淺談橋梁深基坑擋土墻防護(hù)施工方案

王保山（中鐵十五局集團(tuán)第三工程有限公司，四川 成都 610097）

1 工程概況

鄭州至萬(wàn)州鐵路站前工程河南段7標(biāo)段方城框架中橋位于方城車站內(nèi)，橋址里程DK228+965.90，橋身總長(zhǎng)為46.80m。該鐵路橋涵主要用于車輛通行，雨季作為地表水排水通道，跨越規(guī)劃道路，橋址地勢(shì)平坦開闊，附近為農(nóng)田，沿線村村通公路發(fā)達(dá)，交通便利。該橋孔跨布置為（14+16+14）m，凈高4.80m。全橋?yàn)殇摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)。原地面距橋基礎(chǔ)底面最大高程差為7.7m，線路左側(cè)為施工主便道，重載車輛行駛頻繁。基坑范圍內(nèi)表層覆蓋粉質(zhì)黏土，表層下為細(xì)砂和細(xì)圓礫石層，下層主要為含礫粉質(zhì)黏土。地下水豐富，主要為第四孔隙潛水和弱承壓水，受地表河流及大氣降水補(bǔ)給，水量隨季節(jié)變化。基坑開挖時(shí)需針對(duì)基坑邊坡采用混凝土擋土墻作為臨時(shí)支護(hù)，滿足建設(shè)施工要求，同時(shí)保障施工安全。

2 基坑開挖穩(wěn)定性分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，本工程雨季施工，降水量較大，地下水豐富，基坑土質(zhì)具有膨脹性，遇水宜發(fā)生坍塌，基坑左側(cè)為施工主便道，活荷載較大，存在極大的安全隱患[1]。工作面開闊，基坑開挖深達(dá)7.7m，擬采用分級(jí)放坡開挖。根據(jù)土質(zhì)情況，進(jìn)行定量計(jì)算后，采用重力式擋土墻支護(hù)的防護(hù)方案。在定量計(jì)算中，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合反算參數(shù)及經(jīng)驗(yàn)，參數(shù)選取分別為：浮容重γ=19kN/m3，摩擦角φ=22.5°，黏聚力c=25kPa，活荷載q=59.3kPa，安全系數(shù)k=1.35。計(jì)算結(jié)果滿足擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性要求。

3 深基坑防護(hù)施工

3.1 施工準(zhǔn)備

對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地地下管線現(xiàn)狀進(jìn)行探查，對(duì)地上和地下的妨礙施工線路進(jìn)行整改。在施工區(qū)域開挖線外1.0m寬位置，設(shè)置1.2m高的防護(hù)柵欄，確保施工區(qū)域施工安全。按施工計(jì)劃安排施工人員和施工機(jī)械進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行技術(shù)、安全交底。

3.2 測(cè)量放線

利用全站儀放出橋址平面位置和基礎(chǔ)開挖邊界線，每側(cè)比框架中橋基礎(chǔ)襟邊寬出4.5m，用白灰撒線，每層開挖前由固定的測(cè)量人員用全站儀精確測(cè)量，定出開挖邊樁并撒出開挖邊線。

3.3 基坑開挖

采用“分層臺(tái)階接力法”， 按坡率1:0.25放坡開挖成型的施工方法。開挖順序?yàn)椋合韧谥胁墼偻趦蛇?。開挖深度分為3層開挖，第1層開挖深2.3m，為保證機(jī)械在開挖下層土方的施工安全和邊坡坡面穩(wěn)定，留置好臺(tái)階位置，臺(tái)階寬度不得小于1m。開挖中槽要按照先左后右的順序依次開挖。挖掘機(jī)直接開挖并裝車外運(yùn)，基底開挖面以上0.3m的土方采用人工開挖，嚴(yán)格控制超挖并防止對(duì)基底擾動(dòng)。基坑開挖完成后，在基坑的四周分別設(shè)置20cm×20cm矩形混凝土排水溝，在排水溝的匯水點(diǎn)設(shè)置50cm×50cm×80cm混凝土集水井，利用水泵將基坑內(nèi)的積水排出坑外，在基坑以外設(shè)混凝土截水溝，將地表水引至指定位置。

3.4 擋土墻施工

擋土墻坡率采用1:0.25，一級(jí)擋土墻厚度0.8m，二級(jí)擋土墻厚0.5m，臺(tái)階厚0.3m。一級(jí)擋土墻中配置φ10cm泄水孔，泄水孔間距為3.0m，后置無(wú)紡布反濾層。擋土墻沿長(zhǎng)度方向每隔15m設(shè)置一道縫寬2cm的貫通縫，縫內(nèi)用瀝青麻筋填充。

4 基坑監(jiān)測(cè)

1）本基坑開挖深度最大為7.7m，觀測(cè)頻率按照二級(jí)基坑考慮，擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移預(yù)警值為：累計(jì)值55mm，變化速率12mm·d-1；頂部豎向位移預(yù)警值：累計(jì)值60mm，變化速率8mm·d-1；當(dāng)監(jiān)控值達(dá)到或超過(guò)預(yù)警值后，縮短監(jiān)測(cè)周期，增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。

2）及時(shí)向設(shè)計(jì)人員提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及最終測(cè)試評(píng)價(jià)成果，以便進(jìn)行分析及采取相應(yīng)的防范措施。

3）變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)，設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形觀測(cè)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在變形影響區(qū)域外穩(wěn)固可靠的位置設(shè)置3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，選用擋土墻附近一級(jí)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，他們的編號(hào)分別為JD1、JD2、JD3。工作基點(diǎn)的點(diǎn)位選在比較穩(wěn)定、同時(shí)條件較好且方便使用的位置，基準(zhǔn)點(diǎn)埋石制作，水平位移及垂直位移基準(zhǔn)點(diǎn)采用φ12鋼筋，水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)在鋼筋頂用鋼鋸鋸出十字線、垂直位移基準(zhǔn)點(diǎn)采取將鋼筋頭打磨成圓弧形，造好標(biāo)石到現(xiàn)場(chǎng)選點(diǎn)埋設(shè)，檢測(cè)期間，應(yīng)定期檢查工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性。變形觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在每級(jí)擋土墻的墻頂位置及距擋土墻外邊緣1.0m的位置，對(duì)應(yīng)設(shè)置，沿?fù)跬翂χёo(hù)方向，每隔5m于墻頂及擋墻外原地面分別設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)標(biāo)采用φ12鋼筋，并將鋼筋頭打磨成圓弧形，在圓弧位置上鋸十字線，此觀測(cè)點(diǎn)作為水平位移觀測(cè)點(diǎn)和垂直位移觀測(cè)點(diǎn)。在第一段擋土墻澆注拆模后，用電錘在擋墻頂鉆孔10cm深，將制作好的觀測(cè)點(diǎn)插入鉆孔內(nèi)，并將其固定。

4）水平方向位移采用坐標(biāo)測(cè)量，用全站儀進(jìn)行觀測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差根據(jù)擋土墻頂部水平位移報(bào)警值確定，坐標(biāo)中誤差＜3.0。垂直位移采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差中誤差根據(jù)擋土墻豎向位移精度報(bào)警值確定，監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差中誤差＜1.0[2]。

5 安全防護(hù)

橋涵深基坑防護(hù)施工過(guò)程中，對(duì)施工人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)和安全教育，各工種熟悉操作規(guī)程及安全注意事項(xiàng)，必須佩戴安全防護(hù)用品保證安全生產(chǎn)，建立相關(guān)的安全管理制度以及應(yīng)急預(yù)案，在現(xiàn)場(chǎng)配備專職安全管理人員。

6 結(jié) 語(yǔ)

鄭州至萬(wàn)州鐵路河南段鐵路路段的橋涵深基坑防護(hù)施工方案的設(shè)計(jì)，不僅從技術(shù)層面保障橋涵的深基坑施工的安全進(jìn)行，而且還從施工人員安全教育和安全施工制度上進(jìn)行相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)，提出實(shí)際施工要求，有效解決了水文和地質(zhì)對(duì)深基坑的影響，為今后深基坑防護(hù)工程施工提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)。