪音防護措施，并設置沉淀池對污水進行沉淀處理，不得直接排放以免污染環境；更換靜壓機潤滑油時，可在作業點下方鋪塑料布，避免廢油對管樁及路面造成污染。

5.3 安全保護措施

靜壓場地要事先進行平整、預壓，待預壓合格后，靜壓機方可入場；靜壓樁機入場后，需核對其提供的合格證明文件是否齊全有效，開工前要對對鋼絲繩的磨損情況進行檢查，若發現鋼絲繩磨損嚴重、斷絲等情況要立即進行更換，待更換后檢查無誤后方可施工；施工過程中加強對樁機的日常維修保養，確保樁機機況良好；吊裝運輸及起吊喂樁時，需專人指揮，行進區域及旋轉半徑內，禁止通行；管樁壓樁完畢后，要對樁孔進行堵蓋，防止人員掉落；試樁施工前要對打樁地段得地下管線，地上及高空電線等設施進行探明，確定無影響后在進行試樁施工。

6 結束語

因浙江臨海特殊地質條件，對流塑土采用傳統的施工方式如換填、擠淤等方式效果較差，延誤工期。采用鋼板樁結合工字鋼梁柱進行支護的基坑開挖過程中,降水效果良好,邊坡完整穩定。在工字鋼的梁柱架設完成后，位移趨于收斂。整個施工過程中,基坑整體較為規整，基坑頂部的水平位移速率較為穩定，表明圍護結構對基坑的變形控制效果良好。經現場實驗驗證，以此方法進行流塑土基坑內的預應力管樁+筏板基礎的施工速度快，控制效果好，能夠滿足拌和站基礎的相關要求，為今后海邊相似施工提供了成功案例。