公路深基坑工程中圍護(hù)與支撐施工工藝及質(zhì)量控制

曹 洪 耒陽市公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心

1 工程概況

以耒陽市灘家橋項(xiàng)目為例，其在執(zhí)行深基坑作業(yè)任務(wù)時(shí)主要采取了明挖法作為打造下沉式通道的主要施工方式，對(duì)其深度要求為7m～8.2m，寬度則需要達(dá)到46.4m左右。作為技術(shù)人員應(yīng)以施工現(xiàn)場(chǎng)情況與環(huán)境條件為依據(jù)，待到對(duì)其進(jìn)行挖掘后達(dá)到7m左右時(shí)就可以采取工法樁對(duì)工程進(jìn)行簡(jiǎn)單維護(hù)，通常情況下針對(duì)于3m～7m的位置采用的維護(hù)形式應(yīng)為鋼板樁維護(hù)，而針對(duì)于3m以下的位置則應(yīng)采取放坡開挖的方式進(jìn)行施工。而對(duì)于本工程項(xiàng)目來說，設(shè)置的深度數(shù)據(jù)卻略有不同，自15.6m～19.6m止，期間每隔1m設(shè)置一層維護(hù)，除此之外還另外設(shè)置三種類型的鋼板樁，確定的深度數(shù)據(jù)分別為9m、12m以及15m。

2 SMW工法樁施工工藝

在施工現(xiàn)場(chǎng)，由于部分施工環(huán)節(jié)的特殊施工需要，為其配備合適的三軸攪拌樁機(jī)極為關(guān)鍵，需要在該種類型的設(shè)備輔助下完成材料攪拌或是土方轉(zhuǎn)掘等工藝作業(yè)，同時(shí)用吊機(jī)輔助攪拌樁機(jī)將H型鋼吊起，在通過H型鋼的自身重力實(shí)現(xiàn)將其準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)至已經(jīng)預(yù)先確定的固定深度，具體的應(yīng)用流程如圖所示。這其中黑色陰影部分表示重復(fù)套鉆區(qū)域，在提高墻體連續(xù)型方面起著至關(guān)重要的的作用。

2.1 測(cè)量放線

將設(shè)計(jì)圖紙作為一切施工工序推進(jìn)的重要依據(jù)，并在保證其定位準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上放出搭設(shè)寬度；繪制出樁的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，按順序編號(hào)，確定具體的樁的位置后交給監(jiān)理工程師，由監(jiān)理工程師進(jìn)行核查。

2.2 開挖溝槽

開挖溝槽應(yīng)按照排樁中軸線展開，開挖完成后形成導(dǎo)溝，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)為1.2m寬、1m～1.5m深。

2.3 設(shè)置導(dǎo)向定位型鋼

在溝槽邊緣區(qū)域設(shè)置4根長(zhǎng)為1.5m的10號(hào)槽鋼作為固定支點(diǎn)，準(zhǔn)備4根工字型鋼，2根穩(wěn)定放置在與溝槽相互垂垂直的位置，通過焊接使工字型鋼與槽鋼連接在一起，而另外兩根工字型鋼放置在沿著與溝槽平行的方向位置處，經(jīng)焊接將溝槽與其下方的工字型鋼連接起來，從而形成類似于井字的框架結(jié)構(gòu)。

2.4 樁機(jī)就位

工程施工現(xiàn)場(chǎng)需要配備三軸攪拌樁機(jī)及其機(jī)器駕駛員，指揮樁機(jī)按照步行板的方向勻速移動(dòng)，當(dāng)大致到達(dá)初步指定位置后在進(jìn)行精確調(diào)整，使用全站儀來檢驗(yàn)確定它的垂直角度是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

2.5 攪拌及注漿

為滿足工程施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用需要，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)攪拌系統(tǒng)并將水泥罐安裝至合適的位置，為后續(xù)漿液質(zhì)量等級(jí)的有效把控奠定基礎(chǔ)。我國(guó)建筑設(shè)計(jì)水泥用量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為380kg/m3，若在某個(gè)環(huán)節(jié)已經(jīng)調(diào)配完畢的水泥漿液沒有全部使用完或者沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用就需要做好保護(hù)措施，最佳的使用時(shí)間是在形成漿液的四個(gè)小時(shí)之內(nèi)使用。

2.6 鉆進(jìn)、攪拌、提升

規(guī)定的鉆進(jìn)速度是要控制在每分鐘0.5m～1m，而充分地對(duì)其進(jìn)行攪拌則提高了水泥與原狀土之間的混合效果，為達(dá)到穩(wěn)定的應(yīng)用狀態(tài)奠定基礎(chǔ)，在此情況下控制速度到每分鐘1m～2m更為適合。需要注意的是，提升速度作業(yè)是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，要確定最佳速度，孔內(nèi)絕對(duì)不可以出現(xiàn)負(fù)壓，不然就會(huì)導(dǎo)致附近地面沉降。

2.7 H型鋼涂刷減磨劑

對(duì)主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)需要以國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，但由于水泥攪拌墻的設(shè)置需要，則該結(jié)構(gòu)極容易由于無法獲得填充而極易使得其與主體結(jié)構(gòu)間產(chǎn)生較大縫隙。為應(yīng)對(duì)此種情況，則需要以回填的方式從而使得其滿足結(jié)構(gòu)密實(shí)狀態(tài)需要，此時(shí)所應(yīng)用的H型鋼則需要執(zhí)行有限拔出任務(wù)。而且H型鋼還有很多的其他利用價(jià)值，所以在后面的工程施工是被允許使用的，但是需要涂刷減磨劑，因?yàn)橥可蠝p摩劑當(dāng)拔出是會(huì)更加省力，這樣也更有利于H型鋼的后續(xù)拔出操作的進(jìn)行。

2.8 H型鋼插入成樁

一旦施工現(xiàn)場(chǎng)需要應(yīng)用三軸攪拌樁機(jī)的作業(yè)結(jié)束，隨即將需要對(duì)H型鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)移，此過程需要大型吊機(jī)從旁協(xié)助才能完成，并應(yīng)在將H型鋼集中起來放到固定位置后確保其符合穩(wěn)定狀態(tài)要求。隨后需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)H型鋼的位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到底部中心處與樁位中心處對(duì)齊為基準(zhǔn)，并應(yīng)以定位片為方向?qū)型鋼逐漸下方，從而達(dá)到將其深入至攪拌樁的目的。在此種情況下，若不再需要應(yīng)用圍護(hù)結(jié)構(gòu)，則可以在專用夾具的輔助下拔出H型鋼。由于在這一過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)空隙，應(yīng)在拔出后采取灌漿方式確保結(jié)構(gòu)被填充從而達(dá)到密實(shí)性的應(yīng)用要求。

3 拉森U型鋼板樁

3.1 安裝導(dǎo)架

鋼板樁插入需要滿足垂直角度的要求，而在這之前在整個(gè)打樁作業(yè)流程中主要凸顯導(dǎo)向作用的為鋼圍堰導(dǎo)向架在其中的應(yīng)用。

由于導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)特殊性，使得其相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)來說其組成較為復(fù)雜，包含了鋼管樁與鋼導(dǎo)梁在內(nèi)的多個(gè)部分。因此若有平面導(dǎo)向架的設(shè)置需要，則對(duì)于該種結(jié)構(gòu)來說最為適合的導(dǎo)向架形式為夾緊式。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)節(jié)，應(yīng)保證鋼板樁墻與導(dǎo)向架之間的定位準(zhǔn)現(xiàn)分別處于平行狀態(tài)兩側(cè)，并需要設(shè)置合適距離的導(dǎo)柱，一般間距設(shè)定為4m。應(yīng)用與導(dǎo)樁與導(dǎo)梁中的施工材料通常為工字型鋼，不僅需要確保導(dǎo)梁頂標(biāo)高的合理性，也需要使鋼板樁高于導(dǎo)梁標(biāo)高，從而避免出現(xiàn)樁錘與導(dǎo)梁接觸的現(xiàn)象出現(xiàn)。

在前期的施工階段最為主要的準(zhǔn)備工作為鋼板樁邊線的放出，另外想要準(zhǔn)確定位導(dǎo)梁安裝位置則需要在合適的環(huán)節(jié)加入挖掘機(jī)輔助方式，并要在確定符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求的基礎(chǔ)上將到導(dǎo)樁搭設(shè)完畢。同時(shí)，需要選擇利用可行性連接方式以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)柱與導(dǎo)梁之間的有效連接，為構(gòu)建一個(gè)較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體奠定基礎(chǔ)。

3.2 鋼板樁插打

為滿足本項(xiàng)目的施工要求，需要應(yīng)用拉森u型鋼板樁。以對(duì)前期施工狀況進(jìn)行深入分析而獲得的完整資料為依據(jù)，由于在地下的15m左右的位置土質(zhì)類型包括沙土、回填土以及黏土等，因此在施工現(xiàn)場(chǎng)最為合適的應(yīng)用方式應(yīng)為履帶吊機(jī)與振動(dòng)錘的結(jié)合施工方式，從而達(dá)到鋼板樁插入到設(shè)定深度位置的目的。緩慢推進(jìn)為這一過程的特點(diǎn)，為進(jìn)一步提高吊裝作業(yè)穩(wěn)定性則需要在鋼板樁的下部位置將繩索套入，并對(duì)其進(jìn)行固定。起吊作業(yè)確認(rèn)完成后則需要將振動(dòng)錘下放，從而完成整個(gè)作業(yè)流程。

在推進(jìn)插打作業(yè)流程時(shí)需要遵循一側(cè)至另一側(cè)不斷深入的順序，由于在此過程中的首片插打的鋼板樁比較特殊，所以可作為基礎(chǔ)樁使用，所以安裝過程中一定要注意。為了保證首片樁插打的質(zhì)量，可能需要采用焊接的方式連接導(dǎo)向定位裝置保持穩(wěn)定，再用全站儀檢測(cè)插打的實(shí)際垂直度。

鋼板樁插打是逐片進(jìn)行的，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正。以導(dǎo)架為標(biāo)準(zhǔn)，研究鋼板樁的實(shí)際插打情況，保證鋼板樁插打的合理，同時(shí)滿足垂直度的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。首片鋼板樁插打完成后，通過吊裝讓第二片鋼板樁與首片對(duì)準(zhǔn)，利用自重下插，若是自重不夠，可以使用振動(dòng)錘加上力度。為了保證鋼板樁的穩(wěn)定，還可以設(shè)置卡板，避免出現(xiàn)移動(dòng)。圍堰插打作業(yè)極易受到外界因素的影響繼而增大傾斜現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，因此需要采取合適的倒鏈裝置用以對(duì)鋼板樁位置進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，即使出現(xiàn)傾斜也能夠?qū)⑵淇刂圃跇?biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4 公路深基坑工程質(zhì)量控制

在實(shí)際的施工作業(yè)中為控制施工質(zhì)量，可以采取以下方式：（1）為確保導(dǎo)軌處于同一水平線需要適應(yīng)水平尺對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保樁體符合設(shè)定的垂直標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，需要充分利用經(jīng)緯儀用以對(duì)可能出現(xiàn)的攪拌樁機(jī)縱橫向偏差予以矯正；確保基座標(biāo)高與水平情況出現(xiàn)錯(cuò)誤后的調(diào)整積極性。（2）在施工現(xiàn)場(chǎng)配備專門現(xiàn)場(chǎng)指揮員，在鉆進(jìn)、提升等施工作業(yè)環(huán)節(jié)提供保障。（3）對(duì)于施工場(chǎng)地的布置還需要考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)因素的影響，選擇布置場(chǎng)地是應(yīng)盡量選擇設(shè)備可以較小移動(dòng)和搬運(yùn)次數(shù)的場(chǎng)地位置。

5 小結(jié)

深基坑工程技術(shù)難度大、規(guī)模大、深度大，選擇恰當(dāng)?shù)纳罨訃o(hù)與支撐技術(shù)以保證深基坑工程的整體穩(wěn)定性，可以有效地節(jié)約工程成本、縮短施工工期、確保施工質(zhì)量。隨著新型建筑材料和機(jī)具的廣泛用、施工工藝的創(chuàng)新和發(fā)展，為滿足深基坑工程的構(gòu)建需要，結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境條件的深基坑圍護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行深入分析與研究，從而提高工程項(xiàng)目建設(shè)的整體水平。