市政道路橋梁深基坑施工技術應用研究

段宏斌

（太原市政建設集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

施工中的技術管理和質(zhì)量控制是確保城市道路橋梁施工項目具有質(zhì)量高、安全性高、進度快等特點的關鍵，也是應對施工中諸多安全問題的有效預防措施。在市政建設中，基坑結(jié)構和工程地質(zhì)與施工現(xiàn)場水文地質(zhì)等相關環(huán)境密切相關。設計師必須考慮當?shù)亟?jīng)驗、實際施工時間和施工季節(jié)等。同時基坑支護是一門非常實用和科學的學科。該結(jié)構是一個臨時建設項目，可以以最低的價格實現(xiàn)更有效的建設效果。規(guī)劃時只需保證基坑的安全，規(guī)劃人員可以根據(jù)經(jīng)驗進行個性化規(guī)劃，以實現(xiàn)建筑安全與經(jīng)濟效益之間的最佳平衡。

1 深基坑施工的技術特點

1.1 施工難度大

當前，隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，公路橋梁建設的發(fā)展速度也取得了前所未有的突破。無論是跨越山區(qū)、河流還是跨越城市的立交橋，高度和跨度等施工規(guī)模要求越來越高，地基深度要求也越來越高。傳統(tǒng)地基施工技術已不能再滿足現(xiàn)代公路橋梁施工的要求?；釉絹碓缴?，技術人員應不斷探索新的基坑支護技術，確保工程安全生產(chǎn)和橋梁的長期使用。深基坑保護規(guī)劃必須充分考慮到施工深度附近土壤結(jié)構、建筑環(huán)境、地理環(huán)境乃至氣候環(huán)境的特點，結(jié)合橋梁荷載要求、基坑深度、土壓效應等各種因素分析施工中可能存在的問題，并提前作出技術安排。

1.2 基坑的技術監(jiān)測問題

地基延伸需要充分監(jiān)測。一方面，填挖方對于確保及時調(diào)整的質(zhì)量和進度很重要。對于復雜的地質(zhì)段或危險情況，需要及時提出支持請求，以確保邊坡的安全。還定期檢查附件，例如檢查各種鋼鐵機械和儀器的開關泄漏情況和安全防護性能，例如如果檢測到問題，應在機器修理后使用。為解決粘結(jié)劑缺陷，鋼筋網(wǎng)的效率通常不得超過±20mm。如果鋼筋存在，應檢查混凝土柱與錨固沖擊桿之間的焊縫是否已完成等。另一方面，完成的框架應在施工過程中進行監(jiān)測，例如坑內(nèi)是否有水壩、流沙或管道。還必須定期審查承運人組織的調(diào)動和減少情況；坑壁無倒塌、破裂或溜冰的跡象。指出錨或地基壁上的土是否斷裂、松動或被拉走；坑周圍地下水位的變化；坑內(nèi)和水中、撓度大小和周圍建筑物及重要管道設施的裂縫；表面是否破損等。特別是在雨天，需要加強監(jiān)測以避免各種洪水[1]。

1.3 強化施工進度管理可以保證工程施工質(zhì)量

在工程施工中要采用科學有效的進度管理模式，在施工的過程中對合同中所約定的工期要嚴格遵守，竣工時間要控制在規(guī)定的工期內(nèi)。如果在施工中沒有合理控制進度，就會導致延期。一些施工單位為了加快施工進度卻沒有對施工質(zhì)量高度重視，雖然工程按照合同約定的期限完成，但是會存在質(zhì)量問題，就會導致返工。工程施工計劃要合理制定，進度管理要不斷強化，使得工程管理質(zhì)量有所提高。

1.4 造價管理難

在開展工程造價管理工作的時候，相關管理人員必須具備較高的專業(yè)水平和實踐技能，并且嚴格按照國家和企業(yè)所制定的相關規(guī)章制度來完成相關工作。工程造價管控是各項工作狀態(tài)的體現(xiàn)，工作人員可采取相應的措施來確定施工過程中各個環(huán)節(jié)的造價與資金投入是否協(xié)調(diào)，并且以此來完善控制指標。造價在工程上指的是成本費用，且其中存在的不確定因素較多，因此工程造價管控十分困難。與傳統(tǒng)控制方式相比，工程造價管控更具有實施性，它立足于實際情況，能緊跟工程行業(yè)發(fā)展的步伐，能協(xié)調(diào)好施工工作與管理工作之間的關系。

2 深基坑支護施工技術在道路橋梁工程中的應用

2.1 嚴格審核方案

進行建筑深基坑工程施工監(jiān)理控制工作時，相關人員對施工方案的編制進行嚴格審核，可以保證整個施工過程的施工技術、施工難度一直處于可控范圍之內(nèi)，避免方案不合理所導致的安全隱患。施工方案一般由工程的“施工目標”、“施工內(nèi)容”、“施工進度”、“施工計劃”等部分組成。施工方案是否通過安全驗算結(jié)果，需要專家論證，并出具專家審查的書面報告。深基坑結(jié)構和深基坑本身的穩(wěn)定性是深基坑施工的重要保證，因為深基坑的穩(wěn)定性可能導致周圍低地裂縫、沉降和塌方，以及突如其來的管線斷裂、建筑物傾斜和基坑灌溉。因此，深基坑的穩(wěn)定性對于深基坑施工非常重要[2]。

2.2 選擇正確的施工方法

公路橋梁深基坑結(jié)構一般有3 種類型：重力擋土墻結(jié)構、土釘墻結(jié)構和混合承載力結(jié)構，主要根據(jù)公路橋梁的地面條件選擇和使用。一般來說，重力擋土墻的承壓施工主要利用自身重力分解和平衡深基坑支護的各種壓力，有效提高了深基坑支護結(jié)構的整體穩(wěn)定性。懸臂式承重施工一般用于土質(zhì)好、開挖深度低的小路橋工程。該結(jié)構可延伸至基坑底部的巖體和土的深處，依靠土層的支護力提高基坑的穩(wěn)定性。混合支護結(jié)構較為復雜，類似于錨支護結(jié)構。該結(jié)構主要在錨噴混凝土的共同作用下形成有效的支護網(wǎng)，從而保證基坑的整體穩(wěn)定性和安全性。對此，施工單位在支撐公路橋梁深基坑時，必須結(jié)合現(xiàn)場實際情況選擇正確的施工方法，以確保工程順利進行。

2.3 做好安全防護措施

橋梁與人們的生活息息相關。它們通常是在室外建造的，所以設備嚴重損壞。一方面，加強安全保護可以降低安全風險提前發(fā)生的可能性；另一方面，質(zhì)量管理和控制也可以加強，提高建筑安全總體預防率。首先，施工單位必須加強施工人員的安全意識，同時組織工作人員進行現(xiàn)場調(diào)查，找出施工前可能出現(xiàn)安全問題的領域。目的是幫助建設單位制定科學安全的建設計劃。其次，有必要加強施工程序、安全防護設備和施工警告標志的使用和發(fā)布。這是為了確保施工過程符合安全建筑管理的有關規(guī)定。最后，有必要加強現(xiàn)場安全監(jiān)督，如安全防范措施、操作方法或潛在安全風險的應急措施。最后，要加強工作人員的安全教育和培訓，同時要定期修理和維護安全設備，確保公路路基施工的最大安全效果。

2.4 合理運用施工技術

為防止深基坑開挖引起附近地下管線、地下設施、基坑建筑物等的沉降、變形和塌方，有必要以建筑物安全、道路安全和管道安全為前提，采取降水排水等各種技術管理措施，在地下水位以上部分進行地基施工。為了實現(xiàn)理想的開挖效果，在支護開挖過程中，通常在原地面下1.5~5m 部分進行開挖，然后進行后續(xù)施工步驟，以避免基坑支護過深的問題，消除地面上的平坦障礙。建設業(yè)主在建立承包制度時，應注意水對建設工程質(zhì)量的影響。開挖前應堵塞通向地下水的通道，并可應用以下方法。首先，應在附近的水井進行排水工程，以降低地下水水位，使其不超過深基坑施工的高度。其次，將排水系統(tǒng)放置在表面并支撐。最后，讓從表面滲出的水口通過表面的開口溝渠流入預定位置。在上面的構造中，如果地下水流量較大的話，支撐很難形成孔洞。此時，施工人員應相應降低水位，使施工水平始終高于水位。

2.5 針對網(wǎng)噴混凝土進行基坑壁加固施工過程中需要注意的技術應用

如果工地上有少量風化基巖保存完好，地質(zhì)條件良好，基坑深度小于10m，則可通過直接噴涂來加固基巖墻。加固基坑壁時，設計人員應注意鋪設雙層錨桿的間距、長度、鋼筋束數(shù)、鋼筋直徑等參數(shù)。選擇這些參數(shù)時，工程師應嚴格遵守某些設計標準。施工過程中，施工人員應采用分層開挖和分層鋼筋的結(jié)構，實時監(jiān)測施工區(qū)混凝土強度和平均厚度，以確保施工過程中的所有指標不低于行業(yè)設計標準。注射過程中，工程師應注意建筑區(qū)域的光滑表面，避免松開錨固螺栓。

3 應用深基坑施工技術的注意事項

3.1 以合理的方式降水

并且地下水和地表水是深基坑施工中應考慮的水文條件，應采取有效的排水措施避免水流。施工過程中，應加強基坑周邊建筑物的監(jiān)測，根據(jù)顯示的水位監(jiān)測結(jié)果，判斷現(xiàn)場水文條件是否影響施工。發(fā)生不利影響時，必須采取必要的防治措施，直到水位穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)。除了確保降雨效果外，還需要充分注意周圍建筑和地下管道在降雨過程中是否不穩(wěn)定。

3.2 控制土方開挖

深基坑開挖的工程量較大，可采取分層開挖的方法。開挖中需嚴格控制各層的深度，同時根據(jù)基坑的總深度以及坡度，確定合適的開挖長度。有效控制開挖層厚、開挖長度等基礎參數(shù)，有助于高效開展開挖作業(yè)、保證基坑邊坡的穩(wěn)定性。待開挖至設計標高后，需及時澆筑混凝土墊層，以免基坑出現(xiàn)變形現(xiàn)象[3]。

3.3 加強施工監(jiān)測與控制

深基坑施工中需要控制的要素很多，如邊坡穩(wěn)定性、安全系數(shù)、支護效果等，均須符合施工技術要求。因此，在深基坑施工全過程中，有必要加強監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)準確評估深基坑的穩(wěn)定性和尺寸，及時解決問題。然后再次監(jiān)視測量結(jié)果，直到測量結(jié)果達到標準。良好的監(jiān)控和控制可以提高設計的可控性，積極處理問題，防止問題發(fā)生。深挖時，設計者應根據(jù)基坑的養(yǎng)護方法和深度制定科學合理的開挖方案，并在工程施工前參考地質(zhì)環(huán)境、溫度和濕度條件。合理確定開挖深度和工藝，妥善實施排水措施、質(zhì)量控制措施和配套結(jié)構。因此，應檢查該系統(tǒng)的細節(jié)，以確保在隨后的結(jié)構挖掘中不會發(fā)生沉降、變形或泄漏。施工過程中使用的機械設備必須具有絕對安全穩(wěn)定的性能，振動負荷必須嚴格控制。

3.4 全站儀GPS 一體化監(jiān)測位移變形

根據(jù)施工結(jié)構的幾何位置，是施工監(jiān)理的主要內(nèi)容，利用全站儀監(jiān)測施工結(jié)構重要部分的變形位移。全站儀的磁驅(qū)動技術、精確定點保證和多目標自動鎖定跟蹤是一種先進的綜合測量儀器，主要檢測高速列車、橋梁和隧道施工等大型工程結(jié)構的變形監(jiān)測。內(nèi)置智能鋰電池使顯示屏能夠?qū)崟r檢查電池性能。位移主要監(jiān)測拱肋的方向、茄子框架的變形位移等結(jié)構。此外，串應變傳感器常用于監(jiān)測混凝土，測量建筑結(jié)構中褲腿附近拱的應力和橫截面，以確定其是否變形。用高精度全站儀監(jiān)測隧道段、拱橋甲板和耦合梁的變形。帶約束拱橋梁的內(nèi)力由通孔壓力傳感器監(jiān)控，零件的內(nèi)外溫度或電纜力由智能溫度傳感器或振動弦力傳感器監(jiān)控?？紤]到工程施工的主要施工條件，需要采用高精度全站儀進行密切施工監(jiān)測。測量關鍵部件的位移變形時，應確保施工工藝符合幾何設計要求，保證公路橋梁的施工質(zhì)量。

3.5 對基坑支護施工質(zhì)量的保證措施

首先，基坑支護施工過程中規(guī)劃人員應按照規(guī)定的施工過程進行施工。有必要在開挖前提供支援，與開挖密切配合，實現(xiàn)工藝塔安全可靠的連接，提高施工速度，前提是要確保施工業(yè)主的健康和安全。其次，根據(jù)設計要求，工程師必須在每次進入時預先要求鋼梁，以驗證結(jié)構裝置分離縫的設計質(zhì)量。如果鋼結(jié)構存在問題，應選擇相應的解決方案。對所有連接進行驗證和鑒定后，下一個過程只能在預應力后進行，并再次檢查結(jié)構槽，確認結(jié)構安全可靠。預應力的應用必須采用高壓泵站控制液壓千斤頂，并根據(jù)設計要求確定預應力精度。如果結(jié)構優(yōu)先，有關人員必須作出準確的記錄[4]。

4 深基坑工程智能化監(jiān)測預警系統(tǒng)分析

為了及時有效地處理深基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，需要建立封閉式報警處理流程，并將確定預警價值的責任付諸實踐。預警價值管理過程可分為三個過程：項目部確認預警；專家確認預警；數(shù)據(jù)信息確認預警。當在預警系統(tǒng)的實際應用中，連續(xù)三次收集的數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)異常報警現(xiàn)象時，必須通過報警過程加以處理。具體步驟如下：系統(tǒng)生成的第一批數(shù)據(jù)信息應通過短信發(fā)送給項目部負責人，如果項目部在15min 內(nèi)沒有收到答復，則應重新發(fā)送信息；當項目部門負責人收到信息并給出答復時，應確認信息并填寫處理反饋。如果項目經(jīng)理不能在短時間內(nèi)解決問題，他應該做詳細記錄，并請經(jīng)理從施工現(xiàn)場上傳圖片。此時系統(tǒng)會自動向公司經(jīng)理發(fā)送信息。該司負責人收到資料并作出答復時，應及時提交審計意見；如果解決不了，他/她應該填寫暫時解決不了的原因。此時，該系統(tǒng)自動向?qū)＜医M發(fā)送信息；如果專家小組在15min 內(nèi)沒有作出答復，則應重新提交資料。當專家組收到信息并作出答復時，應確認信息并在系統(tǒng)中提交解決方案咨詢意見，系統(tǒng)自動發(fā)送信息通知有關設計師，從而完成報警處理過程。

5 結(jié)語

一般來說，在施工中要合理采用深基坑支護技術，結(jié)合地基施工建立深基坑支護技術體系，優(yōu)化技術的應用要點，突出施工成本低、支護效果好的要求，結(jié)合占用面積分析大面積施工應用領域的特點。但是，在工程建設中，有必要合理利用基坑支護技術，確保工程總體建設體現(xiàn)出高度的安全性和穩(wěn)定性。從而確保施工企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，反映其技術應用的有效推廣，深入研究施工技術的有效應用。