公路桥梁深基坑围护结构施工技术

2022-09-07郭静

黑龙江交通科技 2022年8期

郭静

(长治高速公路管理有限公司，山西长治 046000)

0 前言

随着国民经济的发展，公路桥梁建设项目日益增多，公路桥梁工程的施工难度也不断增大。为了提高公路桥梁的施工质量，也会出现一些深基坑围护结构。因此，在桥梁工程深基坑围护结构施工的过程中，需要充分考察项目所处区域的地质情况，确定合理的开挖深度和护坡结构形式，确定合理的施工方案，在确保施工安全的前提下，提供施工质量。

1 工程概况

对某公路桥梁工程的地质、水文进行勘查，结合实际情况，需要对某桩基处进行深基坑处理，为了保证现场施工环境稳定性，选择围护结构，长度52 m，宽度40 m，围护结构墙顶标高为1.5 m，按照岩基分布特点，充分考虑岩面情况，合理调整标高。地连墙设置后，应使用深井降水方式分层开挖，同时展开坑内浇筑，提高框架支撑结构的稳定性。

2 深基坑施工特点

该项目深基坑围护结构体系十分特殊，属于临时结构，桥梁施工结束后，围护结构就失去了作用，需及时拆除。反之，各施工阶段会存在安全风险。施工现场地质环境相对特殊，应该按照实际情况，灵活应用施工技术。通过以往基坑支护项目施工经验，发现围护结构的施工具有时空效应，深基坑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。因此，设计围护结构应充分考虑空间效应，该项目现场土体具有蠕变性，围护结构承受的土压力也各有不同。

桥梁工程深基坑围护结构操作需要根据围护结构施工的安全技术指标，结合各阶段的操作规范要求，优化深基坑围护结构操作管理水平。借助先进施工技术，快速提升深基坑围护结构技术的施工效率，提高桥梁工程施工安全性与稳定性，保证施工围护结构方式、围护结构标准、围护结构战略符合实际要求。结合不同的围护结构操作流程，对不同的桥梁工程实施管理。部分工程需要几种深基坑围护结构技术配合完成，深基坑围护结构施工需满足实际操作规范。根据程序和实施标准，逐步优化施工操作进程，重视施工现场勘查分析。按照施工需求，确定围护结构方案和施工标准，参考施工设计规范要求实施。在桥梁工程施工中，应做好工程各项基础数据的分析，经过勘察设计和审核分析后，确定最佳围护结构操作方案，规范桥梁工程施工流程。从施工安全、施工阶段、施工规范的管理入手，分析处理桥梁工程施工中的不利因素，优化深基坑围护结构效果，构建完整的技术标准。

3 公路桥梁工程深基坑围护结构施工技术

3.1 岩土勘察

岩土勘察在深基坑工程中是不可缺少的一个部分，在进行正式勘察作业的时候，现场的施工人员需要针对深基坑侧壁的稳定性展开明确的分析。再根据反馈的结果制定出最科学有效的方案，给公路桥梁深基坑围护结构提供最有力的支持。为了保证勘察作业具备一定的科学性，在测量勘察深度的时候最好把深度控制在1.5～2倍左右。如果施工条件不允许的话，可以在不影响最终结果的情况下适当的降低标准。从之前的施工经验来看，勘察一般情况下都会选择钻探法。除此以外，也可以用土工试验与地质调查等方式，主要是为了更好的提升勘察作业的效果。在公路桥梁深基坑围护结构中开展施工的过程中很容易会出现不确定性，所以在进行实际操作的时候会遇到重重阻碍。如果因为一些特殊情况而导致护壁土体坍塌的话，会严重影响工程的质量，甚至出现不必要的安全隐患。所以，为了能够确保各项施工都能在安全的环境之下开展，施工人员要多将精力放在岩土勘察上，通过仔细的观察发现公路桥梁深基坑岩土所存在的问题，并及时的消除安全隐患，不仅是为了保证施工顺利，也为了确保公路桥梁深基坑围护结构的质量能够得到提升。

3.2 槽段施工

不同施工区域基岩分布情况各有不同，不同槽段施工要求也存在差异。项目地下连续墙底面高程表现出波动性特征。需要按照设计要求，进行成槽施工。风化层厚度超过3.0 m，则需要保证平均嵌岩深度达到4.0 m。按照工程地质的变化特点，对槽段底面标高进行灵活调整。将地连墙分层，分为拐角段、槽段。为提高项目施工效率及质量，应落实不同作业环节质量控制，对槽段机械开挖和接头管安装等工序进行合理控制。

3.3 支撑体系建立

按照项目深基坑结构特点，需利用钢筋混凝土作为水平支撑，共计12道支撑，在支撑施工方面，可采用就地浇筑法。地基为淤泥土层，不具备稳定性，需对地基进行加固，加固后进行土方开挖施工。施工阶段所处雨季，对淤泥土质具有较强破坏力，需提高围护结构的施工难度。将多种方案进行对比，配合加载试验，确认支撑为荷载的1.5倍，并采取措施对于软土地基进行处理。设计竹栅板，将之和土工布相互结合，设计沉降观测监测体系，得出地基地最高沉降量1.8 cm，主要发生在初期施工阶段，后期施工沉降量不明显。可通过压载试验，得出相关数据，分析就地浇筑施工工艺，提高软土稳定性。完成施工后，对地基进行加固处理，充分发挥其作用，提升荷载支撑效果。总之，在底膜施工方面，需利用预留措施，并设置预降量2 cm。

按照沉降观测结果，压载试验、作业指标二者内容需保持一致，采取加固措施，能有效控制工作量，且不必投入过高成本。软土地基施工中存在沉降问题，加之降雨产生的干扰，难以保证工作面稳定。因此，需考虑基坑施工时效性特点，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，若施工速度较快，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。对支撑施工速度进行合理控制，确保后续施工效率。

3.4 开挖土方

结合工程实际施工需求，计算土方开挖量为16万m3，开挖工量大，需采用分层开挖施工、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，开完下层土方，循环作业，提高施工效率。在特殊支撑点，开挖施工应优先处理中部土方，斜撑区域进行开发施工时，需对地连墙区域附近土方先行挖掘。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，应合理控制开挖深度，预留20 cm左右的余量，且对于开挖区域进行整平处理，若处理措施运用不到位，则可能出现回填土找平问题。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，应按照要求完成斜坡道设置，在现场使用自卸车运输土方。如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，并合理处理支撑区域中部的土方。

在支撑区的开挖作业结束后，绑扎水平支撑，采取加固措施稳定模板，对两侧斜撑进行处理，利用反铲开挖土方，开挖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。

3.5 部分区域的混凝土喷射

(1)混凝土初喷

为避免因保护层未设置而影响到护坡钢筋稳定性，要求施工人员做到：①确保护坡面平整处理后依据标志开展混凝土初喷作业。②通常现场试验来确定混凝土配比，以配合比为参照将砂、碎石、水泥等材料混合，利用喷射机开展初喷作业。同时，初喷作业期间应保持自下而上、分片开展的原则。尽可能保证受喷面与喷头之间保持垂直状态，间距控制在0.8～1 m范围内。③混凝土初喷厚度需控制在3～5 cm范围内，终凝后视情况开展喷水养护作业。

(2)钢筋网铺设

首先，在完成混凝土初喷作业后开展钢筋网铺设作业，铺设过程中，需依照支护要求，将坡面与钢筋间距控制在20 mm左右。其次，采用相应锚固装置进行土地与钢筋网的规定处理，尽可能避免在喷射作业期间出现钢筋网晃动现状。最后，钢筋网固定、绑扎完成后检查其误差是否控制在10 mm范围内。

(3)土钉成孔

施工期间借助机械设备开展土钉成孔作业，并按照以下参数检查成孔是否合理：①孔位定位偏差需控制在±5 cm范围内；②土钉孔径控制在130 mm±2 cm范围内；③孔倾角偏差需控制在±2°左右，孔深允许误差需控制在±20 cm范围内。

(4)注浆施工

注浆作业前要求人员细致检查孔内是否存在残渣物质等，确保清洁彻底后方可注浆。土钉注浆以硅酸盐水泥为主要材料，控制注浆压力保持在0.4～0.6 MPa，结合止浆塞的设置避免出现泥浆浪费现象。

(5)混凝土终喷

确保钢筋网铺设符合设计标准后，以设计厚度为基准开展混凝土终喷作业。同时结合基坑情况开展锚杆钻孔、张拉等试作业。

3.6 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，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。

4 桥梁深基坑围护结构施工质量控制

4.1 确保材料的质量

首先，需要对工程施工过程中需要使用到的各类施工材料进行整合把控，从各个细节入手进行切实的管控，确保所有使用到工程建造中的材料质量无误，从而对工程整体施工质量给予保障。其次，施工工作人员应当结合材料实际情况来选择恰当的检测方法和检测技术，针对钢筋施工材料变形情况，以及焊接材料的质量进行切实的检查。

4.2 确保施工安全

施工过程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，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。