熊亮

摘 要：青榮城際鐵路Ⅲ標(biāo)段三項(xiàng)目部挖井基礎(chǔ)施工采用護(hù)壁防護(hù)現(xiàn)澆施工工藝。采用此法不僅減低施工的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，還按期、按質(zhì)完成所有挖井基礎(chǔ)，為架梁通道的順利開通打下一定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：挖井基礎(chǔ)；護(hù)壁；鎖口；大體積混凝土

1 工程概況

結(jié)構(gòu)形式：青榮鐵路Ⅲ標(biāo)三項(xiàng)目部施工范圍內(nèi)分布8處挖井基礎(chǔ)，其中尚家莊特大橋27號(hào)墩的挖井基礎(chǔ)為首件，因此以其為該挖井基礎(chǔ)為例敘述。尚家莊特大橋27號(hào)墩挖井基礎(chǔ)是一立方體，其尺寸：長(zhǎng)9.8×寬6.0×高5.5m，總圬工方323.4m3。

地質(zhì)情況：該墩地段處于耕地及經(jīng)濟(jì)林區(qū)，附近分布較多水塘，地勢(shì)略有起伏，橋址區(qū)表覆沖洪積層粗砂，礫砂及細(xì)角礫土，下伏燕山期二長(zhǎng)花崗巖。

水文情況：橋址區(qū)地下水為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水，主要由大氣降水補(bǔ)給。地下水水位較高，水埋深0.4m～4.0m，季節(jié)變化幅度2m。

2 施工方法

2.1 施工準(zhǔn)備

技術(shù)準(zhǔn)備：（1）詳細(xì)掌握?qǐng)龅毓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)資料；（2）進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審，制定施工專項(xiàng)方案，進(jìn)行技術(shù)交底，組織人員、機(jī)械進(jìn)場(chǎng)，各種原材料進(jìn)場(chǎng)、送檢和混凝土配合比申請(qǐng)；（3）了解場(chǎng)地及臨近的危房、路面等分布情況，基地障礙物（舊基礎(chǔ)、地下工程、管線等）的分布；（4）準(zhǔn)備施工用的各種報(bào)表、規(guī)范。

現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：（1）檢查混凝土材料質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，是否與混凝土配合比選定報(bào)告的一致；（2）檢查鋼筋等原材是否滿足設(shè)計(jì)要求，鋼筋加工各部位尺寸是否與設(shè)計(jì)圖紙相符。

2.2 基坑開挖

測(cè)量放樣：基坑開挖前，先放出挖井基礎(chǔ)四個(gè)角點(diǎn)樁位、基礎(chǔ)軸線，用白粉標(biāo)識(shí)清楚。

基坑開挖、支護(hù)及防排水：挖井基礎(chǔ)開挖須結(jié)合護(hù)壁澆筑深度，采用垂直分層開挖，基坑開挖采用機(jī)械開挖，局部人工用風(fēng)鎬進(jìn)行處理，并用挖掘機(jī)直接出碴，裝自卸車運(yùn)至棄碴場(chǎng)；遇硬巖層，采用控制爆破法施工?；佑兴畷r(shí)，在基底中間設(shè)集水坑水泵抽排出坑外，保證工作面處于干燥環(huán)境下施工。

開挖至基底預(yù)留10～20cm保護(hù)層時(shí)，用風(fēng)鎬開挖至設(shè)計(jì)高程，基底出碴結(jié)束后找設(shè)計(jì)地質(zhì)工程師現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)地質(zhì)情況并進(jìn)行地基承載能力試驗(yàn)?；A(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)合格后，立即澆筑一層50～100mm厚混凝土墊層，墊層強(qiáng)度符合規(guī)范要求后進(jìn)行基礎(chǔ)砼施工，避免基底外露時(shí)間過長(zhǎng)而降低地基承載力。

鎖口開挖：鎖口的寬度為0.5m，高度為0.3m，澆筑后鎖口頂面坡度2%。

2.3 護(hù)壁

護(hù)壁鋼筋：采用機(jī)械開挖時(shí)，每下挖1m出碴結(jié)束后，立即采用20cm厚C20鋼筋混凝土對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)，護(hù)墻的厚度及配筋不變，當(dāng)進(jìn)入穩(wěn)定性更好的巖層時(shí)，每下挖1m出碴結(jié)束后，立即采用20cm厚C20鋼筋混凝土對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)。為保證護(hù)墻的整體性，同層護(hù)墻四周混凝土須整體澆筑，不同層護(hù)墻上下搭接5cm。鋼筋采用φ10間距20cm×20cm的圓鋼鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片用φ22×4m錨桿固定，間距1.5m梅花型布置。具體鎖口護(hù)壁形式、尺寸及配筋等見挖井基礎(chǔ)配筋圖（如下圖）。

護(hù)壁模板：護(hù)壁施工時(shí)模板的安裝應(yīng)符合鐵道部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。護(hù)壁模板采用竹膠板，并用φ48鋼管搭設(shè)支架進(jìn)行加固。模板要求具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，保證混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)形狀、尺寸和相互間位置正確。采用優(yōu)質(zhì)膠帶粘貼模板縫隙以控制模板接縫不漏漿。模板安裝合格后，方可進(jìn)行護(hù)壁砼澆筑施工。

護(hù)壁混凝土：護(hù)壁混凝土澆筑前對(duì)巖體進(jìn)行灑水潤(rùn)濕，混凝土入倉(cāng)采用串筒入倉(cāng)，臺(tái)階法澆筑。為避免混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象，澆筑時(shí)混凝土自由落差必須小于2m，振搗器作業(yè)時(shí)其移動(dòng)間距不允許超過其作用半徑的1.5 倍，為保證混凝土層間結(jié)合質(zhì)量，振搗棒應(yīng)插入下層混凝土5cm左右，同時(shí)避免碰撞鋼筋、模板，澆筑結(jié)束后采用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)。

2.4 基底檢驗(yàn)

開挖到位后，應(yīng)對(duì)檢查基底地質(zhì)條件及承載力是否符合設(shè)計(jì)要求?？赏ㄟ^觀察并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入、觸探儀檢測(cè)，經(jīng)監(jiān)理見證檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后，方可進(jìn)入下道工序施工。

基底平整度檢驗(yàn)采用水準(zhǔn)儀測(cè)量計(jì)算求得。土基底高程允許偏差±50mm，石基底高程允許偏差-200～+50mm。

2.5 制作、綁扎鋼筋

鋼筋在加工場(chǎng)按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求加工成型后，平板車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，分類擺放，準(zhǔn)備綁扎。

鋼筋綁扎采用梅花型綁扎，綁扎根據(jù)圖紙按順序依次綁扎。綁扎成型后的鋼筋，要對(duì)規(guī)格、數(shù)量、排距、尺寸、標(biāo)高、保護(hù)層厚度、鋼筋表面是否潔凈和油污進(jìn)行檢查，確保符合規(guī)范要求。墩身預(yù)埋鋼筋經(jīng)測(cè)量定位后，點(diǎn)焊在基礎(chǔ)鋼筋上，并設(shè)臨時(shí)定位架予以定位，預(yù)埋長(zhǎng)度應(yīng)進(jìn)入基礎(chǔ)砼內(nèi)不小于3m?；椎讓釉O(shè)一層鋼筋網(wǎng)作為水平接地極。鋼筋焊接單面焊不小于16cm，雙面焊不小于8cm。

2.6 基礎(chǔ)混凝土澆筑

在接地鋼筋、基礎(chǔ)鋼筋、墩身鋼筋綁扎結(jié)束及護(hù)壁達(dá)到一定強(qiáng)度后，才可以進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑前，準(zhǔn)備好需要使用的各種機(jī)具，并確保能正常工作，對(duì)冷卻水管要進(jìn)行通水試驗(yàn)。

砼由泵車入模進(jìn)行澆筑?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)混凝土檢驗(yàn)合格后的混凝土才能施工。炎熱氣候條件下，混凝土的入模溫度不能超過30℃。應(yīng)避免模板的新澆混凝土受陽(yáng)光直射，控制混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫不超過40℃。

混凝土澆筑采用分層連續(xù)進(jìn)行，分層厚度30cm，每層灌注要在下一層混凝土初凝前完成?；炷敛捎貌迦胧秸駬v器。振搗時(shí)插入下層混凝土10cm左右，以保證上下層混凝土的密實(shí)度和整體性。振搗中要防止漏振和過振?；炷翝仓駬v過程中可能會(huì)產(chǎn)生泌水，要采取措施及時(shí)抽排泌水。

混凝土澆筑過程中嚴(yán)格控制澆筑速度，避免大體積混凝土的水化熱造成混凝土體內(nèi)外溫差過大，而使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。因此，采用埋設(shè)水管通水降溫的方法。開挖深度在4.0～5.5m挖井基礎(chǔ)布設(shè)一層冷卻水管6.0～7.5m高挖井基礎(chǔ)布設(shè)兩層冷水管，水管的水平間距為100cm，水管上下層間距為250cm。采用φ32mm薄壁鋼管，每層水管沿挖井基礎(chǔ)中線對(duì)稱布置，冷卻水管由挖井基礎(chǔ)側(cè)面中心通入（中心砼溫較高），兩邊流出。

當(dāng)混凝土澆筑到基礎(chǔ)頂部時(shí)，要進(jìn)行沉降觀測(cè)控制點(diǎn)埋設(shè)。砼澆筑結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行第一次收面，第一次收面應(yīng)使砼表面初平，砼初凝前進(jìn)行第二次收面，第二次收面使砼表面精平。

砼收面完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行用土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，禁止灑水。砼養(yǎng)護(hù)周期一般為28天左右。

2.7 養(yǎng)護(hù)及壓漿

由于挖井基礎(chǔ)為大體積混凝土，在正常砼表面養(yǎng)護(hù)的同時(shí)，要采取通水冷卻的方法降低結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化熱。砼收面完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行用土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，禁止灑水。砼養(yǎng)護(hù)周期一般為28天左右。

通水冷卻：（1）每層冷卻水管被澆注的混凝土覆蓋并振搗完畢，即可在該層冷卻水管內(nèi)通水；（2）一般地，冷卻水的流量可控制在1.2～1.5m3/h，使進(jìn)、出口水的溫差不大于6℃；（3）冷卻管排出的水，在混凝土澆注未完以前，應(yīng)立即排出基坑外，不得排至混凝土頂面。在承臺(tái)混凝土澆注全部結(jié)束后，也可視具體情況排至混凝土頂面，形成保溫層，蓄水保溫養(yǎng)護(hù)。

冷卻水管壓漿：管道壓漿采用與預(yù)應(yīng)力相同的真空壓漿工藝。壓漿泵采用連續(xù)式，同一管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。壓漿前用空壓機(jī)吹管清除管道內(nèi)雜物及積水，水泥漿拌制均勻后，須經(jīng)2.5mm×2.5mm的濾網(wǎng)過濾方可壓入管道。管道出漿口出漿濃度與進(jìn)漿濃度一致后，方可關(guān)閉進(jìn)出口閥門封閉保壓。漿體注滿管道后，0.5～0.6MPa的壓力下保持2min，以確保壓入管道的漿體飽滿密實(shí)；壓漿的最大壓力不得超過60MPa。

3 結(jié)束語(yǔ)

挖井基礎(chǔ)施工在鐵路橋施工中出現(xiàn)不多，挖井基礎(chǔ)主要被設(shè)計(jì)在路邊等地質(zhì)容易受到擾動(dòng)的區(qū)域且基坑開挖深度大、安全風(fēng)險(xiǎn)很高。通過此次成功施工挖井基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)，可為以后類似的挖井基礎(chǔ)施工提供幫助。

參考文獻(xiàn)

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[2]高速鐵路橋涵施工技術(shù)指南 鐵建設(shè)[2010]241號(hào).

[3]高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) TB 10752-2010.