橋梁承臺深基坑支護施工問題及處治措施分析

郭信鋒汪 洋

1.中交二航局第一工程有限公司；2.長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司

1 引言

橋梁承臺工程中的深基坑支護施工期間，應根據現(xiàn)場的具體情況深入性、系統(tǒng)化地執(zhí)行工程建設任務，有效解決樁間土脫落與沙涌問題，合理應對降水不良的問題，在嚴格治理的情況下，提升深基坑支護結構的穩(wěn)定性和質量，有效應對施工問題帶來的不良危害。

2 橋梁承臺深基坑支護施工工藝分析

2.1 支護樁的施工工藝

支護樁屬相關工程中控制性部分。

首先，適時時機依照現(xiàn)場地質特點、樁體直徑和深度等設計標準，可利用鉆機成孔。在成孔前孔內設置黏土，部分部位設置片石（粒徑≤15cm），并采用頂部拋石的方法沖砸處理，可最大程度保證不平整的巖體均勻受力，成孔率高且質量好，是巖體不平整的現(xiàn)象的關鍵技術。鉆孔的操作中，為保證鉆渣泥漿能夠大量的進入到孔壁中，需要減少抽渣的環(huán)節(jié):可在沖砸到護筒下部分m3～4m區(qū)域時利用高沖程的形式正常的鉆進，在鉆入4m～5m時進行抽渣處理。成孔后需要及時檢驗深度、直徑和垂直度，如發(fā)現(xiàn)偏差超出設計標準的50mm即進行糾偏，確保成孔質量。

其次，開展清孔的相關工作時，不可過早進行泥漿稀釋，應對泥漿進行快速循環(huán)處理，在指標與要求相近之后施作稀釋工藝。如導管下放時間較長，可同步性的開展泥漿循環(huán)處理工作，確保其具有一定的懸浮性。

最后，應結合要求制作鋼筋籠，對其進行吊裝處理[1]?？梢酝ㄟ^箍筋成型的技術措施制作，使用機械設備進行接頭的連接處理，在吊起的階段，應與孔徑相互對準，緩慢地放下，如果遇到阻礙，就要緩慢降落、正方向和反方向旋轉下放，以免因為和孔壁碰撞出現(xiàn)塌落的事故。下放期間也應該重點關注與了解孔內的水位狀態(tài)，一旦有異常情況就要立即停止操作，檢查有無坍塌的風險。完成鋼筋籠的設置工作之后，需要保證牢固性與穩(wěn)定性，以免在灌漿期間出現(xiàn)下落現(xiàn)象或上升現(xiàn)象。完成混凝土澆筑后，待初凝時接觸鋼筋籠固定部分，使得鋼筋籠能夠隨混凝土共同收縮，預防出現(xiàn)黏結力損失。

2.2 冠梁的施工工藝

冠梁及類似結構施工前，應做好樁芯頂面區(qū)域混凝土結構的鑿毛處理，去除樁體頂部區(qū)域的浮渣、雜質和水分等。如錨固鋼筋存有銹蝕需即清除，校正后，所處理的樁芯混凝土頂部區(qū)域標高不能大于比理論標高值，后可照相關要求進行冠梁區(qū)域鋼筋的綁扎處理：利用焊接技術連接主筋和樁頂區(qū)域的錨固筋結構，使各結構形成整體。對冠梁區(qū)域的鋼筋進行綁扎后，需設置模板結構，以鋼模板為宜，對其進行牢固、穩(wěn)定處理，檢驗合格后方可開展?jié)仓ぷ?，需一次性將混凝土澆筑到標高位置[2]。

2.3 土方開挖的工藝

工程中的支護樁結構、冠梁混凝土結構的強度能夠符合設計數據值71%左右的時候，就可以進行土方的開挖處理，使用挖掘機設備進行開挖，然后運輸到棄土場區(qū)域。在開挖的環(huán)節(jié)中需要注意，使用分層性、均勻性的處理方式，每個層面的厚度在1m左右，如果有地下水位過高或者是流泥嚴重的問題，就要停止操作，待降水處理之后繼續(xù)開挖。

2.4 支撐結構施工工藝

在內支撐的支護施工過程中，可以設置鋼支撐結構，和土方開挖之間交叉搭接處理，先支撐、后開挖，每開挖一層之后都需要設置一道支撐，才能進行下一層次的開挖處理，這樣才能保證支護的施工效果。在完成內支撐的設置以后，需在支護樁之間噴混凝土材料，一邊開挖、支撐一邊進行混凝土的噴射，將厚度控制為8cm，使用強度為C20的材料進行噴射，錨筋的強度控制在設計范圍之內，長度與相互的間距控制為1.5m，豎向的距離設定為2m，利用雙向筋制作鋼筋網片，在鋪設期間每一邊的搭設長度控制為20cm以上。要求在完成每一層的開挖任務之后，若坑壁上面的土壤質量較低，需要對其進行修整，噴灑混凝土材料，以減少坑壁土壤在外面暴露的時間。綁扎鋼筋網的過程中應該遵循牢固性、可靠性的原則，在坑壁上面每3m設置垂直性的短鋼筋錨固，然后噴射混凝土應該與被噴射面之間維持在1m左右的距離，垂直噴射的情況下，保證強度和質量。對于底部區(qū)域的鋼筋網，搭接區(qū)域可以先不進行噴射，在和下面一層鋼筋網相互搭接、穩(wěn)定綁扎之后，再噴射混凝土，保證搭接區(qū)域的質量強度和穩(wěn)定性[3]。

3 橋梁承臺深基坑支護施工問題和處治措施

3.1 樁間土問題和處治措施

此類問題的出現(xiàn)，就是在土方開挖、支護的過程中，樁間土出現(xiàn)了涌沙的問題、塌落的現(xiàn)象，形成高度在1m左右的樁間孔洞，部分孔洞的高度甚至會超出1m范圍，地質條件在中砂層區(qū)域、粉砂層區(qū)域，則屬于淺水層，水分含量較高，使用傳統(tǒng)性的管井降水措施很難確保降水的效果，對砂層進行剝開后任會處于富水狀態(tài)，在樁間的土壤會出現(xiàn)流失的問題、塌落的問題。并且在不良的土壤環(huán)境中，降水井中的水泵和管井經常會出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，不能保證降水的效果。在發(fā)生此類問題之后，坡面的土層結構會很快地塌落，為了預防出現(xiàn)大幅度塌落的現(xiàn)象，應該在上面設置沙袋，并且增加橫向壓筋的密度，合理的設置土釘墻進行加固處理，并且提升泄水管的數量。對于樁間已經塌落的部分，應該進行填充、夯實與封閉性地處理，如果有潛在性的孔洞，需要設置沙袋進行填充，同時借助注漿技術措施進行加固處理，以免孔隙的出現(xiàn)帶來質量問題。

為從根本上杜絕發(fā)生此類問題出現(xiàn)成本損失、質量風險，應在事前就做好預防工作，在現(xiàn)場中使用快速施工方式、分段性和分層性的開挖方式進行處理，將原本2m的開挖厚度轉變成為1m的開挖厚度，使得施工人員在設置樁間支護的過程中，實時性地開展開挖工作和修坡工作，確保開挖的操作能夠與支護建設之間相互密切連接，一邊開挖一邊支護，不可以留下縫隙，避免發(fā)生樁間土壤的塌落問題或是其他問題。為加快砂層的封閉速度，應將傳統(tǒng)的鋼筋網轉變成為成品鋼絲網，這樣在設置成品結構的情況下，可以預防現(xiàn)場編網造成施工速度的影響[4]。

3.2 降水問題和治理措施

一般情況下橋梁承臺深基坑支護方面，出現(xiàn)降水問題的原因就是降水基礎設施長時間運轉的過程中，基坑側壁的導水管出現(xiàn)了線狀流水的現(xiàn)象，側壁還是在濕潤的狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)其中存有沒有排出去的地下水，一方面，可能是區(qū)域之內的地下水非常豐富，分布的范圍很廣，粉細砂結構不具備一定的滲透系數，管井降水的效果不佳。也可能是因為在降水施工的過程中，沒有及時針對地面進行硬化處理，雨季階段有雨水會進入到管井之內，使得降水效果降低。另一方面，可能是因為一些降水井和錨桿之間的距離很小，鉆孔注漿期間，水泥會在土壤空隙中進入到管井之內，對降水工作產生不良的影響。也可能是降水井就在錨桿施工范圍之內，鉆孔期間對管井造成了破壞。對于此類問題，在預防期間，需要進行管井地面的硬化處理，增加其和錨桿之間的距離，控制在一定范圍之內，不可以在錨桿鉆孔區(qū)域中設置管井，以免在鉆孔期間管井受到破壞性影響。

施工期間存有降水造成的后續(xù)問題應做好治理。首先，在基坑開挖到底部區(qū)域的時，如果沒有合理的設置墊層或者底板結構，就容易成為地下水上涌通道，出現(xiàn)滲水，甚至會導致基坑底部受到浸泡。此狀況需集水，設置集水井，利用下水泵將坑底區(qū)域的水分連續(xù)性抽出，同時沿著滲水的部分破除混凝土，形成相應和集水井間相互連接的排水溝。排出水分之后需設置墊層的放回結構，確?；拥撞坎粫艿剿值钠茐呐c侵蝕[5]。

3.3 基坑變形問題與治理措施

基坑變形屬于橋梁承臺深基坑支護施工期間常見易發(fā)問題，影響深基坑支護的質量。工程中基坑上部分設置磚墻支護結構，由于抗彎強度很低，在后側填土不能符合密實度時，易出現(xiàn)結構位移。因此建議在施工期間，嚴格開展回填土密實狀態(tài)的監(jiān)測，選擇具備一定抗彎強度的支護材料，并且設置能夠約束支護端部的陰角和基礎設施等，預防出現(xiàn)位移。同時，工程建設期間，冠梁和錨桿等部分可能會受到下部分區(qū)域土壤的約束作用出現(xiàn)位移，導致樁體結構形成中間大、兩邊區(qū)域小的形狀，此時即需安排專業(yè)人員到現(xiàn)場開展深入的監(jiān)測與分析，明確冠梁和錨桿部分的現(xiàn)場情況并進一步詳細勘察土質土體結構，預防發(fā)生位移。最后，在深基坑支護施加預應力的過程中，已經位移的樁體能夠良好回彈，起到治理位移問題的作用。因此建議施工期在深基坑支護中施加預應力，形成位移綜合防控作用與限制作用。

4 結語

綜上，近年來我國橋梁承臺深基坑支護施工期間，易發(fā)生降水、基坑變形等問題，對深基坑支護的整體安全和質量造成影響。因此，在施工建設的過程中，應遵守各類工藝技術應用要點和標準，盡可能事前針對易發(fā)生質量或強度問題的高風險部位加以預防，同時及時合理治理已經發(fā)生問題部位，以免由于施工問題影響結構的質量穩(wěn)定性，進一步強化深基坑支護效果。