劉小明

（中鐵二十四局集團(tuán)南昌鐵路工程有限公司，江西南昌330000）

1 濕陷性黃土的概述

濕陷性黃土是一種受上覆土自重應(yīng)力或自重應(yīng)力與附加應(yīng)力共同作用的特殊土類(lèi)，常在浸水后容易出現(xiàn)土結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土壤，通常具有地質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育等特點(diǎn)，目前我國(guó)濕陷性黃土顆粒主要為粉土顆粒，約占總重量的50%～70%，其中，粗粉土顆粒主要為粉土顆粒0.05～0.01mm，約占總重量的40%，黏土顆粒小于0.005mm，約占總重量的10%。該類(lèi)土壤在水不濕潤(rùn)時(shí)，強(qiáng)度高，壓縮性小，但在一定壓力下被水濕潤(rùn)時(shí)，土體結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞，強(qiáng)度銳減。因此，濕陷性黃土場(chǎng)地的施工應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、基礎(chǔ)被水浸泡的可能性等，進(jìn)而因地制宜地采取妥善的地基處理策略，避免建筑物基礎(chǔ)出現(xiàn)破壞、塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。

2 管廊框架橋項(xiàng)目概況

擬建接長(zhǎng)管廊框架橋位于中馬鐵路上，線(xiàn)路法線(xiàn)與管廊框架橋軸線(xiàn)斜交θ=8o。新增北接長(zhǎng)框架1（1’）及接長(zhǎng)框架3 為19.0m；北側(cè)接長(zhǎng)框架2（2’）為底層接長(zhǎng)，接長(zhǎng)8m。擬建接長(zhǎng)管廊框架橋?yàn)榻?jīng)三十七路下穿鐵路而設(shè)，跨孔布置與既有管廊框架橋相同為12+18.0+12鋼筋混凝土框架。左邊孔及右邊孔凈高5.2m，中孔凈高5.3m，立交內(nèi)路面層結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土鋪裝。結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)路橋過(guò)渡段（見(jiàn)圖1）。

圖1 項(xiàng)目示意圖

3 管廊框架橋接長(zhǎng)施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 管廊框架橋地基處理技術(shù)

3.1.1 地質(zhì)情況

該項(xiàng)目接長(zhǎng)管廊，管廊框架橋建設(shè)場(chǎng)地范圍內(nèi)特殊巖土主要為濕陷性黃土，工程范圍內(nèi)沖、洪積平原區(qū)分布的第四系全新統(tǒng)沖、洪積砂質(zhì)黃土，大部分已不具濕陷性或僅具有Ⅰ級(jí)（輕微）非自重濕陷性，濕陷土層厚度為1～4m，建議均按Ⅰ級(jí)（輕微）非自重濕陷性考慮，少部分段落具Ⅱ級(jí)（中等）自重濕陷性，濕陷性土層厚度2.5～10m。工程范圍內(nèi)黃土丘陵區(qū)分布的上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土大部分具Ⅲ級(jí)（嚴(yán)重）-Ⅳ級(jí)（很?chē)?yán)重）自重濕陷性，濕陷土層厚10～30m，少部分段落具Ⅱ級(jí)（中等）自重濕陷性，濕陷性土層厚度4～9m。

3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

基礎(chǔ)下部設(shè)置5%水泥土墊層，厚度為50cm，水泥土墊層中間鋪設(shè)一層土工格柵。墊層下面是水泥土擠密樁，水泥土擠密樁采用梅花形布置，樁徑0.4m，樁間距0.8m，中間框架樁長(zhǎng)12m，兩側(cè)框架樁長(zhǎng)8m，采用沉管方法成樁。

3.1.3 水泥土擠密樁施工

根據(jù)工程范圍內(nèi)地質(zhì)特性，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證基底承載力不足，通過(guò)技術(shù)方案論證及經(jīng)濟(jì)效果比選，采用水泥土擠密樁作為濕陷性黃土地基的處理方法。

(1)放線(xiàn)定位：首先開(kāi)展土方開(kāi)挖，挖到樁頂標(biāo)高以上500mm 的位置后，再按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，利用全站儀標(biāo)識(shí)出地基邊線(xiàn)、軸線(xiàn)及樁的位置。同時(shí)設(shè)置好軸線(xiàn)控制點(diǎn)，對(duì)樁位點(diǎn)則要用直徑25mm 的鋼管打入地坑中，之后再灌入白粉以作為標(biāo)定。最后，當(dāng)樁孔測(cè)放完畢后，組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行防線(xiàn)復(fù)核，確認(rèn)定位滿(mǎn)足要求后進(jìn)入下道工序。

(2)成孔環(huán)節(jié)：該環(huán)節(jié)需擺放好打樁機(jī)，確保設(shè)備能對(duì)準(zhǔn)樁位，同時(shí)要保障基底鋪設(shè)平穩(wěn)、架設(shè)牢固，確保成孔過(guò)程安全。

(3)攪拌水泥土：將水泥和素土進(jìn)行過(guò)篩處理，確保土料中不得含有過(guò)多的碎石，且有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò)5%等，對(duì)于水泥用量則不能低于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求。

(4)夯填成樁：夯填前需對(duì)底部清理，搗實(shí)5～6 次，夯填過(guò)程中按照由外排開(kāi)始由外向里的順序，同排間隔1～2 孔進(jìn)行施工，然后再進(jìn)行填料施工，成孔后立即夯填。

3.2 鐵路管廊框架橋深基坑支護(hù)技術(shù)

管廊框架橋中孔為單層結(jié)構(gòu)，邊孔為上下兩層結(jié)構(gòu)，底層為管廊，開(kāi)挖深度約10m，為防止底層管廊基坑開(kāi)挖擾動(dòng)中孔框架基底土，采用墻體加固樁對(duì)管廊靠中孔側(cè)邊坡進(jìn)行防護(hù)，樁基采用人工挖孔樁成孔，樁徑1.25m，樁長(zhǎng)12m，管廊基坑開(kāi)挖過(guò)程中，每開(kāi)挖一層，在樁間噴射10cm 厚C20 混凝土[1]。

3.2.1 土釘墻支護(hù)施工

(1)測(cè)量放線(xiàn)，依據(jù)場(chǎng)區(qū)平面軸線(xiàn)控制樁和基礎(chǔ)開(kāi)挖平面圖，測(cè)放出基槽開(kāi)挖上口線(xiàn)，并用白石灰撒出?；娱_(kāi)挖時(shí)隨時(shí)用全站儀及水準(zhǔn)儀控制開(kāi)挖線(xiàn)及標(biāo)高。邊坡下邊線(xiàn)與結(jié)構(gòu)外皮之間的凈距離：預(yù)留800mm。

(2)開(kāi)挖工作面，施工準(zhǔn)備完后，根據(jù)項(xiàng)目施工方案制定的開(kāi)挖順序、分層開(kāi)挖深度進(jìn)行開(kāi)挖施工，當(dāng)上層作業(yè)面土釘支護(hù)符合施工要求后才能夠進(jìn)入下層土方開(kāi)挖施工；并按照土釘位置+0.3m 作為基坑土方首層的開(kāi)挖深度，每水平段長(zhǎng)度不超過(guò)12m，分層開(kāi)挖深度為土釘豎向間距，作業(yè)中應(yīng)嚴(yán)格按超前支護(hù)、分層進(jìn)行、逐層施作、嚴(yán)禁超挖。土方開(kāi)挖后需要及時(shí)封閉臨空面，并在24h 內(nèi)完成土釘?shù)陌惭b以及混凝土面層的噴射；當(dāng)上一層土釘完成注漿后，到開(kāi)挖下一層土方時(shí)需要至少間隔48h。

(3)邊坡修整，進(jìn)行邊坡修整時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的放坡比例，以機(jī)械修整為主、人工修整為輔的方式進(jìn)行，嚴(yán)禁超挖或造成邊坡土體松動(dòng)坡面平整度偏差宜為20mm。

(4)噴射第一層混凝土，當(dāng)邊坡修整且驗(yàn)收達(dá)標(biāo)后，為了避免邊坡塌陷，通常需要采用強(qiáng)度等級(jí)C20 的混凝土進(jìn)行噴射一層厚度約為10cm 的混凝土面層，達(dá)到穩(wěn)固邊坡的目的，在噴射過(guò)程中，要確保噴嘴與受?chē)娒鎸颖３执怪保瑥南碌缴弦来芜M(jìn)行，同時(shí)以減少回彈增加噴射面層的密實(shí)度，需要與受?chē)娒鎸泳嚯x為1m 左右。

(5)打入鋼花管錨桿，該環(huán)節(jié)是利用氣動(dòng)潛孔錘，根據(jù)施工測(cè)量中標(biāo)注的土釘定位點(diǎn)，將事先制備的倒剌式鋼花管按照設(shè)計(jì)要求的深度打入土體中，外露范圍在100～120mm，同時(shí)鋼花桿要跟水平面保持15o的夾角。

（6）漿液制備、注漿，漿液利用細(xì)砂和M20 水泥通過(guò)機(jī)械攪拌而成，確保漿液水灰比0.6 左右，灰砂重量比為1∶1～1∶0.5，并且隨拌隨用，攪拌過(guò)程要確保攪拌均勻，且時(shí)間不少于2min，注漿過(guò)程中要確保一次注漿到位，將輸漿管插入孔內(nèi)，管口離孔底約300mm 處，并采用密封袋封堵孔口，之后啟動(dòng)注漿泵進(jìn)行注漿，將注漿壓力調(diào)整到0.5～0.8MPa，在注漿過(guò)程中邊注漿邊向孔口方向緩慢拔管，直至將整個(gè)孔都注滿(mǎn)。

（7）綁扎冷拔絲網(wǎng)片，首先網(wǎng)片采用成品冷拔絲網(wǎng)片，在綁扎搭接過(guò)程中，搭接的面積不得超過(guò)一半，并采用U 型卡扣進(jìn)行搭接固定。其次，對(duì)于冷拔絲網(wǎng)片的保護(hù)層，需要采用50mm×50mm×30mm 與噴面混凝土等強(qiáng)度的立方體塊制作而成，并在中間按照1m 的間距進(jìn)行綁扎預(yù)埋6 號(hào)火燒絲，綁扎完成后，最后沿著釘頭上口綁扎φ18 加強(qiáng)筋，同時(shí)壓緊冷拔絲網(wǎng)片并與釘頭進(jìn)行焊接，并以井字式對(duì)釘頭筋進(jìn)行壓緊。

（8）噴射第二道混凝土面層，采用濕噴法，在噴射前清除坡面上殘留的土塊、土渣等，調(diào)整噴射機(jī)風(fēng)壓適中；噴射時(shí)噴嘴應(yīng)與受?chē)娒娲怪?，一次噴射厚度?yīng)適中，以50～80mm 為宜，當(dāng)分層施工時(shí)，上一層終凝后即噴下一層，間隔為2～4h，噴射時(shí)應(yīng)有節(jié)奏的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，采取自下而上的順序，使混凝土厚度均勻，在噴射完成后2～4h 應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)。

3.3 管廊框架橋接長(zhǎng)主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

接長(zhǎng)管廊框架橋及八字翼墻施工，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，中孔深挖50cm 預(yù)留施工5%水泥土墊層，按設(shè)計(jì)要求先施工水泥土擠密樁，然后同時(shí)施工八字翼墻鉆孔樁和中孔支護(hù)挖孔樁。水泥土擠密樁樁徑0.4m，樁間距0.8m，中間框架樁長(zhǎng)12m，兩側(cè)框架樁長(zhǎng)8m。八字翼墻基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)，樁徑1m，樁長(zhǎng)14m，中孔支護(hù)挖孔樁樁徑1.25m，樁長(zhǎng)12m。

全部樁施工完成并經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)合格后施工5%水泥土墊層，分層夯實(shí)后再做20cm 厚C20 素混凝土墊層。施工箱身部分時(shí)先綁扎管廊框架橋底板及邊墻鋼筋，安裝底板模板，澆筑底板及下梗肋邊墻混凝土，待底板及側(cè)墻混凝土達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度時(shí)，開(kāi)始搭設(shè)滿(mǎn)堂支架，綁扎邊墻及頂板鋼筋，安裝邊墻及頂板模板，澆筑邊墻及頂板混凝土，管廊框架橋端翼墻施工及橋身防水層施工，最后進(jìn)行接長(zhǎng)管廊框架橋兩側(cè)基坑及過(guò)渡段填筑[2]。

3.4 鄰近營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工防護(hù)技術(shù)

管廊框架橋接長(zhǎng)施工過(guò)程中，為保證營(yíng)運(yùn)線(xiàn)施工安全，嚴(yán)格按照“先防護(hù)后施工”的原則對(duì)既有路基進(jìn)行安全防護(hù)。管廊框架橋接長(zhǎng)施工時(shí)需鑿除影響新建管廊框架橋輪廓尺寸部分的翼墻，為確保路基邊坡穩(wěn)定，在翼墻后方采用鋼筋混凝土人工挖孔樁對(duì)既有路基邊坡進(jìn)行支護(hù)，對(duì)管廊框架橋頂既有路基邊坡及管廊框架橋結(jié)構(gòu)輪廓線(xiàn)外3m 既有路基邊坡面采用素混凝土封閉。挖孔樁直徑1.5m，樁長(zhǎng)26m，間距2.2m，L 型布置8 根，樁身采用C30 鋼筋混凝土澆筑，樁間采用拉森鋼板樁，待防護(hù)樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)后進(jìn)行既有管廊框架橋翼墻的拆除，部分翼墻剝除面層后，翼墻直墻段會(huì)形成20cm左右的缺口，為確保路基邊坡穩(wěn)定，在缺口處及翼墻后方的路基邊坡采用素混凝土封閉。

4 結(jié)語(yǔ)

濕陷性黃土地區(qū)經(jīng)常會(huì)發(fā)生由于地基處理不當(dāng)或基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)而導(dǎo)致建筑物傾斜現(xiàn)象，不僅影響整個(gè)黃土結(jié)構(gòu)，同時(shí)也容易引發(fā)質(zhì)量隱患問(wèn)題。因此，當(dāng)建筑物現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境為濕陷性黃土地基時(shí)，那么為避免后期出現(xiàn)質(zhì)量安全隱患，需對(duì)濕陷性黃土地基加固處理，保障地基質(zhì)量，進(jìn)而保障整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)整體質(zhì)量和安全。