第四節　基礎澆制

一、準備工作

1.人員：15～25人。

2.工具：小方锨、大方锨、尖頭锨、鐵叉子、水桶、儲水箱、小竹梯、搗固器、搗桿、搗固鏟、電工工具、配電板、插入式振搗器、大扳手、木工手鋸、丁字尺、鋼卷尺、皮尺、水平尺、線墜、手錘、鐵抹子、起釘錘等。

3.材料：膠皮水管、抬筐、抬杠、三芯橡皮電纜、鋼柱基礎框架、模型板、基礎螺栓、鐵線釘、扒釘、方木、木板、細綁線、塑料布或水泥紙袋、黃油、鍍鋅鐵皮、草袋子等。

4.資料：接觸網平面圖、基礎圖。

二、作業方法、步驟

（一）混凝土材料的選用

混凝土是以水泥為膠結材料，以砂、石作骨料，與水按一定的比例混合攪拌，經過凝結硬化后形成的一種人造石材。

1.水

自來水、井水、清潔的河水、飲用水等均可用來澆制混凝土。

含有糖類、油類以及酸、堿性強的水均不能使用。

2.水泥

接觸網基礎常用的品種有普通水泥、礦渣水泥和火山灰質水泥。

水泥的規格是以標號來表示的。一般選用的水泥標號比配制混凝土標號高10MPa號，其標號不得低于27.5MPa號。

確定水泥標號的主要依據是28天抗壓強度。水泥各齡期的強度見表2.4.1。

3.砂

基礎混凝土一般使用天然河砂，且粒徑為0.35～0.5mm的中粗砂。

砂粒要質地堅硬、潔凈，含泥量不得大于砂重的5％。

4.石

基礎混凝土多采用碎石，且粒徑30～50mm為宜。

碎石要質地堅硬，強度不得小于所灌筑混凝土等級的1.5倍，含泥量不得大于石子重量的2％，不得使用風化石。

（二）混凝土水灰比、配合比和級配

1.水灰比

水灰比就是混凝土中水和水泥的重量比。

接觸網基礎混凝土施工中，水灰比一般取0.5～0.8。

2.配合比

配合比是指混凝土組成材料之間的重量比。一般以水∶水泥∶砂∶石表示，水泥為基數1?；炷恋呐浜媳群退冶葢ㄟ^實驗選定。

3.混凝土的“級配”

石料大小不同的顆粒相混合，其混合比率稱為級配。

機械拌合時，最大顆粒不宜大于100mm，人工拌合時不宜大于80mm。

石料分級配料比率見表2.4.2。

（三）每立方米混凝土用料

每立方米現澆碎石混凝土用料可參照表2.4.3。

續上表

續上表

（四）混凝土的強度試驗

接觸網鋼柱基礎混凝土的設計強度一般為11MPa。

1.制作試塊

在工程澆筑混凝土的同時，取澆灌中的一部分混凝土做成試塊。試塊尺寸做成邊長為200mm或150mm的立方體，與混凝土同等條件下養護28天。試塊以三塊為一組，不同標號的及不同配合成分的混凝土應分別制作試件。一般每50m3混凝土至少做一組試塊。

2.試塊試驗

對試塊的試驗應由試驗人員進行。混凝土試塊的試驗報告應作為基礎工程竣工文件之一。

（五）鋼柱基礎澆制

1.模型板的安裝

模型板的安裝主要技術指標是使其限界、方向和高差符合設計要求，鋼柱側面限界位置如圖2.4.1所示。

（1）計算模型板的限界

Cx基=Cx柱-S1-S2

式中　Cx基——基礎側面限界；

Cx柱——鋼柱設計側面限界；

S1——鋼柱底部主角鋼至基礎邊的距離；

S2——軌面處鋼柱內緣的傾斜值（與鋼柱底部比較）。

根據計算確定的限界值，并考慮限界允許施工誤差0～100mm，測定模型板限界。

模型板限界用鋼卷尺和線墜配合測量。

（2）方向

模型板的方向決定了基礎方向。施工技術要求每組軟橫跨支柱中心連線應垂直于車站正線，偏差不應大于3°。進行模型板安裝時，應符合這一要求，這樣才能保證基礎和鋼柱符合要求。在施工中，一般用細繩和線墜配合，使模型板內、外側中心點與對面基礎（或基坑）中心線在一條直線上，并且垂直于正線。

（3）高差

高差是指模型板頂面與相鄰股道軌面之間的垂直距離，也就是基礎頂面標高。

基礎標高的規定為：線路兩側和位于線路中間的基礎頂面，應高出地面100～200mm，一般應低于軌面200～500mm；位于站臺上的基礎頂面，應高出站臺面100～200mm。

基礎標高用丁字尺和皮尺配合測量。

將模型板限界、方向和高差調整復核無誤后，在其頂面安裝基礎螺栓框架，并進行加固，使模型板能承受澆制時所施加的荷重，然后將基礎螺栓固定在框架上，基礎螺栓應外露框架140mm，固定后將螺栓螺紋部分涂油，并用塑料布或水泥紙袋包扎保護，并使基礎螺栓下部彎鉤指向基礎中心。

在土質密實無裂縫地帶可以采用就地澆筑的方式，但基礎頂面至地面200mm范圍內應采用模型板。

2.攪拌

根據基礎混凝土的標號備好材料進行攪拌?；炷恋臄嚢璺椒ㄓ腥斯嚢韬蜋C械攪拌兩種。因接觸網基礎較分散，且受地形限制，所以一般采用人工攪拌方法。

人工攪拌混凝土是在鋼板（即攪拌混凝土平臺）上進行的，先將砂倒在鋼板上，再將水泥倒在砂上，4個人分別站在鋼板兩側，用鐵鍬至少反復干拌二遍，直到顏色均勻為止，將石子倒入，干拌一遍，然后漸漸加入定量的水濕拌三遍，拌到全部顏色一致，石子與水泥砂漿沒有分離與不均勻的現象為止。翻拌時應防止漿水外流，并不得有裸露石子，應使石子表面被水泥砂漿包裹。

3.澆制

澆制混凝土前，在基礎坑底應先鋪100mm厚的石子。

混凝土攪拌均勻后即向坑內灌筑。為保證混凝土不發生離析現象，混凝土的自由下落高度不應大于3m，否則應設置斜槽或豎向吊桶等措施。澆制應連續進行，不得間歇。特殊情況下間歇不得超過2h。分層灌筑，邊灌邊搗。

4.振搗

混凝土的振搗有機械和人工兩種方法。

（1）機械振搗

機械振搗能增加混凝土的密實度和灌筑層之間的粘結力。目前多采用電動軟軸插入式振搗器。

振搗方法有垂直振搗（振搗器垂直插入混凝土）和斜向振搗（振搗器斜向插入混凝土）兩種。兩種方法均可采用（圖2.4.2）。

振搗時，振搗器應插入下層混凝土30～50mm；不得觸及模型板及螺栓，與模型板保持100mm的距離，振搗器振搗不到的地方用人工搗實。

每一插點振搗的時間不能過短，也不能過長。時間過短，振搗不密實，時間過長，容易產生分離現象；特別是稀混凝土這種現象更明顯。

一般情況下，每一插點的時間，最短不少于10s，最長應不大于60s，而以20～30s為合適。

振搗器振搗混凝土時，是一點一點地挨著振搗的，點間移動的距離不能過大，否則容易產生漏振現象。在實際操作中，如按直線行列移動時，其移動距離大致為作用半徑的1.5倍[圖2.4.3（a）]；如按交錯行列方式移動，其移動距離大致為作用半徑的1.75倍[圖2.4.3（b）]。

使用插入式振搗器要使其自然順利插入，不要猛插，更不要把軟軸折成死彎，軟軸不能插到混凝土中去，否則容易損壞機件。

使用振搗器振搗時，混凝土有下列現象時，即表示振搗時間已夠：①不再顯著沉落；②不再發生氣泡；③表面平整并出現水泥漿、外觀均勻。

（2）人工振搗

人工搗固時使用搗固錘、搗桿和搗固鏟，如圖2.4.4所示。

搗固錘用以搗固混凝土表面；搗桿用以搗固鋼筋密布的混凝土，使用時緊靠鋼筋上下插動，使水泥砂漿包緊鋼筋，以增加混凝土與鋼筋的黏著力；用搗固鏟緊靠模板用力向混凝土中插動，并向里擠壓，使水泥砂漿流入鏟和模板之間，避免混凝土出現麻面。

人工振搗混凝土，勞動強度大，振搗效果差，一般在無電源等特殊情況下采用。人工振搗每次灌筑的混凝土不宜過多，250mm一層為宜。

5.片石填充

澆制基礎允許填充片石，但應遵守下列規定：

（1）填入片石的數量不應大于混凝土結構體積的25％；

（2）應選用無裂縫、無夾層和未鍛燒過的片石，不宜使用卵石；

（3）片石的尺寸不應大于所在位置基礎結構最小尺寸的1/3；

（4）片石的抗壓極限強度不應小于29.4MPa；

（5）片石在填充前應用水沖洗干凈；

（6）片石與模型板的距離不應小于150mm，并不得與基礎螺栓接觸；

（7）片石間距應能使振搗器振搗，不宜小于100mm；

（8）上、下層片石間距不應小于100mm，在最上層片石的表面，必須有不少于100mm的混凝土覆蓋層。

6.養護

混凝上的養護是保證其正常硬化、防止出現脫水或干縮現象的一項必要措施，一般常采用自然養護和蒸汽養護。

接觸網基礎的養護采用自然養護。當溫度高于+5℃時，用濕草簾、濕麻袋或濕砂將混凝土覆蓋，并經常澆水，保持其濕潤。一般在澆制完畢后10～12h內，應即開始遮蓋并澆水。在炎熱和有風的天氣中，澆制后2～3h以內開始遮蓋和澆水。

養護時間由水泥型號和氣候條件而定。如普通水泥一般為10～14天，火山灰水泥和礦渣水泥一般為14～21天，對防止裂縫有嚴格要求時，至少養護28天以上。澆水次數以保持混凝土表面經常濕潤為原則，當氣溫低于+5℃時，不得澆水。

7.拆模及修補

基礎模型板的拆除，應在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆模而受損壞時進行。

基礎拆模后，如有蜂窩麻面，可用鋼刷清除干凈，以1∶2或1∶2.5的水泥砂漿修補；蜂窩空洞較多或有裂紋、露筋時，應鑿去全部深度薄弱的混凝土和個別突出的石子，鋼刷清除表面，以細骨料混凝土修補，其等級應比基礎本身高一級并仔細搗實。

（六）基礎帽的澆制

鋼柱及鋼柱的接地線安裝完畢，并且在接觸懸掛調整后，用75號混凝土做成基礎帽，將地腳螺栓的外露部分以及鋼柱的底部桿件全部封閉于混凝土內，以防止浸水腐蝕基礎螺栓及鋼柱墊片等。

基礎帽為非實體狀，也就是殼形基礎帽，這樣便于維修時更換。

基礎帽形狀如圖2.4.5所示。

基礎帽施工前，可將基礎頂面上距基礎邊75mm以內用碎石或磚排碼整齊，基本形成一個頂帽，然后按規定形狀安裝基礎帽模型板，將其空隙部分用75號混凝土灌筑，混凝土可集中或分散攪拌，其頂面用泥抹子抹成規定形狀（中間高，四周低），澆筑后進行養護，待混凝土達到設計要求強度的50％后，方可拆模。

澆筑基礎帽時需注意：

1.澆筑基礎帽應在鋼柱、基礎承載后進行。

2.基礎帽澆筑前，基礎螺栓應涂油或包扎保護物。

3.基礎帽中心不灌筑混凝土部分如為碎石，應夯實，如為磚則應整齊排列、不留縫隙。

4.基礎帽制成后，頂面不允許有積水現象。

（七）杯型基礎澆制

杯型基礎用于硬橫跨圓支柱的固定，其結構形式如圖2.4.6所示。

杯型基礎分兩次完成，先澆制基礎，填充混凝土待支柱豎立并整正后再進行?；A內布置有鋼筋網，施工時其中間部分用鐵皮圓桶（內模）控制定位。

1.安放底盤

底盤用鋼筋焊成，主要是定位和固定內模。將底盤三個支腿打入坑底約150mm，其中心孔應位于基礎中心鉛垂線上，且高出坑底300～350mm。將中心定位釬通過孔中心打入坑底150～200mm。

2.坑底鋪墊石砟

在基坑底部鋪墊100mm厚的石砟。

3.澆制底部混凝土

基礎底部澆筑200mm混凝土。

4.安放鋼筋骨架

將鋼筋骨架放入基坑中，并使骨架根部插入混凝土層50～100mm，骨架中心應與基坑中心鉛垂線重合。

5.安放內模

內模置放于底盤三個支腿內，并豎立于已澆制的混凝土表層上。

6.澆制混凝土

按配合比配制并拌合，在內模外側進行灌筑。在灌筑過程中應不斷調正鋼筋骨架、內模，使其鉛垂中心線與基礎鉛垂中心線保持重合。

7.骨架與內模的校正

用鋼筋焊一定位架，其中心焊一打有小孔的扁鋼。將定位架放在內模上，把線墜線穿過小孔并使線墜尖部懸于定位釬頂，如相互對正，則說明內模位置正確，如不重合則應調整內模。

8.抹面與養護

基礎露出地面部分應設局部模型板，混凝土灌滿后將頂面抹平。養護方法與鋼柱基礎相同。

9.填充混凝土

支柱整正符合標準后用細石混凝土在支柱周圍灌筑，并用鋼釬搗實。為了保證硬橫梁安裝可靠，應先將一側支柱固定，另一側支柱整正后用木楔先做臨時固定，待硬橫梁安裝后再填充混凝土。

（八）冬季混凝土施工

冬季混凝土施工方法很多這里主要介紹原材料加熱法和添加化學，劑法兩種。

1.原材料加熱法

將拌制混凝土用的水和骨料加熱，使其裝入攪拌機時保持正常溫度，一般灌筑時應不低于+5℃。其中水可在鍋內加熱。砂石的加熱在不太冷的情況下，白天日照，晚間覆蓋，必要時烘烤。烘烤方法：在工地上搭上鐵板，設火坑或通入蒸氣。

采用原材料加熱法應該注意：

（1）嚴格控制水溫，因為水溫超過規定，與水泥接觸后會發生假凝現象，可以預先和砂石拌和，使其互相調溫。

（2）延長攪拌時間（應比非冬季施工延長一半左右）。

（3）水泥嚴禁加熱，可在施工前3～4天搬入室內。

混凝土及其組成材料最高允許溫度見表2.4.4。

2.添加化學劑法

攪拌混凝土時在水中加入適量的化學試劑，可以使混凝土早期強度迅速增長，也可以防止凍害，以致在凍結前混凝土達到強度要求，或降低冰點使混凝土不致受凍，這樣的方法叫化學劑法。

使用化學試劑一般有兩個目的：

（1）降低冰點；

（2）縮短混凝土凝固時間。

因此，這些化學試劑也稱為早強劑、防凍劑及混合劑。

早強劑一般應用氯化鈣，氯化鈣摻量由試驗而定，在鋼筋混凝土中，其摻量不得超過水泥重量的2％，亦不能超過6kg/m3，在無筋混凝土中，其摻量不得超過水泥重量的3％（均以無水狀態計）。

防凍劑可采用氯化鈉（食鹽）或尿素，用以降低水的冰點。摻量為水量的3％～5％，在-10℃以上的氣溫下，混凝土不會發生凍害。

在基礎施工中可采用混合劑，例如：用食鹽和三乙醇胺混合劑，即將食鹽和三乙醇胺按規定比例溶于少量水中，配制成較濃的早強劑溶液放置于容器內，在攪拌混凝土時，按每次攪拌所需的早強劑用量，量取相應的濃溶液體積與拌合水一齊攪拌。一般用量為50kg水泥加250g食鹽，加25g三乙醇胺。

還有采用亞硝酸鈉和硫酸鈉的方法，適于-10℃環境下施工，其摻量可參照表2.4.5。

三、質量標準

1.鋼柱基礎質量標準

（1）基礎的頂面標高標準：

基礎標高的規定為：線路兩側和位于線路中間的基礎頂面，應高出地面100～200mm，一般應低于軌面200～500mm；位于站臺上的基礎頂面，應高出站臺面100～200mm。

（2）基礎外形尺寸及螺栓位置應符合設計要求，允許施工偏差參照表2.4.6。

（3）每灌筑50m3混凝土（或每個小站）應做一組試塊（每組3塊），同批試塊極限強度的平均值不得低于設計標號，任意一組試塊強度的最低值不得低于設計標號的85％。同批試塊中，低于設計標號的試塊組數：當試塊為3～5組時，不得多于1組，當試塊為6～16組時，不得多于2組。

（4）基礎的抗壓極限強度，應以按標準條件養護28天的試塊作抗壓試驗，其試驗結果作為評定基礎是否能達到設計標號的依據。

（5）基礎外表不應露筋和有較多的蜂窩、麻面。

（6）每組軟橫跨基礎中心連線，應垂直于車站正線，偏差不應超過3°。

2.杯型基礎施工質量標準

（1）基礎頂面應高出地面200mm；兩側基礎頂面距股道最高軌面的距離應相等，且不大于600mm。

（2）應保證內模鉛垂中心線與支柱安裝中心線相重合。澆制過程中注意調整內模，使其處于垂直狀態。

（3）混凝土用料標準、配合比、拌合要求、搗固要求等與鋼柱基礎相同。

（4）基礎澆制完畢后應將基礎杯口覆蓋，以防落入石塊等物，影響支柱安裝。

四、安全注意事項

1.灌筑基礎前應對基坑進行安全檢查，檢查基坑的穩固程度，是否有塌方的危險。有塌方危險的基坑應進行修整，須保證在澆筑過程中的安全，坑內有雜物應清理干凈。

2.立模、灌筑、拆模作業時，應在施工地點的線路兩端設置防護（遠離線路的除外），對行車安全有影響時，應事先與車站值班員辦理準許施工手續。

3.施工前搭作業架臺時，施工料具的放置及施工后拆除作業架等均應放置穩固，不得侵入鐵路建筑接近限界。

4.支模前應檢查基坑有無裂縫和塌方危險，坑邊1m范圍內不得堆放料具，向坑內傳遞料具應用繩索系往緩慢下放，小型料具應放在工具袋內，不得上下投擲或隨處亂放；裝好的模板不得有露在模板外邊的釘尖。

5.施工過程中如有列車通過，應暫時停止作業，撤離現場至安全地點，面向列車尾部，待到列車通過后再繼續作業。

6.人工攪拌時，攪拌臺架必須牢固，由一人統一指揮。禁止站在模型板上或一只腳踏在模型板上及支梁上工作。

7.坑內有人搗固或其他作業時，坑上應有人防護，防止石砟落下傷人。使用振搗器搗固時，必須派專人負責電源開關。振搗器的接地必須良好，并要隨時調順電線，不得壓斷、扭結或掛繞在導電物體上，也不得浸入水中，移動時不得硬拉電線；有漏電時必須修好后方可使用。

8.拆模板時，不得用大錘打拆或拉拆方法，應按拆模要求拆除；隨拆隨將模板送到指定地點，不準亂扔、亂放。養護用的草簾、草袋用完后，應隨時清理，堆放到指定地點。

9.混凝土的添加劑應嚴格保管，澆筑后剩下的添加劑應有專人負責；瓶裝添加劑使用后應回收空瓶。防止污染；使用添加劑時一般應配戴橡皮手套，禁止與皮膚直接接觸。