城市保通车道路深基坑支护施工存在的问题及探究

2021-11-24 02:34刘正
商品与质量 2021年25期
关键词:深基坑管线基坑

刘正

中交二航局第四工程有限公司 安徽芜湖 241000

在工程项目中,地下开挖工程受到诸多不确定因素的影响,容易导致安全事故的发生,例如地下支撑结构失稳和周边复杂环境冲突等。为了减少地下工程施工中的安全隐患,深基坑支护施工技术被广泛使用,可有效保护土体结构和周边建筑物安全。福州两洪桥地下通道是对城市道路主干线的改造提升,根据市委市政府对本项目建设期间必须保通车的新要求,设计针对相关支护节点进行了优化,包括加强围护结构、提升防水等级等措施,在保障深基坑支护施工质量的同时,确保基坑周边的行车安全,对推动城市交通建设具有重要的作用。

1 道路基坑支护施工技术分析

1.1 基坑施工技术的发展

常规地下工程中,大多基坑采用放坡开挖、简易支护等方式进行,此方法适用范围受限,开挖深度浅、施工过程中易发生塌陷或滑坡,无法应对复杂的地下环境。随着工程建设的快速发展及建筑规模的不断扩大,人们不再局限于地面空间,开始向地下寻求更高效益,基坑工程开始纵深发展。随着基坑深度的不断加深,基坑的支护技术也有新的发展,钢板桩、SMW工法桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等,针对不同的施工环境,合理采用不同的施工工艺,保障工程的安全质量。

1.2 基坑监控技术的合理应用

基坑监控是基坑工程施工中的一个关键环节,为掌握基坑施工过程中,地层、地下水、围护结构和支撑体系的状态,以及对周边既有建筑物和管线的影响,必须进行监控量测;通过对量测数据整理和分析,为信息化施工和优化设计提供依据,保证基坑安全,保护基坑周边环境。对监控的数据整理反馈,形成图表形式等,从而可预测后续施工可能导致的变形、稳定状态的变化及影响程度等,来指导下一步的施工。通常基坑监测主要包含地下水情况、基底及周边土体、周边建(构)筑物、周边地下管线及地下设施、周边重要的道路及其他应监测的对象等。依据项目设计和有关国家及地方规范的要求,考虑拟建工程的重要性等级、工程地质条件、设计支护及施工方法,确定深基坑监测项目、监测频率、报警值加密监测及监测到突发状况的应急预案等。基坑监控通过两阶段实施:①施工前调查,在基坑支护施工前针对各监测项目应测得稳定的初始值,且不应少于两次;②施工开始至工程交验,过程不断监控,对比初始值和相对值,实现全过程控制。

2 城市保通车道路深基坑支护施工存在的问题和难点

福州两洪桥地下通道工程是典型的市政深基坑项目,鉴于市委市政府要求建设期间保通车的要求,大大增加项目施工难度。通道位于杨甘路与洪山桥交叉处,是从市区经由洪山桥进三环路的重要交通要道,车流量大,行人密集,交通疏解及施工组织难度大。

2.1 外部环境复杂

①工程施工中牵涉到众多管线,电力、通讯、国防、雨污水、自来水及燃气等,还包括一些未知的不明管线,施工过程中的管线调查及保护任务重大。②施工时,杨甘路道路不能封闭中断交通,必须保证正常通行。③城市文明施工、环境保护工作极其重要。

针对如此复杂的外部环境,项目组建外部协调专班小组,首先参照已探明的管线资料图,认真对接相关产权单位做好管线的保护及迁改;对于不明管线,施工前逐一探挖、摸排周边规划管线的种类、标高、位置,并调查清楚权属单位进行沟通,确定是否迁改或就地保护方案。其次,在有限的基础上,争取开展最大工作面,分析并细化交通组织设计方案,与设计、业主达成基本一致意见后,上报交警部门批准,分阶段分区域进行施工。在施工期间,严格按批准后的交通组织设计方案进行围挡施工。再次,在施工过程中严格控制环境保护,钻孔桩用的泥浆采用封闭罐车运出;在工区大门口设置洗车池等,确保净车出场,尽量对周围的道路和河道不产生污染。

2.2 地质环境复杂

基坑呈条带状,宽18.6m,深度2.00-12.1m,局部泵房地段深为15.02m。基坑开挖及围护桩作用深度范围地层为填筑土、淤泥质黏土、粉质黏土。杨洪交叉口在基坑施工期间有保通要求,施工需考虑周边车辆荷载作用,需采取可靠的隔离措施。

鉴于基坑支护遵循“安全可靠、工艺可行、经济合理、施工便利、绿色环保”的原则。本深基坑采用钻孔灌注桩+内支撑的基坑围护方案,施工围护桩过程中发现,实际地质情况与设计存在较大出入,桩身范围内以杂填块石为主,无法正常冲击成孔,后经设计优化增加钢护筒跟进施工,有效解决了冲孔漏浆的难题。基坑支撑系统采用1-3层支撑体系,顶部采用C30钢筋混凝土冠梁支撑,中下部采用钢支撑,钢支撑通过增加预加应力,确保支撑体系稳定性。基坑外侧采用2.5m标准城市围挡,预制砼基础是确保外部安全通车的关键。

2.3 防水等级提升

根据本工程设计文件,地道基底位于淤泥质黏土层,透水性较差,围护桩侧为杂填土,具有较强的透水性,为提升基坑防水等级,在围护桩外侧位于两桩之间的间隙设置止水帷幕桩(Φ800双重高压旋喷桩),桩长深入坑底(淤泥层)以下3.0m,以作止水帷幕之用。实际施工中,发现围护桩外侧为杂填石,单纯的高压旋喷桩工艺无法成孔,不能满足施工需要。为此,项目重新确定方案,增加一道工序,先采用取芯机在同桩位取孔后回填砂子,然后进行高压旋喷桩的施作,成功完成了止水帷幕的工作。由于地质条件的影响,基坑的防水效果与设计存在偏差,开挖时局部在出现渗、漏水现象,需在基底开挖明沟进行引排,以确保基坑质量。实际施工与设计要求之间的差距偏差,导致实际施工中无法合理参照施工设计,会严重影响道路和桥梁施工的质量[1]。施工过程中必须根据实情况进行调整,确保工程质量。

2.4 土方开挖与基坑支护之间的冲突

在基坑开挖和支护过程中,为有效提高工程进度,必须保证两者相互的协作和配合,并减少造成的交叉冲突,才能真正的提高施工质量,节约施工时间。基坑施工过程中,采用边开挖、边支护、边量测的原则,按结构物伸缩缝的位置采取竖向分层,纵向分段,中部拉槽分层、分区、分段进行。同时对控制桩位,水准标高,边坡坡度定期复测检查,待开挖至坑底30-50cm以内时,测量人员及时抄平拉线,验收基坑,最后预留30-50cm人工清理,避免由于超欠挖对工期及质量造成影响。相反的,一些建筑单位为了节省时间和人员的成本投入,盲目地缩短施工时间,使土方开挖和边坡支护不能有效地协调施工工作。施工过程中使基坑支护工作无法有序进行,从而影响了基坑支护的施工质量[2]。

3 城市道路桥梁深基坑支护施工探究

3.1 科学选择施工方法

深基坑支护结构形式繁多,根据项目自身特点选择科学的施工方法才是根本。地下连续墙整体刚度强,施工难度大、造价高,SMW工法桩施工简便,适用于黏土和粉细为主的软弱地层,均不适合本地下通道使用,钻孔桩围护结构不仅能够满足边通车边施工的基坑稳定需求,同时占用场地小,利于施工组织,有效推动项目进程。在选择施工方法时,应结合现场情况以及当地自然条件,综合考虑特定条件下技术应用方能保证施工顺利进行[3]。

3.2 采取安全保护措施

在道路桥梁建设过程中,特别是在深基坑支护施工中,应进行科学系统的施工安全管理,尽可能避免安全事故的发生。施工现场管理人员应彻底地调查施工现场的实际情况,查明支护施工过程中可能出现的问题,并根据实际情况制定安全防护措施。监督施工过程,安全防护设备和悬挂警示标志必须符合相关规定。加强对基层施工人员的技术培训和安全培训,确保施工人员具有必要安全意识。加强安全教育和宣传工作,使安全建设理念深入人心。机械设备需进行定期检查及维护,确保正常运行,并防止设备故障影响施工过程,甚至危及操作人员的生命。

4 结语

综上所述,基坑开挖在路桥建设中是一项系统工程,具有很高的专业技术要求,在基坑开挖支护中,应加强施工技术和施工管理的同时加强安全管理,制定事故预防和应急预案,确保工程安全顺利完成。

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