市政道路桥梁深基坑施工技术应用研究
2023-01-07段宏斌
段宏斌
(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030000)
0 引言
施工中的技术管理和质量控制是确保城市道路桥梁施工项目具有质量高、安全性高、进度快等特点的关键,也是应对施工中诸多安全问题的有效预防措施。在市政建设中,基坑结构和工程地质与施工现场水文地质等相关环境密切相关。设计师必须考虑当地经验、实际施工时间和施工季节等。同时基坑支护是一门非常实用和科学的学科。该结构是一个临时建设项目,可以以最低的价格实现更有效的建设效果。规划时只需保证基坑的安全,规划人员可以根据经验进行个性化规划,以实现建筑安全与经济效益之间的最佳平衡。
1 深基坑施工的技术特点
1.1 施工难度大
当前,随着经济建设的快速发展,公路桥梁建设的发展速度也取得了前所未有的突破。无论是跨越山区、河流还是跨越城市的立交桥,高度和跨度等施工规模要求越来越高,地基深度要求也越来越高。传统地基施工技术已不能再满足现代公路桥梁施工的要求。基坑越来越深,技术人员应不断探索新的基坑支护技术,确保工程安全生产和桥梁的长期使用。深基坑保护规划必须充分考虑到施工深度附近土壤结构、建筑环境、地理环境乃至气候环境的特点,结合桥梁荷载要求、基坑深度、土压效应等各种因素分析施工中可能存在的问题,并提前作出技术安排。
1.2 基坑的技术监测问题
地基延伸需要充分监测。一方面,填挖方对于确保及时调整的质量和进度很重要。对于复杂的地质段或危险情况,需要及时提出支持请求,以确保边坡的安全。还定期检查附件,例如检查各种钢铁机械和仪器的开关泄漏情况和安全防护性能,例如如果检测到问题,应在机器修理后使用。为解决粘结剂缺陷,钢筋网的效率通常不得超过±20mm。如果钢筋存在,应检查混凝土柱与锚固冲击杆之间的焊缝是否已完成等。另一方面,完成的框架应在施工过程中进行监测,例如坑内是否有水坝、流沙或管道。还必须定期审查承运人组织的调动和减少情况;坑壁无倒塌、破裂或溜冰的迹象。指出锚或地基壁上的土是否断裂、松动或被拉走;坑周围地下水位的变化;坑内和水中、挠度大小和周围建筑物及重要管道设施的裂缝;表面是否破损等。特别是在雨天,需要加强监测以避免各种洪水[1]。
1.3 强化施工进度管理可以保证工程施工质量
在工程施工中要采用科学有效的进度管理模式,在施工的过程中对合同中所约定的工期要严格遵守,竣工时间要控制在规定的工期内。如果在施工中没有合理控制进度,就会导致延期。一些施工单位为了加快施工进度却没有对施工质量高度重视,虽然工程按照合同约定的期限完成,但是会存在质量问题,就会导致返工。工程施工计划要合理制定,进度管理要不断强化,使得工程管理质量有所提高。
1.4 造价管理难
在开展工程造价管理工作的时候,相关管理人员必须具备较高的专业水平和实践技能,并且严格按照国家和企业所制定的相关规章制度来完成相关工作。工程造价管控是各项工作状态的体现,工作人员可采取相应的措施来确定施工过程中各个环节的造价与资金投入是否协调,并且以此来完善控制指标。造价在工程上指的是成本费用,且其中存在的不确定因素较多,因此工程造价管控十分困难。与传统控制方式相比,工程造价管控更具有实施性,它立足于实际情况,能紧跟工程行业发展的步伐,能协调好施工工作与管理工作之间的关系。
2 深基坑支护施工技术在道路桥梁工程中的应用
2.1 严格审核方案
进行建筑深基坑工程施工监理控制工作时,相关人员对施工方案的编制进行严格审核,可以保证整个施工过程的施工技术、施工难度一直处于可控范围之内,避免方案不合理所导致的安全隐患。施工方案一般由工程的“施工目标”、“施工内容”、“施工进度”、“施工计划”等部分组成。施工方案是否通过安全验算结果,需要专家论证,并出具专家审查的书面报告。深基坑结构和深基坑本身的稳定性是深基坑施工的重要保证,因为深基坑的稳定性可能导致周围低地裂缝、沉降和塌方,以及突如其来的管线断裂、建筑物倾斜和基坑灌溉。因此,深基坑的稳定性对于深基坑施工非常重要[2]。
2.2 选择正确的施工方法
公路桥梁深基坑结构一般有3 种类型:重力挡土墙结构、土钉墙结构和混合承载力结构,主要根据公路桥梁的地面条件选择和使用。一般来说,重力挡土墙的承压施工主要利用自身重力分解和平衡深基坑支护的各种压力,有效提高了深基坑支护结构的整体稳定性。悬臂式承重施工一般用于土质好、开挖深度低的小路桥工程。该结构可延伸至基坑底部的岩体和土的深处,依靠土层的支护力提高基坑的稳定性。混合支护结构较为复杂,类似于锚支护结构。该结构主要在锚喷混凝土的共同作用下形成有效的支护网,从而保证基坑的整体稳定性和安全性。对此,施工单位在支撑公路桥梁深基坑时,必须结合现场实际情况选择正确的施工方法,以确保工程顺利进行。
2.3 做好安全防护措施
桥梁与人们的生活息息相关。它们通常是在室外建造的,所以设备严重损坏。一方面,加强安全保护可以降低安全风险提前发生的可能性;另一方面,质量管理和控制也可以加强,提高建筑安全总体预防率。首先,施工单位必须加强施工人员的安全意识,同时组织工作人员进行现场调查,找出施工前可能出现安全问题的领域。目的是帮助建设单位制定科学安全的建设计划。其次,有必要加强施工程序、安全防护设备和施工警告标志的使用和发布。这是为了确保施工过程符合安全建筑管理的有关规定。最后,有必要加强现场安全监督,如安全防范措施、操作方法或潜在安全风险的应急措施。最后,要加强工作人员的安全教育和培训,同时要定期修理和维护安全设备,确保公路路基施工的最大安全效果。
2.4 合理运用施工技术
为防止深基坑开挖引起附近地下管线、地下设施、基坑建筑物等的沉降、变形和塌方,有必要以建筑物安全、道路安全和管道安全为前提,采取降水排水等各种技术管理措施,在地下水位以上部分进行地基施工。为了实现理想的开挖效果,在支护开挖过程中,通常在原地面下1.5~5m 部分进行开挖,然后进行后续施工步骤,以避免基坑支护过深的问题,消除地面上的平坦障碍。建设业主在建立承包制度时,应注意水对建设工程质量的影响。开挖前应堵塞通向地下水的通道,并可应用以下方法。首先,应在附近的水井进行排水工程,以降低地下水水位,使其不超过深基坑施工的高度。其次,将排水系统放置在表面并支撑。最后,让从表面渗出的水口通过表面的开口沟渠流入预定位置。在上面的构造中,如果地下水流量较大的话,支撑很难形成孔洞。此时,施工人员应相应降低水位,使施工水平始终高于水位。
2.5 针对网喷混凝土进行基坑壁加固施工过程中需要注意的技术应用
如果工地上有少量风化基岩保存完好,地质条件良好,基坑深度小于10m,则可通过直接喷涂来加固基岩墙。加固基坑壁时,设计人员应注意铺设双层锚杆的间距、长度、钢筋束数、钢筋直径等参数。选择这些参数时,工程师应严格遵守某些设计标准。施工过程中,施工人员应采用分层开挖和分层钢筋的结构,实时监测施工区混凝土强度和平均厚度,以确保施工过程中的所有指标不低于行业设计标准。注射过程中,工程师应注意建筑区域的光滑表面,避免松开锚固螺栓。
3 应用深基坑施工技术的注意事项
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应考虑的水文条件,应采取有效的排水措施避免水流。施工过程中,应加强基坑周边建筑物的监测,根据显示的水位监测结果,判断现场水文条件是否影响施工。发生不利影响时,必须采取必要的防治措施,直到水位稳定在合理的范围内。除了确保降雨效果外,还需要充分注意周围建筑和地下管道在降雨过程中是否不稳定。
3.2 控制土方开挖
深基坑开挖的工程量较大,可采取分层开挖的方法。开挖中需严格控制各层的深度,同时根据基坑的总深度以及坡度,确定合适的开挖长度。有效控制开挖层厚、开挖长度等基础参数,有助于高效开展开挖作业、保证基坑边坡的稳定性。待开挖至设计标高后,需及时浇筑混凝土垫层,以免基坑出现变形现象[3]。
3.3 加强施工监测与控制
深基坑施工中需要控制的要素很多,如边坡稳定性、安全系数、支护效果等,均须符合施工技术要求。因此,在深基坑施工全过程中,有必要加强监测,根据监测数据准确评估深基坑的稳定性和尺寸,及时解决问题。然后再次监视测量结果,直到测量结果达到标准。良好的监控和控制可以提高设计的可控性,积极处理问题,防止问题发生。深挖时,设计者应根据基坑的养护方法和深度制定科学合理的开挖方案,并在工程施工前参考地质环境、温度和湿度条件。合理确定开挖深度和工艺,妥善实施排水措施、质量控制措施和配套结构。因此,应检查该系统的细节,以确保在随后的结构挖掘中不会发生沉降、变形或泄漏。施工过程中使用的机械设备必须具有绝对安全稳定的性能,振动负荷必须严格控制。
3.4 全站仪GPS 一体化监测位移变形
根据施工结构的几何位置,是施工监理的主要内容,利用全站仪监测施工结构重要部分的变形位移。全站仪的磁驱动技术、精确定点保证和多目标自动锁定跟踪是一种先进的综合测量仪器,主要检测高速列车、桥梁和隧道施工等大型工程结构的变形监测。内置智能锂电池使显示屏能够实时检查电池性能。位移主要监测拱肋的方向、茄子框架的变形位移等结构。此外,串应变传感器常用于监测混凝土,测量建筑结构中裤腿附近拱的应力和横截面,以确定其是否变形。用高精度全站仪监测隧道段、拱桥甲板和耦合梁的变形。带约束拱桥梁的内力由通孔压力传感器监控,零件的内外温度或电缆力由智能温度传感器或振动弦力传感器监控。考虑到工程施工的主要施工条件,需要采用高精度全站仪进行密切施工监测。测量关键部件的位移变形时,应确保施工工艺符合几何设计要求,保证公路桥梁的施工质量。
3.5 对基坑支护施工质量的保证措施
首先,基坑支护施工过程中规划人员应按照规定的施工过程进行施工。有必要在开挖前提供支援,与开挖密切配合,实现工艺塔安全可靠的连接,提高施工速度,前提是要确保施工业主的健康和安全。其次,根据设计要求,工程师必须在每次进入时预先要求钢梁,以验证结构装置分离缝的设计质量。如果钢结构存在问题,应选择相应的解决方案。对所有连接进行验证和鉴定后,下一个过程只能在预应力后进行,并再次检查结构槽,确认结构安全可靠。预应力的应用必须采用高压泵站控制液压千斤顶,并根据设计要求确定预应力精度。如果结构优先,有关人员必须作出准确的记录[4]。
4 深基坑工程智能化监测预警系统分析
为了及时有效地处理深基坑监测数据信息,需要建立封闭式报警处理流程,并将确定预警价值的责任付诸实践。预警价值管理过程可分为三个过程:项目部确认预警;专家确认预警;数据信息确认预警。当在预警系统的实际应用中,连续三次收集的数据信息出现异常报警现象时,必须通过报警过程加以处理。具体步骤如下:系统生成的第一批数据信息应通过短信发送给项目部负责人,如果项目部在15min 内没有收到答复,则应重新发送信息;当项目部门负责人收到信息并给出答复时,应确认信息并填写处理反馈。如果项目经理不能在短时间内解决问题,他应该做详细记录,并请经理从施工现场上传图片。此时系统会自动向公司经理发送信息。该司负责人收到资料并作出答复时,应及时提交审计意见;如果解决不了,他/她应该填写暂时解决不了的原因。此时,该系统自动向专家组发送信息;如果专家小组在15min 内没有作出答复,则应重新提交资料。当专家组收到信息并作出答复时,应确认信息并在系统中提交解决方案咨询意见,系统自动发送信息通知有关设计师,从而完成报警处理过程。
5 结语
一般来说,在施工中要合理采用深基坑支护技术,结合地基施工建立深基坑支护技术体系,优化技术的应用要点,突出施工成本低、支护效果好的要求,结合占用面积分析大面积施工应用领域的特点。但是,在工程建设中,有必要合理利用基坑支护技术,确保工程总体建设体现出高度的安全性和稳定性。从而确保施工企业创造更大的经济效益,反映其技术应用的有效推广,深入研究施工技术的有效应用。