桥梁工程深基坑围护结构施工技术浅析

刘 双 李 帅

（中交水利水电建设有限公司，浙江 宁波 315200）

0 引言

桥梁是交通体系中的重要组成部分，其深基坑施工是桥梁工程的重点和难点[1]，并且风险系数较高，深基坑围护结构施工技术对于基坑施工质量存在直接影响。为保证桥梁工程施工的安全性，提升桥梁工程质量[2]，在桥梁施工过程中，需根据施工环境和地质情况[3]，选择合理的深基坑围护结构施工技术，以此保证施工质量[4]。桥梁工程中基坑的深度相对较大，通常情况下超过7m，其稳定性和承载力尤为重要[5]。

深基坑围护结构具有3个典型特点，一是危险性，二是区域性，三是时空性。深基坑围护结构施工过程中，其深度和平面形式关系到支护体系的稳定性和变形情况；在施工围护结构时，土层会存在不同程度的蠕变，使得作用在支护结构上的压力会随着时间的变化而变化，直接影响桥梁的施工质量。保证桥梁工程深基坑围护结构的承载力，可避免围护结构发生变形、坍塌等严重情况[6]。

为提高研究桥梁工程中深基坑围护结构施工技术的应用水平，研究其应用效果，本文以某地区的桥梁工程为例，展开相关研究和分析，为相关工程提供参考。

1 工程概况

某地区的特大悬索桥，桥梁长度为1050m，主缆跨度为240m+1050m+260m，主梁跨度为120m+1050m+80m。由于该桥梁工程跨度较大，并且其承载力需求较大，因此，在施工时需保证施工安全性，避免发生地基变形和坍塌等。

在桥梁工程施工前，为保证施工效果，需进行地质勘测，该项目采用钻探方式进行施工现场地质勘察，勘察深度为126m，地质勘察结果如表1所示。

表1 地质勘察结果

依据地质勘查结果可知，该施工场地表层为杂填土，其厚度在2.2～16.8m之间，并且局部范围内含有花岗岩碎石，其粒径大小为5～30cm，整体分布密度不均匀，并且整体松散，稳定性较差。除此之外，该施工场地以粉质土、粉质黏土以及淤泥质土层为主，属于典型的软土地层，并且土层较厚，对桥梁工程施工的稳定性和承载能力存在直接影响。

2 深基坑围护结构施工技术

2.1 深基坑围护结构设计

结合桥梁工程地质情况的勘测结果，设计该工程深基坑围护结构，围护结构主要采用矩形钢筋混凝土地下连续墙结构，该结构的设计厚度为1.2m，围护结构的外包尺寸为75m×50m，地下连续墙总数量为42 幅，墙顶标高为1.5m，计算过程中选择墙顶标高为3m。

除地下连续墙外，在开挖区域进行深井降水。由上到下进行分层开挖，并且在开挖过程中，在坑内进行逐层浇筑钢筋混凝土，作为框架支撑，总计数量12道。坑内共设计12根直径为1.2m的钻孔灌注桩。整个围护结构的结构参数如表2所示，剖面示意图如图1所示。

图1 深基坑围护结构的剖面示意图

表2 深基坑围护结构参数详情

2.2 深基坑围护结构施工

2.2.1 施工整体流程

该桥梁工程深基坑设计的围护结构主要由两个部分组成，因此在施工过程中分为两个部分完成，分别为地下连续墙施工和钻孔灌注桩施工，其整体施工流程如图2所示。

图2 深基坑围护结构施工流程

2.2.2 地下连续墙施工

地下连续墙是深基坑围护结构中的重要部分，由于施工场地存在较厚的淤泥层，因此地下连续墙使用的混凝土等级为C45，并且对地下连续墙槽壁进行加固处理，以此保证地下连续墙的施工质量。地下连续墙的施工设计方案如图3所示。

图3 地下连续墙示意图

依据图3设计的地下连续墙结构进行地下连续墙施工，在整个施工过程中，由于场地表层土层较为松散，并且稳定性较差，因此需先对施工场地进行平整处理后，进行导墙修筑，其主要作用是保证挖槽的施工效果。导墙施工完成后，则进行地下地连墙成槽施工，按照成槽位置完成地下连续墙施工。

成槽施工过程中，需结合地质勘察结果完成，充分考虑地下其他管线的分布情况，避免施工过程中对其他地下管线造成影响，并且在施工过程中要对深基坑的标高和开挖深度进行精准测算和标注。除此之外，施工范围内，不同位置的地质条件、土层分布情况存在一定差异，地下连续墙的嵌入深度也会随之发生变化。为保证深基坑围护结构的施工质量，在施工过程中采用分段施工，结合各个区域的实际土层情况选择最佳的嵌入深度，以此保证围护结构施工后的稳定性和安全性。

2.2.3 钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩作为坑内的框架支撑，可提升地下连续墙的稳定性，在施工过程中依据施工设计图中的成孔顺序进行施工。在施工过程中，为保证新施工完成的灌注桩不会受到邻近桩体施工的影响，采用跳孔施工，并且邻近桩体施工时间间隔需在36h 以上，成孔施工设计如图4所示。

图4 成孔施工设计图

按照图4 确定灌注桩的施工顺序，即为1→5→9、2→6→10、3→7→11、4→8→12，在施工前，需进行2个孔位的试成孔，并且对成孔质量进行检验，以此保证桩体施工质量。并且在桩位开挖时，需精准掌握放坡比例，当开挖至基层部位时，需预留部分土壤，避免在施工设备作用下，发生土体变形和坍塌，同时在施工过程中，需及时进行坑内排水。

钻孔灌注桩施工时，依据相关标准进行检验，确定施工质量满足施工标准。该项目结合工程实际需求以及土层情况，共设计12 根钻孔灌注桩，并且在施工过程中，为保证地基的承载力，对其进行加固处理，确保结构的支撑能力。

灌注桩施工时，混凝土质量尤为重要，施工人员需保证混凝土质量。因此，先对混凝土质量进行检验，测试混凝土的坍落度、强度等参数，以此判断其是否满足工程设计标准。并且在混凝土浇筑时需保证钻孔内不存在堵塞物，同时需采用连续浇筑方式完成浇筑，并精准控制浇筑压力。混凝土浇筑完成后，需进行全面振捣处理，保证混凝土的压实度；振捣完成后，则进行混凝土养护，提升灌注桩的施工质量，以此保证深基坑围护结构的整体强度。

2.3 施工效果监测

按照上诉施工技术完成深基坑围护结构施工后，为分析深基坑围护结构施工效果，对施工后深基坑围护结构的水平位移进行监测。该监测采用全站仪完成，将其部署在深基坑围护结构四周，间隔距离为15m，布置数量共10组。监测点部署位置如图5所示。

图5 监测点部署位置

任一点水平位移ξ的计算公式为：

式中：L——测点长度；

θi——测斜轴线和原准线夹角；

Δ0——桩底位移。

3 施工效果分析

依据上述监测方法，获取10 组监测点中的任意10个监测位置的位移监测结果，如图6所示。

图6 水平位移监测结果

对图6测试结果进行分析后得出：采用该项目设计的深基坑围护结构施工技术进行施工后，围护结构的水平位移均在1.5cm内，均在允许的位移范围内，围护结构的稳定性较高。因此该施工技术具有较好的施工效果，能够保证深基坑围护结构变形在可控范围内。

4 结束语

为保证桥梁工程的施工质量，本文以某地区的桥梁工程为例，该深基坑围护结构采用矩形钢筋混凝土地下连续墙，按照相应的施工流程以及关键技术完成围护结构的地下连续墙施工和钻孔灌注桩施工后，采用全站仪对施工效果进行检测。测试证明该技术具有较好的应用效果，能够极大程度降低围护结构的变形，保证桥梁工程的施工质量。