梅高永

（甘肅機(jī)械化建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州）

引言

民用航空機(jī)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目非?？简?yàn)地基處理工藝，地基結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固直接關(guān)系到機(jī)場(chǎng)后續(xù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果不重視機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基建設(shè)工作，不僅難以保障航站樓的安全運(yùn)行，也會(huì)對(duì)飛機(jī)起降造成負(fù)面影響。機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基處理工藝具有難度高、復(fù)雜性強(qiáng)等特征，尤其是在遇到特殊地基條件的情況下，會(huì)增加場(chǎng)道地基施工難度，往往難以達(dá)到預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)?；诖耍欢ㄒ裢庵匾暀C(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基建設(shè)工作，根據(jù)地基條件采取科學(xué)的施工工藝[1]。

1 工程案例概況

某飛機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基工程項(xiàng)目位于我國(guó)南方某市的大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)內(nèi)，該機(jī)場(chǎng)位于該市區(qū)的東南郊區(qū)，機(jī)場(chǎng)工程占地面積約為4 785 萬(wàn)m2，初期建設(shè)規(guī)劃中，設(shè)計(jì)建設(shè)場(chǎng)道6 條，其中4 條場(chǎng)道為遠(yuǎn)距離平行場(chǎng)道，2 條場(chǎng)道為垂直側(cè)向中距離場(chǎng)道，該機(jī)場(chǎng)預(yù)計(jì)建設(shè)兩座航站樓，航站樓位于主場(chǎng)道之間，該機(jī)場(chǎng)的西一、西二場(chǎng)道建設(shè)等級(jí)為民航場(chǎng)道最高等級(jí)中的4F級(jí)，剩余場(chǎng)道建設(shè)等級(jí)為常規(guī)4E 級(jí)。根據(jù)該機(jī)場(chǎng)所在區(qū)域的氣候條件，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，西一和東一跑道主降落方向?yàn)镮II 類精密進(jìn)近，剩余場(chǎng)道為I 類精密進(jìn)近，側(cè)向場(chǎng)道僅供起飛和緊急備降使用。

2 機(jī)場(chǎng)工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)要分析

該機(jī)場(chǎng)位于我國(guó)南方某盆地內(nèi)，該區(qū)域地形地勢(shì)以淺丘寬谷為主，該機(jī)場(chǎng)整體地勢(shì)呈中間高，東西側(cè)低的態(tài)勢(shì)，經(jīng)過(guò)初步的地質(zhì)勘察后發(fā)現(xiàn)，該機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道高程范圍區(qū)間在420～470 m 內(nèi)，機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道施工區(qū)域坡度在15°左右，其部分地區(qū)上表層覆蓋植被茂密，受地質(zhì)構(gòu)造和其他因素的影響，該工程項(xiàng)目丘間槽谷位置整體的地質(zhì)條件相對(duì)穩(wěn)定，在實(shí)際的工程項(xiàng)目施工建設(shè)階段，施工單位要根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行分區(qū)施工，才能對(duì)施工期間發(fā)生的地基沉降問(wèn)題進(jìn)行有效的控制，減少不均勻沉降的可能性，不斷提高基坑開(kāi)挖界面處的穩(wěn)定性及整體強(qiáng)度，在保障地基抗滑性的同時(shí)確保邊坡穩(wěn)固。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基處理工藝分析

3.1 填方區(qū)地基強(qiáng)夯置換處理工藝

針對(duì)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基進(jìn)行施工時(shí)，如果所處區(qū)域的地質(zhì)條件穩(wěn)定性不足，較為復(fù)雜，一定要采取對(duì)應(yīng)措施持續(xù)提升填方區(qū)域的整體地基承載力，這樣可以有效彌補(bǔ)地質(zhì)條件不滿足情況機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道施工問(wèn)題。建議施工單位采取強(qiáng)夯置換工藝對(duì)地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理（圖1）。

圖1 強(qiáng)夯地基處理工藝

具體施工流程如下：

①進(jìn)行試夯。在施工作業(yè)前，施工基礎(chǔ)人員可從施工現(xiàn)場(chǎng)挑選一塊具有參考價(jià)值的地塊作為試夯場(chǎng)地，根據(jù)機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)要求可知，在試夯的過(guò)程中，要求試夯點(diǎn)必須超過(guò)2 處，試夯場(chǎng)地面積要超過(guò)950 m2，只有這樣才能保障試夯得出的參數(shù)符合施工要求，才能為后續(xù)的施工提供參考[2]。②強(qiáng)夯置換施工。在進(jìn)行試夯前，施工人員要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，如果施工場(chǎng)地表層覆土松軟，可先鋪設(shè)一層施工墊層，墊層高度要符合機(jī)械設(shè)備行進(jìn)要求，且墊層不宜過(guò)厚，一般不超過(guò)1 cm。③試夯前要針對(duì)高程進(jìn)行初步測(cè)量，然后對(duì)夯點(diǎn)位置進(jìn)行放樣。④打夯機(jī)準(zhǔn)備就緒后，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件靈活調(diào)整打夯機(jī)夯錘高度數(shù)值。⑤進(jìn)行試夯時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要精準(zhǔn)記錄夯擊次數(shù)，也要對(duì)夯擊的深度數(shù)值進(jìn)行收集和整理。根據(jù)該機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)要求可知，停夯標(biāo)準(zhǔn)為夯坑深度超過(guò)1.2 m，夯實(shí)完成后要迅速將填料置于坑內(nèi)，在填方時(shí)要確保填料和夯坑呈水平狀態(tài)。在打夯機(jī)工作的過(guò)程中，如果發(fā)生了歪錘的情況，必須立刻停止工作并找出原因，然后由現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員對(duì)歪錘點(diǎn)進(jìn)行整平處理，上述流程結(jié)束后方能開(kāi)展后續(xù)作業(yè)。⑥在夯實(shí)作業(yè)的過(guò)程中，要貫徹落實(shí)從內(nèi)到外的原則，確保夯點(diǎn)施工完整性。⑦夯實(shí)作業(yè)完成后，現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員要對(duì)夯實(shí)區(qū)域表面的地基進(jìn)行壓實(shí)處理。

3.2 挖方區(qū)地基處理工藝分析

3.2.1 CFG 樁處理工藝

針對(duì)該機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基進(jìn)行施工時(shí)，若機(jī)場(chǎng)跑道影響區(qū)內(nèi)殘留的軟弱層厚度大于5 m，則建議施工單位采用CFG 樁處理工藝。需要注意的是，應(yīng)用該工藝時(shí)，可不設(shè)置樁帽，其他施工工藝均按照填方區(qū)軟弱土層CFG 樁處理工藝（圖2）進(jìn)行處理即可。

圖2 CFG 樁處理工藝

在正式進(jìn)入施工前，要求施工技術(shù)人員必須開(kāi)展成樁試驗(yàn)，一般情況下，試樁數(shù)量不得低于5 根，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和具體的施工參數(shù)靈活調(diào)整[3]。

3.2.2 基巖地基處理工藝

針對(duì)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)場(chǎng)道影響區(qū)基巖地基進(jìn)行處理時(shí)，可先進(jìn)行超挖，然后通過(guò)鋪設(shè)墊層來(lái)提升地基穩(wěn)固性，降低地基變形率。根據(jù)該機(jī)場(chǎng)工程項(xiàng)目建設(shè)參數(shù)可知，場(chǎng)道肩區(qū)道肩邊線外延的長(zhǎng)度為2 m，超挖的最大容許深度是60 cm，施工單位應(yīng)當(dāng)利用振動(dòng)碾壓技術(shù)分層壓實(shí)，在保障超挖基層平整度的同時(shí)，要對(duì)其高差進(jìn)行測(cè)量，允許高差偏差在+50 mm、-100 mm。

針對(duì)該機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道飛行區(qū)的土面基巖地基進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，為了持續(xù)提升地基工程建設(shè)質(zhì)量，施工單位衡量各項(xiàng)施工參數(shù)和條件后最終選擇了超挖施工方案，應(yīng)用超挖施工工藝一方面符合綠色施工要求，另一方面還可以將超挖厚度控制在30 cm 以上，大幅度降低了施工難度，在地基工程建設(shè)完成后還可以直接將表層覆土回填至超挖點(diǎn)，進(jìn)一步提升地基穩(wěn)定性。

3.3 原地基排水處理工藝

針對(duì)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基制定任何施工方案時(shí)，均要考慮地基排水施工工作，施工單位一定要采取科學(xué)的排水處理方案排除地下水。經(jīng)過(guò)前期勘測(cè)，該機(jī)場(chǎng)所處位置內(nèi)存在高水位地下水，因此該施工單位在規(guī)劃施工方案時(shí)采用了碎石樁處理工藝，增設(shè)塑料插板進(jìn)行引流以及挖設(shè)盲溝的處理技術(shù)，借助該施工處理技術(shù)，一方面可以縮短工程項(xiàng)目施工周期，還可以起到節(jié)約施工成本的效果。在實(shí)際的排水處理施工中，要重點(diǎn)做好以下幾方面：

第一，做好盲溝施工工作。開(kāi)展盲溝施工時(shí)，要根據(jù)主次盲溝采取不同的施工技術(shù)，開(kāi)挖盲溝時(shí)要確保盲溝開(kāi)挖高程符合施工工藝要求，還要保障盲溝施工平整度。在填充盲溝的過(guò)程中，要合理選擇填充物，一般情況下建設(shè)使用潔凈、硬度適中的碎石，還要控制碎石粒徑[4]。盲溝施工示意見(jiàn)圖3。

圖3 盲溝施工示意

第二，碎石樁施工工藝。開(kāi)展碎石樁施工時(shí)，首先要嚴(yán)格控制碎石樁的長(zhǎng)度，確保碎石樁可以達(dá)到排水目標(biāo)即可，在施工時(shí)，施工人員還要控制碎石的粒徑和平整度，為地下水排出奠定基礎(chǔ)。碎石樁施工工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。碎石樁施工流程見(jiàn)圖4。

表1 碎石樁施工工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

圖4 碎石樁施工流程

①測(cè)量放樣。碎石樁施工前，首先要做好樁位測(cè)量放樣工作，施工人員要按照施工設(shè)計(jì)的樁間距及樁位布局方式，找到各樁間的中心點(diǎn)，再按照樁位平面圖采用鋼尺布樁工藝進(jìn)行布樁，注意各樁中點(diǎn)的誤差控制在2 cm 以內(nèi)。②定位施工。具體的施工過(guò)程中，需要根據(jù)施工環(huán)境對(duì)樁機(jī)搭架位置進(jìn)行靈活調(diào)整，確保沉管和地面呈垂直狀，樁管垂直度不得超過(guò)1.5%，然后根據(jù)具體的施工設(shè)計(jì)方案控制碎石樁長(zhǎng)度、大小以及具體的投料口位置。③合攏合瓣樁尖。施工技術(shù)人員要對(duì)樁尖位置進(jìn)行調(diào)整，保證樁尖與標(biāo)志點(diǎn)對(duì)齊，再用錘及沉管自身的重量進(jìn)行靜壓，靜壓1～2 m后讓振錘下沉。樁管至設(shè)計(jì)深度后，要控制下沉速度，建議每下沉半米左右留振30 s。④停止振動(dòng)。施工技術(shù)人員需要將碎石由加料口投入樁管內(nèi)，為了保證灌注質(zhì)量，施工人員可以通過(guò)樁的設(shè)計(jì)方案、充填率等參數(shù)進(jìn)行灌注量的計(jì)算。同時(shí)，要做好施工記錄，對(duì)充填率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通常要保持在1.2。⑤振動(dòng)拔管。在實(shí)際施工環(huán)節(jié)，要求管內(nèi)灌入碎石高度要大于三分之一管長(zhǎng)后才能拔管，施工技術(shù)人員還要做好碎石灌注量統(tǒng)計(jì)工作，以免出現(xiàn)超灌現(xiàn)象。在拔管過(guò)程中，還要控制拔管速度，速度宜控制在1 m/min，每提管半米，可留振20 s，拔管超過(guò)1 m 后要適度反插，需要注意反插深度不得大于50 cm。⑥施工技術(shù)人員可以通過(guò)對(duì)單根碎石樁所需碎石量推算出其成樁長(zhǎng)度，并對(duì)其進(jìn)行多次反插，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)碎石的壓實(shí)。在管樁起吊完畢后，施工人員應(yīng)打開(kāi)二次進(jìn)料口并停止震動(dòng)，再進(jìn)行二次進(jìn)料，以保證管樁充實(shí)。然后，反復(fù)以上過(guò)程，直到將導(dǎo)管從地下拔起。⑦先將樁管提升至地面，再停振，從出料口進(jìn)行第三次投料，直到地表[5]。⑧先開(kāi)啟反插，并適時(shí)進(jìn)行充填，然后將碎石料全部灌注。⑨將孔口加壓至機(jī)架抬起，完成一根樁的施工。碎石樁的承載力測(cè)試應(yīng)在21 d 后進(jìn)行。

第三，排水板施工工藝（圖5）。施工技術(shù)人員使用插板機(jī)施工作業(yè)的主要原因在于插板機(jī)具有穩(wěn)定性較強(qiáng)、移動(dòng)速度較高以及土層干擾性較低等特征。

圖5 排水板施工工藝

需要注意的是，在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)塑料排水板斷裂、過(guò)濾膜破損的問(wèn)題，要及時(shí)更換排水板，每塊排水板必須和樁尖連接穩(wěn)定，這樣可以避免提管時(shí)脫節(jié)，最終完整地將排水板帶出。在鋪設(shè)砂墊層的過(guò)程中，要控制鋪設(shè)厚度，建議鋪設(shè)厚度以0.3 m為佳，插入排水板后再鋪設(shè)0.2 m 墊層。除此之外，施工作業(yè)前還要做好排水板性能試驗(yàn)檢測(cè)工作，嚴(yán)禁隨意堆放排水板或讓排水板處于烈日下暴曬。

3.4 施工總結(jié)

綜合來(lái)看，針對(duì)該機(jī)場(chǎng)工程場(chǎng)道地基進(jìn)行施工時(shí)，主要存在以下施工問(wèn)題：①施工區(qū)域內(nèi)含有大量軟弱土層，地基沉降風(fēng)險(xiǎn)增加。②施工區(qū)域內(nèi)地基存在高程差異，容易導(dǎo)致地基出現(xiàn)不均勻沉降，進(jìn)而降低地基穩(wěn)定性。

在選用地基處理方法的過(guò)程中，施工單位要慎之又慎，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查得出的參數(shù)，可對(duì)不同施工分區(qū)選擇對(duì)應(yīng)的地基加固方法，靈活運(yùn)用多種地基加固方法，在提升地基結(jié)構(gòu)承載力的同時(shí)增強(qiáng)其穩(wěn)定性。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，重視飛機(jī)場(chǎng)道地基施工工作，不僅可以持續(xù)提升飛機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)質(zhì)量，還可以為后續(xù)的飛機(jī)安全起降創(chuàng)造有利條件。復(fù)雜條件下的機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道地基施工必須貼合施工區(qū)域的地質(zhì)條件，還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察參數(shù)設(shè)定合理的施工方案，最大限度確保施工場(chǎng)地地基的結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性。施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件靈活調(diào)整施工方案，并同步做好地基開(kāi)挖處理排水工作，借此來(lái)持續(xù)提升飛機(jī)場(chǎng)道地基工程施工質(zhì)量。