桥梁工程深基坑围护结构施工技术研究
2021-09-10田龙
田龙
摘 要:桥梁工程在施工方面不但工序多,而且面临的环境复杂,在深基坑的围护结构具备加固、支挡等功能,能够提高侧壁的稳定性。由于围护结构的刚度小,施工过程可能出现较大形变,因此不可应用在桥梁主体的结构施工当中。围护结构施工对于技术运用质量要求较高,需要保证施工安全的前提之下,提高围护结构质量。下文结合工程实例,对于深基坑围护结构的施工特点做出分析,对于施工技术运用方法做出探讨。
关键词:桥梁工程;深基坑;围护结构;施工技术
0 引言
在道路交通体系当中,桥梁结构为关键组成部分,但是桥梁建设施工流程复杂,为了保证桥梁质量,通常利用深基坑维护技术,提高设备稳定性。在选择围护结构环节,应该将项目所处区域地质情况考虑其中,围护结构适合应用在基坑深度在15 m以内的软土、砂土和软弱地层当中,还需对施工技术合理应用,才能保证施工安全,提高桥梁建设质量。
1 项目概况
1.1 工程信息
某桥梁工程施工过程,对于地质、水文等条件进行勘察,结合实际情况,分析地基的抗滑和抗倾等能力。项目基坑利用地下连续墙,厚度1.2 m,使用锚旋基础,并在岩基之上设计基础结构,深度50 m。为了保证现场施工环境稳定性,选择围护结构,长度72 m,宽度48 m,围护结构的墙顶标高为1.5 m,按照岩基的分布特点,对于墙底标高进行确认,使其保持在-40 m~56 m之间。与此同时,将岩面情况充分考虑其中,对于标高合理调整。地连墙设置以后,应该使用深井降水方式分层开挖,同时展开坑内浇筑,提高框架支撑结构稳定性[1]。
1.2 深基坑围护结构的施工特点
该项目深基坑的围护体系十分特殊,属于临时结构,桥梁施工结束以后,围护结构就失去利用价值,因此需要及时拆除。可能导致各施工阶段存在安全风险,若没有相应保护措施,就可能提高安全风险系数。与此同时,施工现场的地质环境相对特殊,应该按照实际情况,对于施工技术灵活应用。通过以往基坑支护项目施工经验分析,围护结构的施工具有时空效应,深基坑的施工质量体现在平面结构和深度等方面,结构的合理性能够直接影响支护结构稳定。所以,设计围护结构时应该将其空间效应充分考虑,该项目现场土体具有蠕变性,所以围护结构承受的土压力也各有不同。
2 桥梁工程深基坑围护结构施工技术运用
2.1 槽段施工
不同施工区域基岩分布情况各有不同,所以在不同槽段的施工方面要求也不断变化,该项目地下连续墙的底面高程也表现出波动性。需要按照设计要求,进行成槽施工。如果风化层的厚度超过3.0 m,那么需要保证平均嵌岩的深度达到4.0 m。按照工程地质的变化特点,对于槽段的底面标高进行灵活调整。根据项目具体情况,将地连墙分层,分别为拐角段、槽段。要保证项目施工效率及质量,應该落实不同作业环节质量控制,对于槽段机械开挖和接头管安装等工序进行合理控制。
2.2 支撑体系建立
按照该项目深基坑结构特点,需要利用钢筋混凝土作为水平支撑,共计使用12道支撑,在支撑施工方面,可利用就地浇筑法,由于项目工期紧张,并且地基为淤泥土层,不具备稳定性,所以需要对地基进行加固,加固之后进行土方的开挖施工。由于施工阶段所处雨季,对于淤泥土质具有较强破坏力,所以提高了围护结构的施工难度。经过多种如果方案对比,配合加载试验,确认使用支撑为荷载的1.5倍,并且采取措施对于软土地基进行处理。可设计竹栅板,和土工布相互结合,并且设计沉降观测监测体系,得出地基的最高沉降量1.8 cm,主要发生在初期施工阶段,在后期施工沉降量不明显。可利用压载试验总结出通过就地浇筑施工工艺,能够提高软土稳定性。并且通过施工,对于地基进行加固处理,将其作用充分发挥,能够达到对应荷载支撑效果。综上分析,在底膜施工方面,利用预留措施,并且设置预降量2 cm。
同时,按照沉降观测的结果,可以知晓,压载试验、作业指标二者内容保持一致,使用加固措施不但能够对工作量进行有效控制,而且不必投入过高成本。但是,软土地基还存在复杂的沉降问题,加上降雨产生的干扰,难以保证工作面稳定。将基坑施工的时效性特点考虑其中,运用分期分块施工方式,保证“快挖快撑”,对于土方开挖的速度进行有效控制,如果施工速度较快,就会导致基坑面外露时间较长,反之,若施工速度较慢,则和工期需求不符。所以,需要对支撑施工的速度进行合理控制,防止影响后续施工效率。
2.3 开挖土方
结合工程实际施工需求,计算土方开挖量16万m3,由于开挖工量大,所以利用分层开挖施工方式,并且采取对称开挖模式,防止基坑外露时间过长。不同施工层应该先挖中间区域土方,之后在开挖处安装水平支撑,两侧开挖同时进行,并设计支撑梁,之后开完下层土方,通过上述施工流程,循环作业,让施工效率更高。在特殊支撑点,开挖施工应该对中部土方优先处理,在斜撑区域,进行开发施工时,需要对地连墙区域附近土方先行挖掘。在不同土方开挖过程,应该按照“一次到底”原则施工,放坡比例1:1。当持续开挖施工接近基坑底部时,应该对开挖深度合理控制,可预留20 cm左右的余量,并且对于开挖区域整平处理,如果处理措施运用不到位,可能出现回填土的找平问题。在开挖施工环境,还需注意排水坡位置施工。
第1层土方的开挖施工,应该按照要求完成斜坡道设置,并在现场使用自卸车运输土方。如果土方开挖遇到特殊地连墙,并且上方存在混凝土,需要将其凿除,采取处理措施,在支撑区绑扎水平支撑筋,对于模板合理设计,提高其稳定性,并且合理处理支撑区域中部的土方。
在支撑区的开挖作业结束以后,绑扎水平支撑,采取加固措施稳定模板,之后对两侧斜撑进行处理,利用反铲开挖土方,开挖的同时使用自卸车装土。将开挖区地连墙上方混凝土凿除后,立即设计支撑结构,绑扎水平支撑筋,设置模板,提高结构稳定性。
2.4 浇筑混凝土
浇注混凝土时用导管法施工,对于导管规格合理选择,使用圆形螺旋接头,直径为250 mm,为浇筑施工奠定基础。施工过程,通过提升机辅助施工,对于导管位置灵活调节,使其快速到达施工区域,将方形漏斗设置在导管上方,需要注意,下放导管应该小心谨慎,不要对插筋构件造成碰撞。通过测试,确认坍落度要求,按照质量标准制作试块。该项目浇筑施工利用强度C40混凝土,坍落度20 cm,保证材料缓凝时间充足,在18 h以上。
2.5 压顶连梁
压顶连梁施工过程,需要先将导墙槽进行清理,并凿除浮浆,使其达到设计标高,之后绑扎钢筋,支撑模板,然后浇筑混凝土。浇筑过程需要对地连墙尺寸合理控制,长度为1 400 mm,宽度为800 mm,将锚杆位置充分考虑其中,预留钢板。以分段施工方式进行,去除墙顶位置浮浆,并且对顶部钢筋的位置合理控制,钢筋应该插入压顶梁内部750 mm,浇筑以后采取振捣措施,保证帽梁结构平整。
2.6 应急措施
施工过程还需注意针对紧急情况制定应急措施,由于桥梁的深基坑围护结构施工面临的环境复杂,所以在降雨天气需要设置专员对于边坡稳定情况进行监督,同时,还需保证现场电源供应连续,配置发电机作为备用电源,以免出现施工中途断电问题。若现场施工出现安全事故,应该及时处理,围护结构的拆除应该按照设计方案进行,确保施工安全。
3 结束语
总之,桥梁施工项目所处环境相对复杂,并且深基坑的围护结构施工是其他施工项目顺利进行的重要基础,围护结构施工难度大,要求按照工程特点,对于施工技术灵活运用,合理优化,营造安全的施工环境,提高施工效率,顺利完成桥梁建设工作。
参考文献:
[1]辛洋洋.深基坑围护结构施工技术在桥梁工程中的应用[J].中国建筑金属结构,2020(7):76-77.