龍門吊軌道地基處理技術(shù)應(yīng)用

范華敬

山西華遠(yuǎn)現(xiàn)代物流有限責(zé)任公司（030003）

隨著企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，對(duì)既有設(shè)施進(jìn)行改造升級(jí)是最為經(jīng)濟(jì)、普遍的做法，在改造工程的地基處理階段保證施工質(zhì)量，盡可能減少對(duì)周邊土體、既有建筑物構(gòu)筑物的擾動(dòng)，是改造工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。文章通過(guò)原東站臺(tái)龍門吊地基處理的工程實(shí)例，探討了此類改造工程在地基處理方面的難點(diǎn)，在樁基類型、施工順序、施工監(jiān)測(cè)等方面進(jìn)行了介紹，保證了樁體密實(shí)度高，對(duì)樁周擾動(dòng)影響較小的要求，滿足了項(xiàng)目順利實(shí)施，縮短改造工期的控制目標(biāo)，為后續(xù)類似改造項(xiàng)目的施工提供了經(jīng)驗(yàn)和參考。

1 工程簡(jiǎn)介

某公司原東站臺(tái)，配有裝車線2條，分別為3道、4道，現(xiàn)將原東站臺(tái)進(jìn)行升級(jí)改造:

1）對(duì)現(xiàn)有站臺(tái)進(jìn)行硬化處理，結(jié)構(gòu)層為C30混凝土300mm，5%水泥穩(wěn)定碎石墊層厚300mm，級(jí)配碎石墊層厚300mm，面板劃分為4m×6m，橫縫傳力桿為φ35mm光圓鋼筋，傳力桿間距300mm，縱縫拉桿φ16mm螺紋鋼筋，拉桿間距30mm。

2）增設(shè)一臺(tái)50T龍門吊，龍門吊起升高度為10m，跨度為18m，整機(jī)重量為140t，龍門吊走行軌1位于原東站臺(tái)中心，龍門吊走行軌2位于3道裝車線、4道裝車線中間（如圖1所示），龍門吊基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，地基處理采用直徑400mm的CFG樁復(fù)合地基以提高地基承載力，矩形布樁，間距1.2m×2.0m，有效樁長(zhǎng)15m，單樁承載力440kN。

圖1 龍門吊走行軌圖

2 地質(zhì)情況

原東站臺(tái)為東西向狹長(zhǎng)地塊，長(zhǎng)約350m，南北寬23~50m不等，站臺(tái)北側(cè)圍墻下為落差為10m的擋土墻，擋土墻外下方為排洪渠及鄉(xiāng)村道路，站臺(tái)南側(cè)為高出12m左右的人工削制整齊的自然邊坡，兩側(cè)邊坡皆已歷經(jīng)20余年（如圖2所示）。

圖2 原東站臺(tái)斷面圖

3 施工特點(diǎn)

1）由于施工場(chǎng)地距離北側(cè)邊坡較近，在龍門吊走行軌1實(shí)際施工過(guò)程中存在樁周土體易被擠壓，造成周邊土體產(chǎn)生水平移動(dòng)或豎直隆起，可能造成地塊北側(cè)毛石邊坡造成擾動(dòng)和擠壓，可能導(dǎo)致毛石邊坡以及磚圍墻的移位甚至坍塌，施工安全隱患較大。

2）由于龍門吊走行軌2在原鐵路專用線3道裝車線、4道裝車線中間，在實(shí)際施工中存在對(duì)原鐵路專用線有不同程度的損壞，造成軌道損壞、下沉，影響后續(xù)列車運(yùn)行[1]。

4 應(yīng)對(duì)技術(shù)與管理措施

4.1 人員選派

根據(jù)本工程施工特點(diǎn)，要求施工單位選派素質(zhì)高、工作經(jīng)驗(yàn)豐富、業(yè)務(wù)技術(shù)水平較高的管理人員組建本工程項(xiàng)目部，同時(shí)選擇專業(yè)精干、技術(shù)過(guò)硬、具有類似工程施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)隊(duì)伍完成本工程施工任務(wù)，進(jìn)場(chǎng)后盡快熟悉施工場(chǎng)地情況，包括臨近的高壓電纜、管線等資料、建筑物場(chǎng)地的水準(zhǔn)控制點(diǎn)和建筑物位置控制坐標(biāo)等資料。

4.2 編制方案

要求施工單位組織有關(guān)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，收集各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及資料、按照本工程實(shí)際情況編制施工方案、應(yīng)急預(yù)案；組織施工人員進(jìn)行技術(shù)交底工作、針對(duì)關(guān)鍵工序、主要技術(shù)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量目標(biāo)提出具體要求并進(jìn)行書面交底，嚴(yán)格按照施工方案組織施工，定期組織應(yīng)急預(yù)案演練，做好生產(chǎn)事故應(yīng)急處置和搶險(xiǎn)救援工作。

4.3 設(shè)備選配

根據(jù)原東站臺(tái)地質(zhì)情況選用長(zhǎng)螺旋鉆孔—管內(nèi)泵壓混凝土灌注成樁工藝，設(shè)備采用KLB-75型步履式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)1臺(tái)、QZ-60型混凝土輸送泵1臺(tái)；50型裝載機(jī)1臺(tái)；電、氣焊設(shè)備1套；水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀1套等及其他配套設(shè)備；選用平板振動(dòng)儀振密砂石褥墊層；盡量減少機(jī)械振動(dòng)對(duì)北側(cè)土體、毛石邊坡以及磚圍墻的影響。

4.4 測(cè)量放線定樁位

北側(cè)龍門吊走行軌1在既有地坪上直接測(cè)量放線、開始打樁；南側(cè)龍門吊走行軌2用1000mm厚素土對(duì)原鐵路專用線3道裝車線、4道裝車線進(jìn)行覆蓋保護(hù)，前500mm厚素土采用小型反鏟挖掘機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，人工攤鋪、人工夯實(shí)，后500mm厚素土采用小型反鏟挖掘機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，人工攤鋪、小型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，然后再測(cè)量放線、開始打樁，盡量減少長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)對(duì)原鐵路專用線軌道的影響。

4.5 施工順序

結(jié)合CFG樁結(jié)構(gòu)布局特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，本工程采取從先北后側(cè)，自西向東的順序進(jìn)行施工，即:龍門吊走行軌1采用自西向東的路線進(jìn)行施工，龍門吊走行軌2采用自東向西的路線推進(jìn)施工；混凝土罐車、裝載機(jī)工作時(shí)沿站臺(tái)邊緣行進(jìn)；在實(shí)際施工中，如有特殊情況應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作出改變。

4.6 施工工藝

定位放線→啟動(dòng)樁機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位→樁機(jī)調(diào)平、鉆桿調(diào)直→關(guān)閉鉆頭閥門啟動(dòng)錘頭鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高、同時(shí)進(jìn)行混合料的攪拌→開動(dòng)混凝土輸送泵灌料、同時(shí)啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升鉆桿直至施工設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高→成樁完畢→停機(jī)移位至下一樁位。

4.7 施工監(jiān)測(cè)

沿北側(cè)土體每30m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（共8個(gè)），監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中北側(cè)土體是否有隆起、位移等情況；沿毛石邊坡每30m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（共8個(gè)），監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中毛石邊坡是否有起鼓、開裂、滲水等情況；沿磚圍墻每30m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（共8個(gè)），監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中磚圍墻是否有沉降、開裂、傾斜等情況；由專人負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)、記錄、分析北側(cè)土體、毛石邊坡、磚圍墻的變形情況，掌握CFG樁施工對(duì)北側(cè)土體、毛石邊坡、磚圍墻的影響，如有異常，立即停止施工。觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置好以后，應(yīng)設(shè)置明顯的標(biāo)志，在CFG樁施工過(guò)程中要注意加強(qiáng)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的保護(hù)，并定期進(jìn)行復(fù)測(cè)點(diǎn)位高程。

4.8 安全管理

所有現(xiàn)場(chǎng)管理人員、作業(yè)人員必須執(zhí)行班前班后會(huì)議制度。上班前明確當(dāng)天施工內(nèi)容及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，下班前檢查機(jī)具、材料等確保無(wú)損害情況發(fā)生后方可下班。

表1 CFG樁施工的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法

所有施工人員在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后必須嚴(yán)格貫徹“安全第一、預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，嚴(yán)格貫徹執(zhí)行各項(xiàng)安全組織措施和技術(shù)措施，切實(shí)做到管生產(chǎn)必須管安全，保障施工人員的安全和機(jī)械設(shè)備不受損害，保證施工項(xiàng)目順利進(jìn)行[2]。

5 地基處理施工

在具體施工過(guò)程中，主要從以下幾方面進(jìn)行控制:

1）施工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測(cè)放樁位，用鋼筋頭、白灰做好標(biāo)記；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地標(biāo)高，計(jì)算成孔時(shí)鉆桿入土深度（龍門吊走行軌1考慮800mm的保護(hù)樁長(zhǎng)，龍門吊走行軌2考慮1800mm的保護(hù)樁長(zhǎng)）并在主桿上用紅布條做記號(hào)，標(biāo)記鉆桿深度的準(zhǔn)確位置。

2）將樁機(jī)移到指定樁位，對(duì)中。當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，應(yīng)調(diào)整支腿或平臺(tái)基座，使樁機(jī)底座保持水平、鉆桿保持垂直，一般樁位誤差不宜超過(guò)5.0cm，鉆桿垂直度偏差不超過(guò)1.5%。同時(shí)在鉆進(jìn)過(guò)程中也應(yīng)時(shí)刻注意觀察主桿是否偏斜，以確保樁基的垂直度，CFG樁的樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。

3）采用隔一打一的成樁順序進(jìn)行施工，在鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中宜先慢后快，保持鉆機(jī)平衡，未達(dá)到預(yù)定深度的向上提升或反轉(zhuǎn)鉆桿，鉆到預(yù)定深度后，在原處繼續(xù)空轉(zhuǎn)掃孔10s左右。

4）混凝土選用山西新鑫華通混凝土有限公司提供的商品混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為C20，坍落度控制在160~200mm，充盈系數(shù)≥1.15，CFG樁超灌0.5 m，每臺(tái)設(shè)備每班完成一組試塊（一組3塊100mm×100mm×100mm）。泵送混凝土?xí)r要注意泵送壓力7~13MPa控制提鉆速度，泵送控制流量控制在0.3~0.6m3/min，通過(guò)混凝土澆筑方量和成樁數(shù)量進(jìn)行充盈系數(shù)對(duì)比，輔助監(jiān)測(cè)混凝土量是否正常。

5）當(dāng)鉆機(jī)鉆至樁持力層時(shí)，開動(dòng)混凝土輸送泵灌料，當(dāng)輸送管及鉆桿芯管充滿混合料后開始啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)勻速提升鉆桿，邊灌料、邊提升，直至施工設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，提升速度宜控制在2~3m/min，嚴(yán)禁先拔管后灌料，掌握好灌料與提鉆的時(shí)間差，盡量避免提升灌料過(guò)程中停機(jī)待料現(xiàn)象。在流塑性土中要控制提鉆速度，保證成樁質(zhì)量。

6）停灌樁頂標(biāo)高、移機(jī)下一樁位時(shí)，盡量控制好樁頂標(biāo)高?；颐孢@一環(huán)節(jié)，在達(dá)到技術(shù)要求的條件下，做到盡可能少浪費(fèi)混合料。

7）成樁至少7d以后才允許采用小型挖掘機(jī)配合人工開挖樁間土，機(jī)械挖土應(yīng)預(yù)留20cm以上由人工進(jìn)行清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高，禁止對(duì)樁間土擾動(dòng)。

8）嚴(yán)格控制樁頭破除，首先用紅油漆標(biāo)出樁頂位置，確保截樁位置準(zhǔn)確。在實(shí)施切割作業(yè)時(shí)，四周環(huán)切深度不得小于150mm，樁頭清除后用小鋼釬對(duì)樁頂進(jìn)行修整，在清理樁頭過(guò)程中禁止暴力破除行為。

9）本工程褥墊層采用1~30mm碎石、鋪設(shè)300 mm厚、每邊超出基礎(chǔ)混凝土墊層300mm，采用褥墊層鋪攤平整最好采用平板振動(dòng)儀振密，夯實(shí)不得大于0.9（夯實(shí)后褥墊層厚度與虛鋪厚度比值）

10）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)北側(cè)土體、毛石邊坡以及磚圍墻的沉降與位移，使用水準(zhǔn)儀（精度不低于DS3）觀測(cè)，在成樁期間每3h觀測(cè)1次，以指導(dǎo)施工和優(yōu)化施工方案，當(dāng)超過(guò)規(guī)定限值時(shí)，立即停止施工，待根據(jù)設(shè)計(jì)方出具的措施進(jìn)行處理后，及時(shí)調(diào)整施工方案再進(jìn)施工。

6 實(shí)施效果

整個(gè)施工期間，北側(cè)土體、毛石邊坡以及磚圍墻沉降及位移值均符合變形控制要求，北側(cè)土體、毛石邊坡以及磚圍墻不受影響。

7 結(jié)語(yǔ)

在本工程基礎(chǔ)施工實(shí)際施工過(guò)程中，通過(guò)上述關(guān)鍵部位的施工技術(shù)以及組織措施的合理運(yùn)用，保證了CFG樁基的順利施工和有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工程施工控制目標(biāo)，解決了狹長(zhǎng)地塊軟弱地基基礎(chǔ)處理施工難題，為后續(xù)既有站臺(tái)類似改建項(xiàng)目的施工提供了經(jīng)驗(yàn)和參考。