基于桥梁的深基坑围护结构施工技术探析

2014-05-26 19:48王英俊
科技创新与应用 2014年16期
关键词:深基坑探析施工技术

王英俊

摘 要:在大型桥梁施工过程中,基坑围护工程是保证桥梁工程顺利实施的前提,提高基坑围护结构施工的质量,可以保证桥梁工程基础施工的安全。随着桥梁规模的逐渐变大,基坑的深度也越来越深,所以更需要加强深基坑防护的施工质量,确保桥梁工程施工期的安全稳定。

关键词:桥梁;深基坑;施工技术;探析

大型桥梁工程施工中,基坑施工关系到整个桥梁施工质量,是桥梁施工中关键的环节之一。掌握好桥梁施工中的基坑围护技术,才能确保桥梁基础施工的质量,确保桥梁按期高质完工。在深基坑施工中,就是要掌握各类围护结构的技术要点,确保基坑安全,保证桥梁工程能在施工期内优质高效的完成。

1 深基坑围护施工特点

掌握深基坑围护特点才能做出高质量的基坑围护。深基坑围护有以下特点:

(1)基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。(2)基坑工程具有很强的区域性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。(3)基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文条件有关,还与基坑相邻建筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力以及周围场地条件等有关。(4)基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。(5)基坑工程具有较强的时空效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。土体具有较强的蠕变性,作用在支护结构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低,土坡稳定性变小。所以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。(6)基坑工程是系统工程。基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。同时在施工过程中应加强监测,力求实行信息化施工。(7)基坑工程具有环境效应。基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建筑物和地下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全。

2 桥梁深基坑围护结构施工类型选择

深基坑围护结构的类型有工字钢桩围护结构、钢板桩围护结构、钻孔灌注桩围护结构、深层搅拌桩挡土结构、地下连续墙等。对于深基坑围护结构类型的选择,不仅要遵循围护设计原则,还要根据实际的情况以及桥梁工程的特点,方案的选择要有灵活性,应遵循以下原则:

(1)对于一般的工程深基坑,深度不是很深的情况下,可以采用灌注桩做为围护结构。在条件允许的情况下,还可以采用地下连续墙,地下连续墙有地下适应能力强、受力性能好等特点。当工程基坑深度比较深时,在地下连续墙的基础上,往往采用逆作法施工。逆作法施工方法在我国很多地区已经运用娴熟,并取得不错的施工效果。(2)对于硬塑土层,基坑的深度如果不超过10米,并且施工的场地狭小和周围没有其他建筑干扰时,可以采用拱圈围护结构。(3)对于可塑性土层,当基坑深度不超过8米,并且基坑的附近宽度不够,不能满足放坡或挡土墙要求时,可以采用悬臂式排桩围护结构;当基坑的深度在8到12米之间,可以用土钉墙结构,当然如果地下水含量太高或是软土层,则不适合采用土钉墙结构;当基坑的深度不超过18米,并且基坑外面的地下空间可以被锚杆所占用,地下层的水含量不是太高,不存在淤泥时,可以采用喷锚围护结构;当基坑的深度不超过20米时,并且基坑的附近施工场地狭小并有相邻建筑物,基坑的面积较大,施工地质较为松软时,可以采用巨型内支撑环形桩墙结构。(4)如果地质为软塑土层,基坑的深度小于6米,基坑的附近宽度不能满足放坡以及挡土墙宽度要求,相邻基坑周围没有其他建筑或者地下管线时,可以采用水泥土重力式挡土墙结构。

3 桥梁工程中深基坑典型围护结构施工技术

深基坑围护施工方法众多,同一个工程有时几种围护结构都适合,只能通过综合比较才能确定更适合的方案。地下连续墙因其适用地层广泛、适应性强,越来越被广泛应用,下面重点介绍一下其施工方法。

3.1 成槽施工

在桥梁深基坑围护结构施工的成槽施工中,要根据各个槽段连墙底高程的风化程度不同而进行设计,设计原则应遵循:对于强风化层嵌入6米、弱风化层嵌入3米、微风化层嵌入1米。在具体的施工中,还应根据工程具体地质条件对槽底设计标高进行适当调整。深基坑围护成槽施工的主要流程为槽段的开挖、钻孔与清孔、接头管的安装、钢筋笼的安放、浇筑水下混凝土、拆接头管等工序。

3.2 支撑体系

基坑支撑体系关系着整个基坑施工乃至整个桥梁施工的稳定与安全,在选择工程支撑体系过程中,要根据工程地质特点,必要情况下,要在施工现场做压载试验,选择最佳支撑体系施工方式。在进行支撑分块施工时要综合考虑到土方开挖施工与支撑体系的协调性,保证土方开挖的速度适中,避免基坑面暴露时间过长,要保证支撑体系施工进度,避免其影响到土方开挖施工进程。

3.3 土方开挖

在进行土方开挖施工过程中,必须严格按照施工设计进行。根据工程具体情况,按照一定的开挖顺序进行。基坑开挖工程需要分层分区进行,在开挖中要尽量保证开挖的对称性,并且保证在基坑面暴露时间内完成。在基坑开挖过程中需注意这几个方面:(1)在基坑水平支撑施工的同时对两侧土方进行开挖,结束后进行两侧水平支撑的施工,同时进行下一层中间土方的开挖施工,这样循环进行直到基底;(2)在施工过程中需注意在适当位置放出排水坡;(3)在开挖施工过程中所要用到的机械设备,在使用前要进行检查,并在施工间歇中加强对设备的检修与养护。

3.4 混凝土工程

混凝土工程是深基坑围护结构的主体,承担了基坑大部分承载力,所以必须保证其施工质量。在进行混凝土浇筑前,要对混凝土塌落度进行测试,在浇筑过程中严格按照施工要求进行,并做好振捣,保证混凝土浇筑密实度,一般来说混凝土坍落度要控制在18到22厘米内,强度为C40,并且保证其缓凝时间超过18个小时。在混凝土施工完成后要做好养护工作。在具体施工过程中,需注意细节的把握,如在进行导管的吊放过程中,要避免其与预埋件、接驳器以及插筋等发生碰撞。

3.5 压顶连梁

压顶连梁为桥梁地连墙施工中的最后一道施工,也是极其关键的环节,所以在施工过程中,要严格按照施工流程进行。一般来说,压顶连梁施工流程为:墙槽的清导、浮浆的清除、绑钢筋、支立模板、混凝土的浇筑与养护。其中在进行浮浆的清除中,一般采用分段的方式进行,保证墙顶的钢筋能插入压顶梁长度不小于750毫米;在混凝土的浇筑中,要用振捣棒进行密实振捣,保证梁的表面光滑、平整。

4 结束语

桥梁工程深基坑围护结构多种多样,在进行深基坑围护设计时一定要结合现场实际情况选择合适的围护结构,以利基坑的开挖和基础的施工。在选择围护结构时,通过综合比较,根据各种围护结构的特点进行选择。在施工时,要掌握所选围护结构的技术要点,保证基坑围护的施工质量及安全,以保证桥梁基础施工的质量。

参考文献

[1]胡志红.深基坑围护结构施工技术在桥梁工程中的应用[J].中国高新技术企业,2010(09):169.

[2]陈衍良.选择最佳深基坑围护专项施工方案的几点体会[J].黑龙江科技信息,2010(12):277.

[3]安海峰.建筑工程基坑围护施工技术探析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(11):231.

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