1 工程概況

由中鐵十二局承建施工的廣州客運專線基礎(chǔ)設(shè)施維修基地為全國四大綜合維修基地之一,占地約800畝。大型機械檢修庫作為該維修基地內(nèi)主要標(biāo)志性建筑物,建筑面積22 851 m2,主庫一層、門架式鋼結(jié)構(gòu)主體,該檢修庫主要承擔(dān)鐵路大型養(yǎng)護機械的檢修功能,庫內(nèi)共設(shè)8條檢修地溝,可同時供32臺養(yǎng)護機械的存放和檢修。

單條檢修地溝長度均為146 m,設(shè)計有結(jié)構(gòu)伸縮縫8道,地溝凈深1. 614 m、溝寬1. 1 m。檢修地溝采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地基采用水泥攪拌樁加固處理。檢修地溝承軌梁頂面預(yù)埋鋼制預(yù)埋件,預(yù)埋件由承軌槽(由承軌板和擋肩板焊接組合而成)和錨固螺栓焊接而成。該預(yù)埋件與尼龍底座、軌距擋板、彈條等連接配件組合,用以鎖扣鋼軌。

2 工程特點及重難點

1)檢修地溝地基采用水泥攪拌樁加固,工后沉降控制難; 2)軌道預(yù)埋件埋設(shè)數(shù)量較大,預(yù)埋件縱向間距0. 5 m,一條軌道下需預(yù)埋290多個; 3)預(yù)埋件定位精度要求高,該檢修地溝施工除了要滿足現(xiàn)行房屋建筑工程《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外,預(yù)埋件埋設(shè)質(zhì)量還必須同時滿足《鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》中軌道有關(guān)軌向、軌距、水平等精度要求。

3 施工工藝及流程

土方開挖→清理水泥攪拌樁樁間土、夯實樁間土→回填砂墊層→墊層混凝土施工→基礎(chǔ)底板施工→預(yù)埋螺栓根部以下側(cè)壁施工→拆模回填砂夾碎石墊層→自由沉降→安裝預(yù)埋件→剩余側(cè)壁施工。

4 主要的質(zhì)量控制要點

4.1 基坑土方開挖與回填

1)基底標(biāo)高:基坑應(yīng)按照設(shè)計標(biāo)高開挖,預(yù)留30 cm厚土層人工挖出清理,并按設(shè)計鑿除樁頭。嚴(yán)禁隨意超挖,超挖部分必須采用砂加碎石夯填密實。2)施工順序:應(yīng)嚴(yán)格按施工方案規(guī)定的施工順序,分段進(jìn)行土方開挖施工,應(yīng)注意宜先從低處開挖,分層、分段依次進(jìn)行,形成一定坡度,以利排水。3)采用機械開挖時,應(yīng)使鏟斗尖部與樁體垂直,輕用力,防止攪拌樁在標(biāo)高以下處折斷。4)樁間土清理完成后,需用小型打夯機對土層表面夯實。5)基坑回填應(yīng)使用設(shè)計規(guī)定的砂加碎石,并按規(guī)范分層夯實,嚴(yán)禁采用灌水法,避免使地基受水浸泡。

4.2 回填砂及混凝土墊層

1)回填砂及混凝土墊層施工,應(yīng)配合土方開挖進(jìn)度,及時回填封閉,防止基底受到暴曬或雨水浸泡。2)砂墊層回填前應(yīng)清除基底的垃圾等雜物,抽除坑穴積水、淤泥,驗收基底標(biāo)高。如出現(xiàn)虛土,應(yīng)在基底壓實后再進(jìn)行。3)砂墊層攤鋪好后,在表面少量灑水,用打夯機夯實。4)混凝土墊層澆筑時,應(yīng)采用振搗棒或平板振動器振搗到位,不得人工插搗。墊層表面應(yīng)收抹平整,標(biāo)高達(dá)標(biāo),為后續(xù)底板及側(cè)壁標(biāo)高奠定基礎(chǔ)。

4.3 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工

1)鋼筋原材:鋼筋的表面必須清潔,銹蝕嚴(yán)重的鋼筋不得使用。2)鋼筋頂標(biāo)高:側(cè)壁鋼筋頂標(biāo)高應(yīng)按軌道頂標(biāo)高推算得出,下料及綁扎時必須保證該標(biāo)高,標(biāo)高過低則導(dǎo)致承軌板下素混凝土太厚。3)兩側(cè)壁鋼筋相對位置:應(yīng)在側(cè)壁鋼筋頂部設(shè)置防止鋼筋籠側(cè)向傾斜的拉結(jié)鋼筋或鋼管。4)模板安裝:要在基礎(chǔ)底墊層上彈出基礎(chǔ)邊線。把截好尺寸的木板加釘木擋拼成側(cè)板,再將4塊側(cè)板組拼成方框,并校正尺寸及角部方正。安裝時,在模板周圍用平撐與斜撐支撐頂牢,并加釘釘牢;然后用鋼管加固。5)模板拆除:混凝土強度能保證混凝土表面及棱角不受損壞時拆除側(cè)模。6)混凝土澆筑、振搗:混凝土澆筑分三個階段施工。先施工底板,當(dāng)?shù)装寤炷翉姸冗_(dá)到設(shè)計強度的50%后,再施工預(yù)埋螺栓以下側(cè)壁的混凝土。自由沉降穩(wěn)定后,施工剩余側(cè)壁混凝土。當(dāng)預(yù)埋件安裝完成進(jìn)行側(cè)壁最后一步混凝土澆筑時,不應(yīng)使用混凝土輸送泵直接將混凝土澆筑入模,應(yīng)采用溜槽等工具作緩沖,避免擾動預(yù)埋件位置。7)側(cè)壁頂部混凝土表面收抹:側(cè)壁頂面平整度、標(biāo)高等直接影響軌道鋪設(shè)的質(zhì)量,所以該混凝土表面處理應(yīng)按照軌道鋪設(shè)要求的指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量控制,平整度用10 m弦測量,應(yīng)不大于5 mm。8)混凝土養(yǎng)護:根據(jù)氣溫情況,在混凝土澆筑后3 h~12 h內(nèi)澆水覆蓋養(yǎng)護7 d以上,采用塑料薄膜覆蓋。

4.4 預(yù)埋件安裝

1)定位基點測量:沿側(cè)壁縱向每隔10 m設(shè)置鋼板與側(cè)壁鋼筋焊接牢固,再在每塊鋼板上測放出預(yù)埋件承軌槽的中心點,作為施工定位基點。施工人員通過任意相鄰兩個定位基點拉直線作為基線,來確定預(yù)埋件的中心線。2)預(yù)埋件定位:首先在每塊承軌板上利用兩個螺栓之間的連線和連線的中點,刻畫出兩個螺栓的對稱中線,然后可由多個班組在任意兩個基點之間“填空”布設(shè),每塊承軌板上的對稱中線與基線重合即定位成功。3)同一條檢修地溝兩個側(cè)壁預(yù)埋件中心線之間的距離應(yīng)與股道軌距相適應(yīng)。4)預(yù)埋件校正及固定。用螺母將螺栓和承軌板緊固,承軌板定位、調(diào)平、螺栓調(diào)整垂直后,將已澆筑側(cè)壁預(yù)留的插筋與螺栓根部焊接,然后用附加固定鋼筋將螺栓上部固定牢固。5)澆筑混凝土過程中,應(yīng)保護預(yù)埋件不受擾動,測量人員跟班監(jiān)測預(yù)埋件位置,發(fā)現(xiàn)預(yù)埋件偏移超標(biāo),及時通知班組進(jìn)行重新調(diào)整。混凝土澆筑完畢后,及時拆除緊固螺母及承軌板,土建班組跟進(jìn)對混凝土表面進(jìn)行找平收光處理。

4.5 主要采取的技術(shù)優(yōu)化方案及取得的效果

在施工前,項目部結(jié)合現(xiàn)場實際情況,針對地基沉降、預(yù)埋件安裝、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工等方方面面均進(jìn)行了充分的研究討論,優(yōu)化改進(jìn)了一些技術(shù)方案,并在施工中加以貫徹落實。具體情況如下:

1)對攪拌樁地基的沉降問題:項目部在基礎(chǔ)施工前就積極會同參建各方進(jìn)行了地基攪拌樁加密的設(shè)計變更,攪拌樁間距由原設(shè)計的1.2 m×1.2 m正方形布置,變更為1.2 m×0.6 m梅花形布置,對原設(shè)計方案進(jìn)行了加強,減小了工后沉降,確保了使用功能。

2)對檢修地溝沉降縫的設(shè)置:項目部充分根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)變化,及時報請設(shè)計院同意,在不同地質(zhì)土層的分界處增加設(shè)置了沉降縫,有效地防止了基礎(chǔ)的不均勻沉降。

3)預(yù)埋件擋肩板改造:參照線路軌枕承軌槽樣式和尺寸,將原設(shè)計預(yù)埋件的直擋肩改為斜擋肩,既充分利用了現(xiàn)場現(xiàn)有的軌道扣件,同時又為運營單位日后維修更換提供了極大的便利。

4)地溝側(cè)壁混凝土分兩次澆筑:因本工程工期緊,攪拌樁加固地基后沉降時間較短,同時由于側(cè)壁高度較高,如混凝土澆筑一次到位,預(yù)埋件擾動較大易發(fā)生偏位,所以項目部采取了地溝側(cè)壁分兩次澆筑的技術(shù)方案,第一步澆筑面略低于螺栓根端后,暫停施工一個月轉(zhuǎn)入其他地溝施工,期滿后再進(jìn)行第二步預(yù)埋螺栓及剩余混凝土澆筑。既保證了預(yù)埋質(zhì)量,又增加了地溝施工中沉降時間。

5)預(yù)埋件中承軌槽與螺栓分離:即在預(yù)埋前,螺栓和承軌槽(留螺栓孔)先不焊接組合,預(yù)埋施工中只需對螺栓或埋件中心進(jìn)行精確定位,混凝土表面收抹好即可保證水平度,鋪設(shè)軌道前,再將承軌槽直接在平整的混凝土面上就位焊接。以往做法螺栓與平板先連接后預(yù)埋,過程中定位、水平需兼顧,且混凝土澆筑時容易造成鋼板下空鼓,投入既大且效果不好。

通過采取以上一系列優(yōu)化措施,本基礎(chǔ)及預(yù)埋施工質(zhì)量較好,為后續(xù)軌道安裝、精細(xì)調(diào)整奠定了堅實的基礎(chǔ)。由于地基采用水泥攪拌樁加固,雖未出現(xiàn)不均勻沉降,但整體沉降量仍相對較大、沉降穩(wěn)定期較長,不利于及時投入使用,今后設(shè)計施工中應(yīng)采用管樁、灌注樁等基礎(chǔ)來克服這個問題。

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