基于桥梁施工中深基坑围护结构技术分析

文/曾招坤、袁立敏

1 前言

桥梁建设阶段深基坑围护目的在于抵抗基坑周围侧壁的倾斜力，以达到提升工程安全、加固以及保护作用。但深基坑围护结构又具有复杂性，因此在深基坑围护结构技术应用中需要对其进行重点关注，从而保证技术的应用效果能够充分发挥。

2 深基坑围护结构施工技术特点

当前桥梁项目建设施工环节，应用的深基坑围护结构施工技术具备下述特点：

2.1 危险性。该结构为临时结构体系，在桥梁建设施工后会立即拆掉，所以并不具备安全性保障，施工环节的风险问题比较严重。

2.2 区域性。由于不同桥梁所处地理条件相差较大，且地质环境影响很大，所以施工技术和效果有着一定的差别，该技术具备一定的区域性。

2.3 时空性。深基坑部分的施工具有时空效应。由于深基坑深度与平面形式方面的差异，会给支护结构形式与稳定性产生很大的影响，因此在桥梁结构支护体系设计的过程中，应该注重空间效应分析。由于其土体具备一定的蠕变性，所以在结构中作用的土体应力会因为时间变化而发生变化[1]。

3 工程概况

某桥梁项目为悬索桥的结构形式，其一侧的锚定承载主缆拉应力为680kPa，基岩埋深为50m。经过地质勘察可以发现，该地区地形条件相差较大，由此结合我国的国家标准开展地基基础施工，能够保证稳定性、可靠性符合要求。矩形钢筋混凝土地下连续墙的形式，厚度为1.2m，围护结构外包尺寸为72×48m；在该结构施工后，开挖部位进行深井降水设置，并从上到下逐步开挖作业，采取分层浇筑方式制作10 道支撑结构，然后在内部空间布置Φ1200mm 的钻孔灌注桩，另外支撑立柱选取直径600mm 的钻孔灌注桩结构形式。

4 深基坑围护结构施工难点

4.1 危险性。在工程实施中，由于支护结构比较特殊，是临时结构形式，在桥梁建设结束后不会存在任何使用价值，所以需要及时进行拆除处理[2]。各个部分都会存在明显的安全隐患与问题，如果无法采取必要的应对措施，就会产生严重的风险问题。

4.2 区域性。施工现场地质条件会产生很大的影响，因此我们要结合实际情况的不同，选择合适的施工技术保证施工的质量。

4.3 从目前的深基坑实际情况分析，其具有非常明显的时空效应。深基坑结构要想达到整体性的标准，应该从深度、平面等方面进行，保证其不会给结构带来很大的影响。在支护结构体系设计环节，相关人员需要综合性分析时空效应，了解土体产生的蠕变性。另外，支护结构的应力并不是一致的，且有着一定的差异性[3]。

5 技术应用

5.1 成槽施工

在该工程项目中，由于不同槽段结构形式具有明显差异，地下连续墙尺寸也不同，因此，我们应该综合性分析各个结构连续墙高程、风化情况，然后根据设计标准开展项目施工。此外，强、微、弱三个等级风化层打入深度分别为6m、1m、3m，但是在实施环节应该充分了解地基的具体情况，并按照该情况合理设定槽底的设计标高。在该工程中，成槽作业阶段由于强弱风化层厚度在3m 以上，且微风化层厚度为0.5m，因此我们应该保证嵌岩深度控制在4m 以下。如果微风化岩在2.6m 以上，则需要考虑到具体情况，把拐角位置分解成为两个槽段进行施工，以此使得各个结构部分的质量合格。

5.2 支撑体系施工

对于淤泥质土条件下，桩体加固施工的质量会比较差，容易产生结构稳定性不足的问题，进而影响工程的整体安全性。所以，在深基坑土方开挖作业阶段，应该充分考虑到气候条件，以提升深基坑支护体系的效果；结合具体情况，在施工作业前，进入现场勘察地质条件，分析淤泥性能；根据项目的具体情况开展砂桩支撑作业施工，并结合现场情况实施模拟试验，然后做好必要的记录，保证现场施工方案达到科学性与合理性的要求，为提升今后施工的科学性奠定基础。在本次桥梁施工项目开展深基坑结构部分的施工过程中，应根据需要布置12 道钢筋混凝土水平支撑结构形式，采用数量相同的直径Φ600mm 的钢管混凝土支撑立柱；浇筑作业后，在现场建设稳定性、高质量的支撑结构体系，并按照项目的实际情况做好钻孔作业，使钢支撑的结构形式性能以及各项结构性能完全符合要求，不会产生严重的工程质量与缺陷。

从工程的具体情况分析，因为施工现场主要是淤泥质砂桩，无法完成加固作业，因此需要进行土方开挖作业。由于施工季节为雨季，现场施工难度比较大，工程质量容易产生严重的问题，进而给桥梁项目的正常运行带来负面的影响。由此，该项目技术人员进入现场之后，应分析这一影响因素，并在现场开展压载试验。主要将设计要求载荷的1.5 倍作为现场试验载荷，通过土工布、沙袋等方式进行加固作业，再检查经过一定时间的沉降量。发现该桥梁的加固处理完成后，沉降量为1.8cm，这就表示该加固作业方法能够达到桥梁的施工性能标准要求。在现场技术人员开展全面的计算与分析后，确定这一方法进行施工，在铺底模板的环节预留2cm 沉降量，以保证支撑结构的性能合格。此外，还需要做好施工阶段速度的控制工作，避免开挖施工速度过慢而导致坑面裸露时间超长影响支护性能，否则将会导致整个结构质量难以达到标准要求。

5.3 土方开挖

基坑开挖作业环节，相关人员应该分析现场的地质条件和状态，并从分层、分布、对称、平衡等标注出发，按照施工的要求做好分层、分区的方法开挖作业。此外，为了保证开挖环节达到对称性的要求，还应该根据需要做好水平支撑作业施工，从土方两侧进行开挖作业施工，直到最终达到设计标准的要求。在该桥梁项目施工环节，土方作业阶段，根据土方开挖作业的技术标准和原则开展施工，并分层开挖作业，每层开挖都要按照先中间后两侧的顺序进行。主要的开挖施工的步骤如下所示：每层土层部分开挖都要从中部开展进行，并通过钢筋绑扎圈梁和模板形式组成支撑部分，然后从两侧逐步开挖作业，采用反铲开挖作业方法把现场的劣质土全面清理掉，并在邻近两侧的连续墙结构时，预先留出长度为4～6m 的空间，通过循环作业的施工方式，最终达到设计方案的要求。斜撑结构开挖作业时，要在邻近连续墙体一侧开展进行。该方式可以合理凿除钢筋接驳器，并且按照1∶1斜坡的形式放坡处理；在底部结构的开挖施工后，预留10～20cm 整平处理，以防发生回填找平的情况。此外，降水井、钢管支撑、观测井等结构施工时，需要在距离范围不超过50cm 的情况下进行，并采用人工作业方法实施，如果必须采用机械设备，则会影响周边土体结构，导致稳定性不足。土方开挖完成后，通过自卸汽车运输土方，然后组织进行连续作业。基坑开挖施工步骤如表1 所示。

表1 基坑开挖步骤分析

5.4 压顶梁施工

在压梁作业阶段，为了保证结构表面达到光滑、平整的标准，不能有低洼的结构形式存在。在施工开始前，根据技术要求进行C40 混凝土搅拌作业，同时制作断面结构形式为800×1400mm 的结构，按照锚杆部分预设钢板结构。在施工作业环节，分段凿除墙体要控制在750mm 以内，浇筑前先按照技术标准搅拌制作混凝土，然后振捣作业，直到表面没有浮渣再停止作业。

5.5 混凝土浇筑

混凝土浇筑是该桥梁的基坑围护施工重要的工序，对于项目承载力有着较大的影响，因此我们需要加强混凝土材料质量控制，保证塌落度处于18～22cm 之间、终凝时间为18h；通过导管方法进行作业施工，应用直径250mm 圆形螺旋快速插头将其插入混凝土结构内。浇筑结束后，立即组织进行养护作业，必须在终凝的12h 落实洒水养护作业工序，以保证混凝土结构性能达标，不存在任何质量问题与缺陷。

6 结语

综上所述，桥梁项目在作业施工环节，深基坑支护结构部分是核心部分，对于桥梁工程的质量和性能有着直接影响。当前我国的基坑围护的结构类型比较多，不同的情况应选择不同的施工形式。从目前桥梁项目实施的具体情况分析，技术人员要进入现场勘察地质条件，了解现场的基本情况和要求，然后才能选择确定最佳的桥梁基坑围护的结构形式，以此保证其满足桥梁工程的应用需要。此外，在基坑围护结构施工阶段，还要做好各个环节的管理管控工作，落实设计方案和技术标准，从多个方面落实质量管理措施，提高桥梁工程的稳定性、可靠性，达到交通运行标准。