麥國文

（廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司 廣州510500）

0 引言

中國散裂中子源是由1.6 GeV 的高能質(zhì)子轟擊重金屬靶而產(chǎn)生強(qiáng)流中子，并利用中子研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的重要科學(xué)設(shè)施［1］。

國內(nèi)外關(guān)于無干擾永久準(zhǔn)直樁綜合施工技術(shù)的研究很少。

國內(nèi)方面，楊文軍等人［2］提出了一種準(zhǔn)直點(diǎn)結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：在基坑土方完成后，確定準(zhǔn)直樁的位置和長度；開挖樁孔并安裝內(nèi)筒和外筒；吊放鋼筋籠，安裝預(yù)埋件，澆筑混凝土；割除臨時(shí)連接。該施工方法可使準(zhǔn)直樁和結(jié)構(gòu)分離，保證準(zhǔn)直樁與底板結(jié)構(gòu)之間的孔隙，但未涉及準(zhǔn)直樁的防水技術(shù)，對(duì)如何高精度預(yù)埋準(zhǔn)直點(diǎn)也未詳細(xì)說明。

其他國內(nèi)文獻(xiàn)如柯明等人［3］提出了北京同步輻射裝置準(zhǔn)直測量控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，何曉業(yè)等人［4］提出合肥光源升級(jí)改造準(zhǔn)直控制網(wǎng)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施等，于成浩等人［5］提出上海光源準(zhǔn)直測量工作的組織實(shí)施，提出上海光源準(zhǔn)直測量方案設(shè)計(jì)［6］，提出上海光源的一級(jí)平面控制網(wǎng)［7］，均只涉及到準(zhǔn)直控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和組織，但對(duì)于準(zhǔn)直控制網(wǎng)點(diǎn)的施工均未涉及。

國外方面，只有關(guān)于準(zhǔn)直測量的研究及應(yīng)用的文獻(xiàn)［8，9］，未見關(guān)于準(zhǔn)直樁的施工技術(shù)的文獻(xiàn)。

1 工程概況

中國散裂中子源項(xiàng)目是我國首臺(tái)脈沖式散裂中子源，項(xiàng)目建造技術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)大、零經(jīng)驗(yàn)，工程總建筑面積69 648 m2。項(xiàng)目準(zhǔn)直監(jiān)測網(wǎng)的作用是監(jiān)測隧道地基的不均勻沉降及加速器元件相對(duì)位置的變化，通過測量結(jié)果分析、確定調(diào)整方案，對(duì)共架機(jī)構(gòu)及其它元件進(jìn)行位置調(diào)整、重新準(zhǔn)直，使加速器元件恢復(fù)到所要求的位置精度，確保加速器高質(zhì)量、安全運(yùn)行。本工程共設(shè)置了27 個(gè)永久準(zhǔn)直點(diǎn)（見圖1），按分布部位的不同，可分為園區(qū)永久點(diǎn)、裝置永久點(diǎn)、園區(qū)矮點(diǎn)、園區(qū)高點(diǎn)，其中有9個(gè)永久準(zhǔn)直點(diǎn)位于地下水位10 m以下的隧道層，深度介于5～20 m之間。

2 技術(shù)難點(diǎn)及解決思路

2.1 技術(shù)難點(diǎn)

圖1 準(zhǔn)直點(diǎn)分布Fig.1 Collimation Point Distribution

項(xiàng)目要求準(zhǔn)直點(diǎn)的地下基礎(chǔ)須座落在基巖上，與隧道地基及結(jié)構(gòu)不接觸，且各控制點(diǎn)間、空間任一方向上的年相對(duì)位移須小于0.3 mm，施工難度大。準(zhǔn)直樁所在位置與隧道結(jié)構(gòu)底板連接處的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，防水要求高。準(zhǔn)直點(diǎn)預(yù)埋件安裝精度要求高，中間預(yù)留磁芯孔位要求+0.015°～0°，同心度要求為0.03 mm，澆筑頂板埋設(shè)水平度為1 mm。

2.2 解決思路

2.2.1 深井結(jié)構(gòu)防水技術(shù)

采用微膨脹膨潤土、麻絲、止水鋼板、遇水膨脹止水條、聚合物防水砂漿、特制鋼套筒等多種材料，與準(zhǔn)直樁形成柔性防水結(jié)構(gòu)體系［10］，保證了防水的質(zhì)量。

2.2.2 準(zhǔn)直樁防干涉隔離技術(shù)

準(zhǔn)直點(diǎn)最大的特點(diǎn)是樁與周圍大地的隔離，在測量時(shí)不允許有任何的震動(dòng)影響，所以需與周圍土層完全隔離，準(zhǔn)直樁的底部嵌入完整的微風(fēng)化巖面1 m，底部嵌入巖層采用人工鑿巖的方法，保證了巖層的完整性，也保證了準(zhǔn)直樁與基巖的結(jié)合。

2.2.3 準(zhǔn)直點(diǎn)預(yù)埋件高精度預(yù)埋

準(zhǔn)直樁預(yù)埋板微調(diào)裝置及二次灌漿技術(shù)，保證預(yù)埋件1 mm的水平度。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 深井結(jié)構(gòu)防水技術(shù)

采用三鋼桶結(jié)構(gòu)，結(jié)合遇水膨脹止水膠條、聚合物水泥砂漿、納基膨脹土及麻絲組成的深井防水系統(tǒng)（見圖2、圖3）。

3.2 準(zhǔn)直樁防干涉隔離技術(shù)

施工流程為：沖孔?沉放2.8 m 鋼護(hù)筒?抽泥漿?底部φ1 000 巖層人工鑿除?準(zhǔn)直樁鋼筋籠吊裝?搭架子安裝模板→澆筑準(zhǔn)直樁混凝土?頂部預(yù)埋件安裝?隔離套筒安裝（見圖4）?兩個(gè)護(hù)筒之間澆筑混凝土。

工廠加工運(yùn)輸時(shí)以固定架固定支撐確保鋼筒精度不變形；外護(hù)筒沉放，隨時(shí)調(diào)整，確保垂直度偏差控制在0.2%；柱模采用鋼模，以外護(hù)筒作支撐，確保垂直度控制在0.1%；利用下護(hù)筒的限位鋼片鋼筒保證內(nèi)護(hù)筒與柱體之間的間隙，以達(dá)到無干擾效果。

3.3 準(zhǔn)直點(diǎn)預(yù)埋件高精度預(yù)埋

圖2 防水結(jié)構(gòu)詳圖Fig.2 Details of Waterproof Structure

圖3 防水結(jié)構(gòu)施工Fig.3 Construction of Waterproof Structure

圖4 內(nèi)護(hù)筒安裝Fig.4 Installation of Inner Protective Cylinder

⑴ 準(zhǔn)直樁預(yù)埋板組件（見圖5）直徑為900 mm，準(zhǔn)直樁直徑為1 000 mm，混凝土澆筑時(shí)頂部預(yù)留150 mm，進(jìn)行二次注漿。

⑵ 準(zhǔn)直點(diǎn)頂部的預(yù)埋鋼板組件，有9個(gè)錨筋固定孔，錨筋長度為607 mm，鋼板上下用螺栓固定，形成微調(diào)裝置，澆筑前，將下部9 根錨桿用鋼筋連成整體，確保水平方向的穩(wěn)定。

⑶ 澆筑混凝土前，將帶錨桿的組件與鋼筒整體連接固定，確保錨桿相對(duì)位置準(zhǔn)確，一次澆筑完成后進(jìn)行精度復(fù)測。

⑷ 二次灌漿時(shí)，調(diào)整澆筑頂板埋設(shè)水平度1 mm，緊固螺母；復(fù)測檢驗(yàn)水平度。

圖5 準(zhǔn)直點(diǎn)預(yù)埋件示意圖Fig.5 Collimation Point Embedded Parts

4 結(jié)束語

無干涉準(zhǔn)直樁施工技術(shù)成功應(yīng)用于中國散裂中子源一期工程中，該套技術(shù)創(chuàng)新性運(yùn)用三鋼筒防水組合結(jié)構(gòu)，達(dá)到地下水位30 m 以下的防水效果；利用限位鋼片及護(hù)筒結(jié)構(gòu)保證周邊與柱體完全隔離，消除干擾因素，確保射線高精度測量要求；采用數(shù)控機(jī)床加工、現(xiàn)場二次灌漿及微調(diào)等技術(shù)，確保預(yù)埋件本身精度及安裝精度。該技術(shù)滿足了加速器設(shè)備的高精度定位要求，為保障高速運(yùn)行的質(zhì)子精確命中靶心提供了保障。

本研究成果可在我國后續(xù)的散裂中子源和類似工程建設(shè)項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，對(duì)需要長期高精度穩(wěn)定的建筑或設(shè)備的測量控制具有參考意義。