上蓋車輛段地基基礎及群樁基礎施工處理技術研究

許長建 戴亞洲

隨著城市化進程的不斷推進，鐵路橋梁工程項目的建設規模逐漸擴大，通過科學應用樁基礎施工工藝，可以有效提升鐵路橋梁工程的整體建設質量，確保建筑地基基礎結構更加安全[1]?；诖吮尘?，本文主要分析上蓋車輛段地基基礎和樁基礎施工要點。

1 合理應用樁基礎施工技術的意義

在具體施工期間，施工單位通過積極運用樁基礎施工技術，并采取有效的安全防護措施，可以提高建筑地基基礎的可靠性與安全性。在建筑項目中，地基基礎占據重要地位，若無法保障施工質量，會嚴重影響建筑工程地基的穩定性與安全性，故施工單位需要給予高度重視[2]。一般而言，地基基礎在建筑項目中可以承擔建筑的總體重量，因為結構的自重比較大，通過加強樁基礎施工，可以顯著提高建筑地基基礎的承載能力，從根本上減少倒塌事故的發生。與人工地基相比，天然地基的強度比較高，但是由于建筑地基基礎的施工面積較小，故施工單位還要采取人工技術實施加固處理，確保上蓋車輛段地基基礎的加固效果得到進一步提升。

2 地基基礎施工過程中存在的問題

2.1 地下水問題

在地基基礎施工期間，由于地基比較深，如果遇到復雜的地下水環境，將存在引發大面積沉降與變形的概率[3]。同時，地基基礎施工時，地下水會對施工效果造成影響。在此基礎上施工單位如果沒有及時進行處理，必然會威脅建筑地基的基礎結構，降低結構穩定性，從而引發建筑地基基礎失穩問題，需要在地基基礎施工中加以注意。

2.2 樁質量不達標問題

若樁基質量不符合要求，會增加斷樁現象的發生率，使建筑地基基礎總體質量下降。目前，很多施工單位在施工期間存在樁質量不達標問題，嚴重影響工程質量。為了確保鐵路橋梁工程地基基礎的整體施工質量得到良好控制，施工單位應嚴格控制樁基施工質量，并根據地基基礎的施工情況，對既有的樁基質量管控方案進行優化，在提高地基基礎樁基施工質量的同時，減少各項施工作業材料的損耗與浪費[4]。

3 樁基礎施工技術要點和注意事項

3.1 樁基礎施工技術要點

3.1.1 表層排水技術

在實際的施工作業環節中，作業人員通過在地表層添加適量的排水材料，可以提高地基的整體建設質量，減小外部環境因素對建筑地基基礎施工產生的不利影響。通過利用砂礫材料進行施工，可以取得較好的排水施工效果[5]。通常，在鐵路橋梁工程軟土地基中，通過添加適量的砂礫材料，可以明顯提高地基基礎的排水性能，減小外界降雨帶來的不利影響。

在應用表層排水技術的過程中，施工人員要注意以下問題。第一，做好相應的準備工作。施工人員應定期復核地基基礎勘察數據，準確計算出軟土地基的實際厚度，并準備充足的施工作業材料，加強技術交底[6]。第二，合理布置溝槽。科學布置溝槽指利用鐵路橋梁工程項目所在區域的地形進行排水，盡量采取大縱坡，不斷提升流水速度，避免滲溝內部出現擁堵現象。第三，加大基底處理力度。待鐵路橋梁工程基坑開挖到基底后，需要預留一定的厚度，采取人工方法清理基底。針對土層上部基底，需要合理設置砂漿隔水層，或者在盲溝的凹槽內部均勻鋪設一層防水土工膜，能夠起到良好的防水效果，確保地基基底的處理效果得到明顯提升。

為了確保地基基礎施工作業有序開展，減少施工安全事故，施工單位還要在施工作業現場內部合理設置相應的警示標志，施工作業人員還需佩戴好勞動防護用品，非施工作業人員嚴禁進入施工場地內部。將此項技術應用到地基基礎施工中，可以有效降低建筑地基基礎施工成本，而且此項技術的操作流程比較簡單，應用效果顯著。

3.1.2 夯實技術

為了提高地基基礎的整體性與穩定性，在土層排水施工完畢后，施工作業人員應根據具體情況科學選擇施工機械設備開展相應的施工作業，進一步提高地基基礎的施工強度。需要特別注意的是，在應用夯實技術的過程中，施工作業人員還要嚴格控制機械設備的運行速度，從根本上減少施工安全問題[7]。

應用夯實施工技術之前，施工作業人員應對地基承載力進行檢驗，確保地基承載力和施工強度符合要求，并嚴格控制夯擊次數以及夯擊的沉降量。在夯擊施工過程中，由于土體結構容易遭受破壞，其密實度也會逐漸提升，因此施工作業人員應熟練掌握相關操作流程，確保夯實技術在地基基礎施工中得到更好應用[8]。

3.1.3 樁基礎施工技術

高壓旋噴樁、攪拌樁位于鉆孔灌注樁與管樁中間，具有加固深層淤泥地基的作用，這就需要決定好施工順序，如圖1所示。根據鐵路橋梁現場施工情況，通常需要按照管樁—高壓旋噴樁、攪拌樁—鉆孔灌注樁的順序組織施工。

圖1 施工示意圖（來源：網絡）

管樁在測量放線時，需要在現場打樁施工附近區域提前設置好控制樁、水準點，數量一般在2 個以上。按照控制點設定軸線、角樁，可以參考樁位布置圖測量放線樁位，樁位中心使用鋼筋、竹簽等標記。當樁位測放完成后，由監理人員復核，達標后進行施工。

為了避免樁機就位后出現樁機自重擠壓土體、已測放樁位移位的現象，建議在樁機就位后與正式壓樁前的這段時間進行精準復核，確保樁定位偏差不超過20 mm。按照已經設定好的控制點，施工人員采用直角坐標法再次復核樁位，確定可以準確下放首節樁。在現場樁機15 m 外架設經緯儀，樁架和樁身平行，精度誤差不超過樁長1%。首節管樁插入地面后的垂直度偏差小于0.5%時壓樁，壓樁全過程需要跟蹤監測，若出現超差現象應該馬上調整，但調整的過程要觀察樁身是否存在裂縫，必要情況下可以拔出重插，找到原因后及時排除故障。施工人員在現場使用沙土回填，此環節如果采用強扳的方式可能會出現樁身拉裂、折斷的問題。

在灌注樁施工作業前，施工人員需要結合施工圖紙要求，合理確定出各個基準點，并開展后續的施工操作。因為建筑工程項目的施工場地條件比較復雜，受外部環境因素影響比較大，存在很多不確定性因素，所以在實際施工之前，要求作業人員進行全方面檢查，不斷提高測量數據的精確性與合理性。測量工作完畢后，施工人員需要埋設護筒，通過科學埋設護筒能夠對樁孔進行有效固定，防止地表水流入樁孔內部，減少坍塌現象。施工過程中護筒內部的泥漿面需高出地下水位1 m，考慮水文漲落的影響，泥漿面需高出最高水位1.5 m 以上。

3.2 群樁基礎施工處理要點

群樁基礎施工之前，施工人員在相應位置測量，確定灌注樁所在位置，使用反鏟清理場地，使場地趨于平整。在場地清理結束后可埋設鋼護筒，準備沖孔機就位，為沖孔、安裝鋼筋籠、混凝土澆筑等做好準備。

3.2.1 施工現場測量放線

群樁基礎施工現場的機械設備未入場時，測量人員使用全站儀，根據已閉合導線點展開放樣復測作業。隨之放出樁位線，加固灌注樁控制樁。測量放線環節需要確定控制樁的具體位置，務必保證最終確定位置不能發生變化，施工車輛也不能壓到最終確定的位置。待以上工序結束，監理工程師負責對其進行審核。

3.2.2 埋設護筒

前期測量放樣作業結束之后，施工人員分別從橫向、縱向兩側的位置，設置兩個控制樁，控制間距為2 m，使鉆孔作業施工可以對軸線偏位進行有效控制。隨后施工人員拉十字線，利用線錘將鉆頭調整到十字線的中心。施工現場開挖埋設護筒，注意護筒壁厚在5 ～8 mm，埋深深度應大于2 000 mm，外露部分在30 cm 以上。當完全埋入護筒之后，施工人員控制樁位十字線，此時可使用線錘搭配鉆機，糾正護筒偏位、傾斜等問題，使護筒允許偏差在5 cm 以內。埋設護筒之后，施工人員同樣需要拉十字線，使控制點引到護筒上方，在護筒附近使用黏性土進行分層夯實作業。

3.2.3 鉆孔

當施工現場的鉆機已經就位，需要排查鉆機支撐平臺，保證支撐平臺的穩固性，而且鉆機施工期間務必始終保持水平以及鉆架垂直性，不能發生位移現象。測量人員使用儀器對樁中心坐標進行復核，檢查是否存在失誤，還需測量護筒頂標高，詳細記錄測量數據。鉆孔施工期間，鉆頭應與鉆孔中心對準，鉆機底座和樁架應保證水平、垂直。

開始鉆孔之前孔內應有適量的泥漿，提升鉆頭到孔底30 cm 的位置，當泥漿循環開始流暢，便可組織鉆進施工作業。群樁基礎施工鉆進采取反循環回轉鉆孔的方式，其間泥漿利用泥漿管，由鉆桿外向井孔注入，使用泥石泵析出所有鉆渣。鉆進初期施工人員需要調整到低擋位勻速鉆進，確保樁位精準，當鉆進到護筒下方，便可調整到正常的鉆進速度。

3.2.4 清孔

工作人員在施工過程中應隨時觀察土層，如果已經鉆至強風化巖層頂面部位，需要監理人員、設計人員和總包單位等，同時到現場進行驗證；鉆進至強風化巖層約2 m 的位置時，同樣要通知其他施工參與者到施工現場組織驗孔。

確定成孔工序符合規范，便可開始清孔施工。清孔建議采用換漿法，終孔之后使用低密度泥漿，將其壓入孔中，同時需要用到泥漿泵，層次性地換出孔中的浮懸沖渣、大密度泥漿。清孔之后泥漿比重應在1.03 ～1.1 g/cm3，含砂率不能大于2%，膠體率大于98%。清孔排渣過程中，務必要保證孔內部水頭狀態，以免造成坍孔。若清孔之后仍然有泥渣殘留，可使用泥漿泵泵入地面的沉淀池。另外，沉淀之后依然可以循環使用的泥漿，一般會在過濾之后轉入儲漿池，余渣需使用運渣車運出施工現場。

3.2.5 安裝鋼筋籠與混凝土灌注

施工現場安裝鋼筋籠時，使用25 t汽車吊，將鋼筋籠吊起之后放至樁孔內。此環節的關鍵是鋼筋籠入孔之后應保證精準的定位標高。隨后開始灌注混凝土，這在鉆孔樁施工過程中屬于比較關鍵的工序之一，必須控制好混凝土灌注質量。開始灌注混凝土前安排測量作業，了解孔底沉淀層具體厚度。若沉淀厚度大于設計規范標準，建議使用噴射法，即向孔底噴射3 ～5 min，達到沉淀懸浮的效果。隨之將首批混凝土灌入孔底，以側探的方式得到孔內混凝土頂面高度，此時需要由專業人員計算混凝土中的導管埋置深度，隨后可以安排灌注施工作業。

在灌注施工工序開始之后，灌注的各個環節務必要持續進行，中途不能停止。灌注混凝土過程中，尤其要規避混凝土拌合物從漏斗頂部溢出，或掉落在漏斗外以及孔底等問題，以免泥漿內有水泥殘留而增加稠度，致使混凝土凝結。施工人員應實時測量孔內部混凝土頂面高度，按照混凝土灌注要求，加強提升與拆除導管行為的規范性。

出于對樁頂質量的考量，樁頂設計標高以上部分建議加灌0.5 m，當觀察發現混凝土灌注至與設計標高比較接近的位置，施工人員需要計算得出混凝土數量，及時聯系攪拌站，避免發生混凝土浪費。

4 結語

選擇切實可行的地基基礎處理技術，不僅可以明顯提升地基基礎的可靠性與安全性，還能夠有效延長地基基礎的使用壽命。上蓋車輛段地基基礎施工以及群樁基礎施工過程中，無論是施工人員還是管理人員，必須科學選擇施工技術，保證地基基礎的施工質量。