大型地面停車場(chǎng)地基處理施工分析

鐘尉

（貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 遵義 563000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、車輛的增多，各種停車場(chǎng)的功能也在不斷地完善，而地面停車場(chǎng)的基礎(chǔ)處理還存在著許多問(wèn)題，其中最突出的就是水泥地面抗沖擊性能較差，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)開裂、滲水等現(xiàn)象，新材料和新技術(shù)的運(yùn)用還不夠科學(xué)合理。

1 大型地面停車場(chǎng)基礎(chǔ)處理工程的一般規(guī)定

如果地面停車場(chǎng)地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)、地面存在開裂和滲水等問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)造成很多不便，因此增強(qiáng)地基的承載力和抗?jié)B性非常重要。

一是增強(qiáng)地基的強(qiáng)度。大型地面停車場(chǎng)占地面積大、承受壓力大，如果基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，則其地面結(jié)構(gòu)極易受到損傷。因此，停車場(chǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的改善與地面承載能力的增強(qiáng)有密切關(guān)系。

二是提高抗形變能力。大型地面停車場(chǎng)，比如大型公共汽車停車場(chǎng)，都會(huì)停駐大量的車輛，如果地基承載力不達(dá)標(biāo)，就會(huì)因?yàn)樽陨淼闹亓亢屯獠康暮奢d而造成局部沉降變形、結(jié)構(gòu)開裂破碎，地面建筑設(shè)施同樣會(huì)遭受嚴(yán)重?fù)p壞，所以在進(jìn)行停車場(chǎng)地基處理工作時(shí)要特別重視地基土層結(jié)構(gòu)的分析，尤其是對(duì)于軟弱土層的區(qū)域要特別重視新材料、新技術(shù)的運(yùn)用。

三是保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定。現(xiàn)在很多大型地面停車場(chǎng)每天都有大量的車輛進(jìn)出，其中有大量的重載車輛，這些都會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生很大的沖擊，車輛的振動(dòng)會(huì)引起地基土層的變化，如果是黏性較低的土壤，就會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)、塌陷等情況，從而引起地基的結(jié)構(gòu)改變，破壞路面的平衡，引發(fā)其他的地面損壞。

2 大型地面停車場(chǎng)基礎(chǔ)處理工程的主要應(yīng)用領(lǐng)域

目前，大、重型車輛停放存在著許多問(wèn)題，因此，在停車場(chǎng)基礎(chǔ)處理的材料選用和施工方法上，必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，對(duì)地基進(jìn)行加固，對(duì)路面的耐磨性能進(jìn)行強(qiáng)化。

一是強(qiáng)夯技術(shù)在基礎(chǔ)土層中的應(yīng)用。強(qiáng)夯技術(shù)在基礎(chǔ)處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用，其施工作業(yè)簡(jiǎn)便、應(yīng)用效果良好，能有效地改善地基的強(qiáng)度。強(qiáng)夯技術(shù)在土體中的應(yīng)用，主要是利用強(qiáng)夯夯擊能對(duì)碎石、砂土、濕性黃土進(jìn)行壓縮，從而增強(qiáng)土體的致密性，通常可使地基土的承載力增加2～3 倍，同時(shí)還能保證土體的穩(wěn)定性，有效地防止塌陷。

強(qiáng)夯技術(shù)在停車場(chǎng)基礎(chǔ)處理工程中應(yīng)嚴(yán)格遵循施工要求，在進(jìn)行夯實(shí)之前要先進(jìn)行高程測(cè)量和記錄，并將每個(gè)夯點(diǎn)的位置都標(biāo)示出來(lái)，配合工程機(jī)械進(jìn)行所有夯點(diǎn)的澆筑，然后用填充物填充，同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)高程的測(cè)量和記錄，在規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行第二次夯點(diǎn)處理，直到第三次夯擊完成，并測(cè)量和記錄高程。一般在滿夯完畢后2 個(gè)星期左右采用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)對(duì)強(qiáng)夯表面進(jìn)行碾壓作業(yè)，以保證地基的平整度。

二是采用加筋法進(jìn)行施工。加筋法主要是在基礎(chǔ)土體中加入高強(qiáng)度的鋼材、土工聚合物和受力件，從而增加基礎(chǔ)的承載力，確保基礎(chǔ)的穩(wěn)定，降低地面沉降等問(wèn)題發(fā)生的概率。在許多建筑地基處理工程中，都采用了以鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的方法來(lái)加強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種常用的加固方式，在基礎(chǔ)處理時(shí)，可根據(jù)工程實(shí)際情況，采用 PTC 管樁法，將預(yù)制管樁埋設(shè)于軟土中，通過(guò)管樁將軟土的壓力分散，從而大大減輕軟土的壓力，同時(shí)與管樁結(jié)合，形成復(fù)合受壓結(jié)構(gòu)，提高基礎(chǔ)剛度和穩(wěn)定性，減輕基礎(chǔ)沉陷。

三是換土墊層法。換土墊層法是一種常見的地基處理方式，它主要用于解決土體結(jié)構(gòu)與預(yù)設(shè)施工方案不一致的問(wèn)題，從而確保工程的正常進(jìn)行。在淺層軟弱地基中，既不能保證地基的承載力，也不能有效地進(jìn)行強(qiáng)夯施工，必須將基礎(chǔ)中的軟土開挖出來(lái)，用具有更高強(qiáng)度的砂石、灰土等材料換填，達(dá)到加固的目的。在進(jìn)行大型停車場(chǎng)基礎(chǔ)處理時(shí)，應(yīng)充分考慮墊層的厚度、寬度和承載力，以保證地基強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。

四是地基的表面處理。地面表面處理工程的重點(diǎn)是提高地面的耐磨和抗沖擊能力。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)和混凝土、金屬、非金屬耐磨材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實(shí)使用需求，特別是行車道和斜坡經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，造成停車場(chǎng)頻繁維修的局面。彩色耐磨地面材料是目前應(yīng)用比較廣泛的一種新材料，它打破了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)和面層的施工模式。首先在基面的基礎(chǔ)上進(jìn)行初步的凝固，然后將其均勻地?cái)嚢柙谝黄穑讲牧贤耆珴裢福詈筮M(jìn)行平整抹光作業(yè)，即完成整個(gè)基礎(chǔ)工程的施工。極大程度減少了因基層與面層黏結(jié)不充分所引起的地面開裂、空鼓等問(wèn)題，同時(shí)還能有效地解決地表的破損問(wèn)題。

3 地基處理技術(shù)在工程實(shí)例中的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況

該工程是仁懷市西山演藝中心的停車場(chǎng)，共建成330 個(gè)生態(tài)停車位，占地面積為24 畝。工程的主要內(nèi)容有土石開挖、護(hù)坡、場(chǎng)地硬化、綠化、給排水、公共廁所、管理用房等。根據(jù)地質(zhì)勘探資料，擬建停車場(chǎng)上部的基礎(chǔ)土為雜填土、填砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、粗砂及殘余砂質(zhì)黏性土。

3.2 強(qiáng)夯方案設(shè)計(jì)規(guī)范

一是在強(qiáng)夯方案設(shè)計(jì)前，以3000kN·m 和5000kN·m 分別進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯，并對(duì)比試夯的效果，選取方案為：3000kN·m 點(diǎn)夯+1000kN·m 滿夯，錘重不低于150kN，直徑不小于2m，夯點(diǎn)間距為4m，每次夯擊遍數(shù)為10～12 遍，夯擊順序按二批方格布置，點(diǎn)夯夯擊次數(shù)為2 次，2 次點(diǎn)夯和滿夯之間相隔2 個(gè)星期，滿夯夯擊次數(shù)為1 次。二是錘落基準(zhǔn)為最后2 遍擊打的平均夯沉量，當(dāng)擊打能量達(dá)到3000kN·m 時(shí)，不超過(guò)50mm。夯土層附近不能有明顯的凸起。由于夯土深度太大，所以不會(huì)出現(xiàn)拔錘的問(wèn)題。

3.3 工程測(cè)量管理

根據(jù)業(yè)主提供的精確水準(zhǔn)點(diǎn)，首先對(duì)高程控制網(wǎng)進(jìn)行重新測(cè)試，達(dá)到有關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求后，才可以進(jìn)行水平加密測(cè)量，并盡量將加密水平網(wǎng)布置在環(huán)形或封閉環(huán)形區(qū)域內(nèi)。按施工圖紙?jiān)诠さ厣喜贾妹恳粔K的邊線，并用白灰標(biāo)記建筑塊號(hào)。然后用皮尺測(cè)量每一處夯點(diǎn)之間的距離，并用一根紅色的帶子固定好。

3.4 換填區(qū)的建設(shè)

由于該工程的北面臨近西山廣場(chǎng)，南面是城市排水大鼻子溝，而樓前兩側(cè)的匝道橋梁也在進(jìn)行基礎(chǔ)施工，為了保護(hù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和樁基，在樁基附近設(shè)置了換填區(qū)（環(huán)形），換填區(qū)的換填深度為3m。在強(qiáng)夯區(qū)施工前進(jìn)行了換填區(qū)的開挖，但未進(jìn)行回填，此時(shí)換填區(qū)形成環(huán)帶溝，可作為隔振溝。同時(shí)，在附近的臨時(shí)公路上設(shè)立了振動(dòng)監(jiān)測(cè)站，觀察隔振效果。在強(qiáng)夯法施工完畢后，進(jìn)行分層碾壓，并回填換填區(qū)。

對(duì)施工后沉降要求比較高的咽喉區(qū)，采取了混凝土芯砂樁+真空預(yù)壓的方法。首先采用混凝土芯砂、控制樁頭高度（按沉降計(jì)算），然后進(jìn)行真空預(yù)壓（不再設(shè)置排水板）。混凝土芯砂樁+真空預(yù)壓處理的典型斷面如圖1 所示。

圖1 混凝土芯砂樁+真空預(yù)壓法結(jié)構(gòu)剖面

3.4.1 主要工程設(shè)備

強(qiáng)夯工程所需的機(jī)械設(shè)備有夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置等。

（1）選擇夯擊機(jī)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

（a）單擊夯擊能

單擊夯擊能是反映每次夯擊能量的一個(gè)重要參數(shù)，它與夯錘重量、下降距離、重力加速度的關(guān)系如式（1）所示。

式（1）中：E 為單擊夯擊能；M 為夯錘重量；g 為重力加速度；h 為下降距離。

設(shè)計(jì)要求的單擊夯擊能分別為3000kN·m 和1000kN·m。該項(xiàng)目擬選用20t 圓錘體，按上述公式進(jìn)行提錘高度計(jì)算。

（b）夯錘材質(zhì)

夯擊機(jī)使用的夯錘有鑄鋼的，也有用水泥填充鋼板外殼的。鑄鋼具有較好的穩(wěn)定性，并可根據(jù)施工要求制作成不同質(zhì)量的夯錘，其使用效果比水泥填充錘更好。因此，該項(xiàng)目選擇了鑄鋼錘。

（c）錘形

夯錘的形狀可圓可方。方錘的落點(diǎn)位置以及夯坑形狀不統(tǒng)一，會(huì)對(duì)夯擊的效果產(chǎn)生一定的影響。而圓錘則無(wú)此問(wèn)題，因此選擇圓錘。

（d）夯錘底部面積

該項(xiàng)目選用的夯錘直徑為2m，底部面積為3.14m。

（e）夯錘排氣孔

強(qiáng)夯施工中，夯坑對(duì)夯錘具有氣墊效應(yīng)，其耗能大約為夯擊能的30%，并且對(duì)夯錘具有拔起、吸附作用（起拔阻力往往比夯錘自重大，因而會(huì)發(fā)生起錘問(wèn)題）。故必須在夯錘上設(shè)置排氣孔，其中排氣孔數(shù)目為4～6 個(gè)，均勻?qū)ΨQ，中心線平行于夯錘軸線，直徑為250～300mm。吊車是強(qiáng)夯的主體設(shè)備，該項(xiàng)目選擇20t 夯錘，因此采用70t 履帶式吊車。

（2）脫鉤裝置

脫鉤裝置是強(qiáng)夯工程中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。在施工過(guò)程中，將夯錘懸掛在脫鉤器上，為了方便夯錘脫鉤，將連接在脫鉤器把手上的鋼索一端與吊車的橫軸連接，當(dāng)夯錘升起到一定的高度時(shí)，鋼索就會(huì)被拉緊，從而打開解鉤器。這種方法可以確保每次的夯擊落點(diǎn)都是一致的，而且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫鉤，大幅提高了工作效率。

3.4.2 強(qiáng)夯的施工工藝

強(qiáng)夯施工過(guò)程如下：其一，在平整好的場(chǎng)地上定出控制軸線、強(qiáng)夯場(chǎng)地邊線，標(biāo)出第一次點(diǎn)夯的位置，并設(shè)置若干個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，測(cè)量和記錄夯前場(chǎng)地的高程。其二，吊車到位后，將夯錘的重心對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)中心，并進(jìn)行夯前錘頭的高程測(cè)量和記錄。其三，將夯錘提升至規(guī)定的高度，當(dāng)夯錘脫離吊鉤自由下落時(shí)，將吊鉤放下，測(cè)量和記錄錘頭的高程。如因坑底傾斜而導(dǎo)致夯錘偏斜，則必須立即清理坑底。其四，根據(jù)設(shè)計(jì)方案在試夯點(diǎn)進(jìn)行2 遍試夯，以調(diào)整夯錘質(zhì)量、夯擊遍數(shù)。調(diào)整好后，進(jìn)行項(xiàng)目夯點(diǎn)的第一次點(diǎn)夯，并測(cè)量和記錄高程。其五，按設(shè)計(jì)方案要求，應(yīng)在2 個(gè)星期后進(jìn)行第二次點(diǎn)夯，但因該項(xiàng)目施工時(shí)天氣較好，經(jīng)設(shè)計(jì)單位和業(yè)主一致同意，在第一次點(diǎn)夯完成3d后即進(jìn)行第二次點(diǎn)夯。其六，第二次點(diǎn)夯完成5d 后進(jìn)行1 次滿夯，滿夯錘位搭接1/3，松土夯實(shí)，并測(cè)量和記錄夯后場(chǎng)地的高程。

3.4.3 強(qiáng)夯施工記錄與資料整理

應(yīng)記錄強(qiáng)夯施工中每一個(gè)夯擊處的夯沉量、開口尺寸、夯坑體積、填料量以及土地的上升和沉降量，尤其是與建構(gòu)筑物相鄰的地方，以確定是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

3.4.4 表面處理

根據(jù)設(shè)計(jì)需要，在滿夯工程完工后，在加強(qiáng)區(qū)用15t 振動(dòng)碾壓機(jī)進(jìn)行6～8 次碾壓。

3.5 特殊地質(zhì)條件下的工程技術(shù)

由于該項(xiàng)目場(chǎng)地淤泥質(zhì)土壤的厚度分布不均，點(diǎn)夯作業(yè)中，部分部位的夯錘擊打造成淤泥凸起，施工方立即通知業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)檢查，經(jīng)討論及驗(yàn)算，決定采用以下方法進(jìn)行施工：依據(jù)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，將淤泥質(zhì)土埋深較淺的區(qū)域進(jìn)行挖掘，并將淤泥質(zhì)土挖除，填入好土后，再進(jìn)行第二次夯實(shí)，其厚度不得超過(guò)3m，控制深度為2m。采用上述方法進(jìn)行基礎(chǔ)荷載試驗(yàn)，結(jié)果表明地基承載能力特性符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

在大型地面停車場(chǎng)基礎(chǔ)處理工程中，必須將各個(gè)工作環(huán)節(jié)緊密結(jié)合起來(lái)，既要充分認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)土的結(jié)合，又要采取合理的施工處理技術(shù)，加強(qiáng)基礎(chǔ)與面層的結(jié)合，并應(yīng)用新材料、新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)地表耐磨性、抗沖擊性的有效提升。作為施工單位，對(duì)施工方和監(jiān)理方要嚴(yán)格管理，對(duì)工程全過(guò)程要嚴(yán)格控制。總之，只有各參與方共同努力，才能保證工程的順利開展。