公路橋梁深基坑圍護結構施工技術

郭 靜

(長治高速公路管理有限公司，山西 長治 046000)

0 前 言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，公路橋梁建設項目日益增多，公路橋梁工程的施工難度也不斷增大。為了提高公路橋梁的施工質量，也會出現(xiàn)一些深基坑圍護結構。因此，在橋梁工程深基坑圍護結構施工的過程中，需要充分考察項目所處區(qū)域的地質情況，確定合理的開挖深度和護坡結構形式，確定合理的施工方案，在確保施工安全的前提下，提供施工質量。

1 工程概況

對某公路橋梁工程的地質、水文進行勘查，結合實際情況，需要對某樁基處進行深基坑處理，為了保證現(xiàn)場施工環(huán)境穩(wěn)定性，選擇圍護結構，長度52 m，寬度40 m，圍護結構墻頂標高為1.5 m，按照巖基分布特點，充分考慮巖面情況，合理調整標高。地連墻設置后，應使用深井降水方式分層開挖，同時展開坑內(nèi)澆筑，提高框架支撐結構的穩(wěn)定性。

2 深基坑施工特點

該項目深基坑圍護結構體系十分特殊，屬于臨時結構，橋梁施工結束后，圍護結構就失去了作用，需及時拆除。反之，各施工階段會存在安全風險。施工現(xiàn)場地質環(huán)境相對特殊，應該按照實際情況，靈活應用施工技術。通過以往基坑支護項目施工經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)圍護結構的施工具有時空效應，深基坑施工質量體現(xiàn)在平面結構和深度等方面，結構的合理性能夠直接影響支護結構穩(wěn)定。因此，設計圍護結構應充分考慮空間效應，該項目現(xiàn)場土體具有蠕變性，圍護結構承受的土壓力也各有不同。

橋梁工程深基坑圍護結構操作需要根據(jù)圍護結構施工的安全技術指標，結合各階段的操作規(guī)范要求，優(yōu)化深基坑圍護結構操作管理水平。借助先進施工技術，快速提升深基坑圍護結構技術的施工效率，提高橋梁工程施工安全性與穩(wěn)定性，保證施工圍護結構方式、圍護結構標準、圍護結構戰(zhàn)略符合實際要求。結合不同的圍護結構操作流程，對不同的橋梁工程實施管理。部分工程需要幾種深基坑圍護結構技術配合完成，深基坑圍護結構施工需滿足實際操作規(guī)范。根據(jù)程序和實施標準，逐步優(yōu)化施工操作進程，重視施工現(xiàn)場勘查分析。按照施工需求，確定圍護結構方案和施工標準，參考施工設計規(guī)范要求實施。在橋梁工程施工中，應做好工程各項基礎數(shù)據(jù)的分析，經(jīng)過勘察設計和審核分析后，確定最佳圍護結構操作方案，規(guī)范橋梁工程施工流程。從施工安全、施工階段、施工規(guī)范的管理入手，分析處理橋梁工程施工中的不利因素，優(yōu)化深基坑圍護結構效果，構建完整的技術標準。

3 公路橋梁工程深基坑圍護結構施工技術

3.1 巖土勘察

巖土勘察在深基坑工程中是不可缺少的一個部分，在進行正式勘察作業(yè)的時候，現(xiàn)場的施工人員需要針對深基坑側壁的穩(wěn)定性展開明確的分析。再根據(jù)反饋的結果制定出最科學有效的方案，給公路橋梁深基坑圍護結構提供最有力的支持。為了保證勘察作業(yè)具備一定的科學性，在測量勘察深度的時候最好把深度控制在1.5～2倍左右。如果施工條件不允許的話，可以在不影響最終結果的情況下適當?shù)慕档蜆藴?。從之前的施工?jīng)驗來看，勘察一般情況下都會選擇鉆探法。除此以外，也可以用土工試驗與地質調查等方式，主要是為了更好的提升勘察作業(yè)的效果。在公路橋梁深基坑圍護結構中開展施工的過程中很容易會出現(xiàn)不確定性，所以在進行實際操作的時候會遇到重重阻礙。如果因為一些特殊情況而導致護壁土體坍塌的話，會嚴重影響工程的質量，甚至出現(xiàn)不必要的安全隱患。所以，為了能夠確保各項施工都能在安全的環(huán)境之下開展，施工人員要多將精力放在巖土勘察上，通過仔細的觀察發(fā)現(xiàn)公路橋梁深基坑巖土所存在的問題，并及時的消除安全隱患，不僅是為了保證施工順利，也為了確保公路橋梁深基坑圍護結構的質量能夠得到提升。

3.2 槽段施工

不同施工區(qū)域基巖分布情況各有不同，不同槽段施工要求也存在差異。項目地下連續(xù)墻底面高程表現(xiàn)出波動性特征。需要按照設計要求，進行成槽施工。風化層厚度超過3.0 m，則需要保證平均嵌巖深度達到4.0 m。按照工程地質的變化特點，對槽段底面標高進行靈活調整。將地連墻分層，分為拐角段、槽段。為提高項目施工效率及質量，應落實不同作業(yè)環(huán)節(jié)質量控制，對槽段機械開挖和接頭管安裝等工序進行合理控制。

3.3 支撐體系建立

按照項目深基坑結構特點，需利用鋼筋混凝土作為水平支撐，共計12道支撐，在支撐施工方面，可采用就地澆筑法。地基為淤泥土層，不具備穩(wěn)定性，需對地基進行加固，加固后進行土方開挖施工。施工階段所處雨季，對淤泥土質具有較強破壞力，需提高圍護結構的施工難度。將多種方案進行對比，配合加載試驗，確認支撐為荷載的1.5倍，并采取措施對于軟土地基進行處理。設計竹柵板，將之和土工布相互結合，設計沉降觀測監(jiān)測體系，得出地基地最高沉降量1.8 cm，主要發(fā)生在初期施工階段，后期施工沉降量不明顯?？赏ㄟ^壓載試驗，得出相關數(shù)據(jù)，分析就地澆筑施工工藝，提高軟土穩(wěn)定性。完成施工后，對地基進行加固處理，充分發(fā)揮其作用，提升荷載支撐效果?？傊?，在底膜施工方面，需利用預留措施，并設置預降量2 cm。

按照沉降觀測結果，壓載試驗、作業(yè)指標二者內(nèi)容需保持一致，采取加固措施，能有效控制工作量，且不必投入過高成本。軟土地基施工中存在沉降問題，加之降雨產(chǎn)生的干擾，難以保證工作面穩(wěn)定。因此，需考慮基坑施工時效性特點，運用分期分塊施工方式，保證“快挖快撐”，對于土方開挖的速度進行有效控制，若施工速度較快，會導致基坑面外露時間較長，反之，若施工速度較慢，則和工期需求不符。對支撐施工速度進行合理控制，確保后續(xù)施工效率。

3.4 開挖土方

結合工程實際施工需求，計算土方開挖量為16萬m3，開挖工量大，需采用分層開挖施工、對稱開挖模式，防止基坑外露時間過長。不同施工層應該先挖中間區(qū)域土方，之后在開挖處安裝水平支撐，兩側開挖同時進行，并設計支撐梁，開完下層土方，循環(huán)作業(yè)，提高施工效率。在特殊支撐點，開挖施工應優(yōu)先處理中部土方，斜撐區(qū)域進行開發(fā)施工時，需對地連墻區(qū)域附近土方先行挖掘。不同土方開挖過程，應該按照“一次到底”原則施工，放坡比例1∶1。當持續(xù)開挖施工接近基坑底部時，應合理控制開挖深度，預留20 cm左右的余量，且對于開挖區(qū)域進行整平處理，若處理措施運用不到位，則可能出現(xiàn)回填土找平問題。在開挖施工環(huán)境，還需注意排水坡位置施工。

第1層土方的開挖施工，應按照要求完成斜坡道設置，在現(xiàn)場使用自卸車運輸土方。如土方開挖遇到特殊地連墻，并且上方存在混凝土，需要將其鑿除，采取處理措施，在支撐區(qū)綁扎水平支撐筋，對于模板合理設計，提高其穩(wěn)定性，并合理處理支撐區(qū)域中部的土方。

在支撐區(qū)的開挖作業(yè)結束后，綁扎水平支撐，采取加固措施穩(wěn)定模板，對兩側斜撐進行處理，利用反鏟開挖土方，開挖同時使用自卸車裝土。將開挖區(qū)地連墻上方混凝土鑿除后，立即設計支撐結構，綁扎水平支撐筋，設置模板，提高結構穩(wěn)定性。

3.5 部分區(qū)域的混凝土噴射

(1)混凝土初噴

為避免因保護層未設置而影響到護坡鋼筋穩(wěn)定性，要求施工人員做到：①確保護坡面平整處理后依據(jù)標志開展混凝土初噴作業(yè)。②通常現(xiàn)場試驗來確定混凝土配比，以配合比為參照將砂、碎石、水泥等材料混合，利用噴射機開展初噴作業(yè)。同時，初噴作業(yè)期間應保持自下而上、分片開展的原則。盡可能保證受噴面與噴頭之間保持垂直狀態(tài)，間距控制在0.8～1 m范圍內(nèi)。③混凝土初噴厚度需控制在3～5 cm范圍內(nèi)，終凝后視情況開展噴水養(yǎng)護作業(yè)。

(2)鋼筋網(wǎng)鋪設

首先，在完成混凝土初噴作業(yè)后開展鋼筋網(wǎng)鋪設作業(yè)，鋪設過程中，需依照支護要求，將坡面與鋼筋間距控制在20 mm左右。其次，采用相應錨固裝置進行土地與鋼筋網(wǎng)的規(guī)定處理，盡可能避免在噴射作業(yè)期間出現(xiàn)鋼筋網(wǎng)晃動現(xiàn)狀。最后，鋼筋網(wǎng)固定、綁扎完成后檢查其誤差是否控制在10 mm范圍內(nèi)。

(3)土釘成孔

施工期間借助機械設備開展土釘成孔作業(yè)，并按照以下參數(shù)檢查成孔是否合理：①孔位定位偏差需控制在±5 cm范圍內(nèi)；②土釘孔徑控制在130 mm±2 cm范圍內(nèi)；③孔傾角偏差需控制在±2°左右，孔深允許誤差需控制在±20 cm范圍內(nèi)。

(4)注漿施工

注漿作業(yè)前要求人員細致檢查孔內(nèi)是否存在殘渣物質等，確保清潔徹底后方可注漿。土釘注漿以硅酸鹽水泥為主要材料，控制注漿壓力保持在0.4～0.6 MPa，結合止?jié){塞的設置避免出現(xiàn)泥漿浪費現(xiàn)象。

(5)混凝土終噴

確保鋼筋網(wǎng)鋪設符合設計標準后，以設計厚度為基準開展混凝土終噴作業(yè)。同時結合基坑情況開展錨桿鉆孔、張拉等試作業(yè)。

3.6 壓頂連梁

壓頂連梁施工過程，需要先將導墻槽進行清理，并鑿除浮漿，使其達到設計標高，后綁扎鋼筋，支撐模板，然后澆筑混凝土。澆筑過程需要對地連墻尺寸合理控制，長度為1 400 mm，寬度為800 mm，將錨桿位置充分考慮其中，預留鋼板。以分段施工方式進行，去除墻頂位置浮漿，并且對頂部鋼筋的位置合理控制，鋼筋應該插入壓頂梁內(nèi)部750 mm，澆筑以后采取振搗措施，保證帽梁結構平整。

4 橋梁深基坑圍護結構施工質量控制

4.1 確保材料的質量

首先，需要對工程施工過程中需要使用到的各類施工材料進行整合把控，從各個細節(jié)入手進行切實的管控，確保所有使用到工程建造中的材料質量無誤，從而對工程整體施工質量給予保障。其次，施工工作人員應當結合材料實際情況來選擇恰當?shù)臋z測方法和檢測技術，針對鋼筋施工材料變形情況，以及焊接材料的質量進行切實的檢查。

4.2 確保施工安全

施工過程需注意針對緊急情況制定應急措施，由于橋梁的深基坑圍護結構施工面臨的環(huán)境復雜，在降雨天氣需要設置專員對于邊坡穩(wěn)定情況進行監(jiān)督，同時，還需保證現(xiàn)場電源供應連續(xù)，配置發(fā)電機作為備用電源，以免出現(xiàn)施工中途斷電問題。若現(xiàn)場施工出現(xiàn)安全事故，應該及時處理，圍護結構的拆除應該按照設計方案進行，確保施工安全。

4.3 重視做好機械設備的養(yǎng)護工作

在實際實施深基坑圍護結構施工工作的過程中，需要使用到大量的不同類型的機械設備，這些機械設備的運行情況以及綜合性能都會對工程施工質量和施工效率造成巨大的影響。由于部分機械設備對于養(yǎng)護工作的要求較為特殊，所以應當安排專業(yè)人員來將養(yǎng)護工作加以落實，并且定期實施檢查工作，確保養(yǎng)護工作的效果。

4.4 做好工程的施工管理

在公路橋梁深基坑圍護結構施工中，需要加強公路橋梁深基坑圍護結構的施工管理，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，并對發(fā)現(xiàn)的問題采取有針對性的解決措施。

5 結 語

該橋梁工程項目所處環(huán)境相對復雜，并且深基坑的圍護結構施工是其他施工項目順利進行的重要基礎，圍護結構施工難度大。因此，需要按照工程特點，對施工方案進行優(yōu)化，施工過程中嚴控施工質量，營造安全的施工環(huán)境，提高施工效率，順利完成橋梁建設工作。