扩大桩基础在车辆段施工中的应用

谢火旺

摘 要：黄兴车辆段属于湖南省交通规划建设重要交通线，人工挖孔桩是该车辆段施工中的特殊工种，文中从黄兴车辆段与综合基地交通条件、水文条件等情况展开分析，介绍该工程车辆段人工挖孔桩基施工难点和流程，保证该车辆段施工质量和综合效益。

关键词：桩基础；车辆段施工；应用

随着我国交通建设的快速发展，各个地区兴建大量的混凝土工程，这些工程规模越来越大，对基础承载力要求越来越高。黄兴车辆段与综合基地工程具有工程量大、施工接口多，该地区水文地质情况复杂多变，使用的施工方法多种多样，安全和质量管理风险较大，对桩基施工提出更高的要求。文中深入分析黄兴车辆段交通条件及水文情况，介绍从组建场区控制网、桩位放样、钻孔开挖等方面扩大桩基础的方法。

1 工程概况

1.1 工程用地位置及交通条件

黄兴车辆段与綜合基地选址于湖南省长沙市长沙县黄兴镇太平村居委会西侧空地内，黄兴镇太平村地处省会长沙市东郊，浏阳河畔，与雨花区一河之隔，处于长株潭一体化经济圈核心区域。境内地貌以平原为主，地势平坦，土地肥沃，气候适宜，雨量充沛。工程所在地位置如图1。

本工程所处地区交通条件非常便利，通过A45线能够直达京珠、长永高速和长沙市市区。黄兴镇北接机场高速和黄兴大道，南连黄柏大桥，距黄花国际机场8公里，雨花区新区政府5公里，省政府新府8公里，距星沙10公里，京珠高速、上瑞高速两条交通大动脉擦身而过，2006年兴建的黄兴大桥将长沙城区与黄兴镇融为一体，城区主干道香樟路从黄兴大桥延伸至黄兴镇腹地，拥有极为便利的交通环境。

1.2 水文条件

本工程地下水主要有上层滞水、孔隙水、基岩裂隙水三大类。

1）上层滞水：赋存于素填土<1-3>及耕植土<1-4>中，水量有限，不连续。受大气降水和地表水补给，勘察期间未形成稳定水位。2）孔隙承压水：赋存于粉细砂<2-3>、卵石<2-5>中，接受大气降水、地表水及地下径流补给，以后者为主。水位受季节性影响大，勘察期间的初见水位埋深0.80～6.10m，初见水位26.98m～32.52m，稳定水位28.82～33.87m，为承压水。3）基岩裂隙水：根据钻孔所反映的地质现象，基岩裂隙多为闭合，水量甚微。

本场地水的环境为II类，上层滞水对砼结构具微腐蚀性、对钢筋砼结构中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具PH值、CL-+SO02-型弱腐蚀性；孔隙水对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋具微腐蚀。

1.3 地质条件

本工程地质条件如下：1）素填土<1-3>：褐黄、褐灰色，结构较松散，以可塑状粘性土为主，含砾石等硬质杂物15%。2）耕土<1-4>：灰褐色，湿—很湿，可塑状为主，含少量植物根及砾石。3）粉质粘土<2-1>：褐黄夹灰白色，硬塑状，含黑色铁锰质氧化物，无摇震反应，干强度中等，有光泽。4）粉细砂<2-3>：褐黄，很湿—饱和，稍密状，级配一般，成分多为石英质，含云母及少量粘性土。

2 人工挖孔桩施工要点及扩大桩基础步骤

2.1 人工挖孔桩注意要点

根据本工程地质勘探报告可知，场地粉砂、中风化泥质粉砂岩等地质分布较广泛，土体自稳性不佳，容易出现塌方、渗水的情况，桩身穿越不良地质层时，依据不同情况实施相应的处理，保障施工的安全和施工质量。本工程桩基人工挖孔桩应注意以下几点：大直径桩穿过粉砂、细砂层等不良地质带时，受到地下水作用，容易出现流砂、井漏，造成严重的质量事故。针对不同情况，必须实施可靠的解决措施。在不良地质条件下，大直径桩扩大极易发生坍塌事故，需要采用有效的预防措施。大直径桩基底地质情况比较复杂，需要采用针对性处理。桩深、桩径大，可以从有效的措施确保混凝土浇注连续进行，保障桩身的质量。丰富的地下水资源导致桩孔积水不能及时排出，严格根据水下混凝土浇灌工艺展开施工。地下水丰富不能采用常规方法进行护壁，使用钢护壁筒进行护壁，做好一系列准备工作，确保钢护筒下沉连续实施，顺利下沉至岩层中。尽可能减少中途停顿时间，避免淤泥、流砂层固结，随时检验钢护筒中心线和垂直度，保障成孔质量满足要求。

2.2 扩大桩基础施工步骤

人工挖孔桩施工流程如图2。

2.2.1 平整场地及施工准备

对施工原场地进行平整操作，实现三通一平效果么，满足施工机械、人员和运输材料的要求。建筑物外部选择适当位置设计排水沟，便于及时排出井内渗水情况。施工现场设定临时土方堆放场地，所挖土方应在2d内用汽车外运，不得堆放在孔边，保障施工现场的通畅性、准备施工所用的设施、照明、机械等，便于顺利开展施工。

2.2.2 组建场区控制网

桩位现场放线前应对现场基准坐标点实施复测，设计各个区域加密控制桩并创建场区测量控制网。通过地面加密控制网实现平面定位和高程控制，建设、监理等单位联合检测基准桩、加密桩，确保准确无误。

2.2.3 桩位放样及放点操作

对桩位进行放线时，单桩单柱对桩定位提出更高的要求，桩位定位也是桩基施工重要环节。正式开展施工前，由总工程师领头，组织技术人员、测量工程师对图纸进行审核，根据设计图设计的控制点坐标及各桩定位关键，采用CAD软件对坐标还原并计算各桩桩心左边，使用计算机精确计算相关数据，最终编制标准的坐标变革，与各个桩号一一对比进行符合，坐标放样由监理单位审核同意方可进行现场测量放点。所有桩位允许误差控制在10mm之内。

2.2.4 钻孔开挖

钻孔开挖施工遵循分段开挖原则，每一节当做一个施工循环，通常土层每节高度为1000mm，如果遇到流砂等地段高度控制为500mm。挖土由人工自上而下展开操作，同一段挖土次序由中间向周边。扩底部分遵循先挖桩身圆柱体，后扩底尺寸修成扩底形。对地下水下以下展开施工时，必须采用吊桶把泥水吊出，如果遭遇大量渗水，在孔底一侧挖集水坑，借助高扬程潜水泵把水排出。开挖桩孔按照跳装交叉法进行，避免井坑侧壁发生失稳情况。桩孔挖至孔底设计标高或持力层后，及时告知建设方同勘察、监理等人员同时鉴定，确定满足设计要求迅速扩大桩头，清理孔底并实施验收操作。验收达标浇灌混凝土封底，封底混凝土最小高度控制为200.如果浇灌混凝土时孔内渗水量较大，浇灌施工应使用导管或串筒。

2.2.5 护壁硂施工

每次掘进1.0米时必须护壁，将护壁定型组合钢模装好，依据桩孔中心点校正模板，确保护壁厚度、桩孔尺寸等指标满足设计要求。同时，合理设计配护壁钢筋，随之浇注护壁砼，上下护壁间应搭接50mm，使用钢筋插实保障护壁砼的密实度。如果砼达到一定强度后方可拆模，拆模后实施校正处理，对不合格部位进行修正，直至合格为止。

2.2.6 擴大头施工

如果桩孔挖至设计标高时，必须停止掘进，告知建设方（或监理单位）会一同设计、勘察、并进行鉴定，达到要求后快速扩大桩头，清理孔底并实施验收。验收后采用稍高于设计标号的砼封底100mm，避免岩石风化。

2.2.7制作、吊放钢筋笼

钢筋通过试验达标后，通过交流电焊机实施焊接操作，采用J422焊条焊接圆钢，要求焊缝表面完整，高度不得低于母材，并与母材圆滑过度。同时，主筋焊接应控制在同一中心线上，同一断面焊接点数不大于50%。

钢筋笼成型要求：

钢筋笼长度：±50mm 钢筋笼直径：±10mm

主筋间距：±10mm 箍筋间距：±20mm

钢筋笼检验达标后方可下井，大钢筋笼通过吊车实施吊放，小钢筋笼采用扒杆吊放，安装过程中必须慢吊慢放，避免碰撞井壁。下放到位后，查看钢筋笼中心与桩孔中心是否完全重合，钢筋笼与井壁垫砼垫块，保证保护层的厚度处于均等状态。

3 结束语

总之，车辆段工程量、协调量较大，因此，车辆段施工组织要求一般较高。车辆点施工组织必须以尽早开工为基础，为后续专业施工提供坚实的检出。影响车辆段施工因素较多，必须进一步提升桩基础施工协调性，文中以黄兴车辆段与综合基地为研究依据，积累一些车辆段桩基础施工要点，以期为类似工程打下坚实的基础。

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