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大型桥梁墩承台深基坑施工技术与方法

2020-09-22高丽丽厉桢王桢

装饰装修天地 2020年18期

高丽丽 厉桢 王桢

摘    要:在国内城市化脚步不断加快的今天,在交通系统当中,桥梁是非常重要的组成部分,桥梁承台负责着桥梁墩身和桩基的连接,承台质量直接影响着桥梁工程整体水平。所以为了保障桥梁质量就需要合理选择深基坑承台作业办法,保障项目稳定性和安全性。本文将着重讨论桥梁作业中的墩承台深基坑作业方法,从技术要点角度切入,旨在帮助更多人明确深基坑作业思路。

关键词:桥梁项目;大型工程;墩承台;深基坑作业

1  桥梁墩承台深基坑作业

(1)准备。在作业前需要施工人员前往现场,做好现场勘探,获取现场的水文条件、自然环境和山川面貌。尤其是要做好现场基坑周围管线和周围平整度的观察。施工单位需要根据现场勘探的结果编制施工方案。要确保所有人员都能够明白设计图纸的意图和施工方案、施工思路。

(2)地表水引流。在深基坑作业中,不仅要考虑地下水,同时也要考虑地表水渗透至基坑的情况。水会影响到基坑本身的稳定性,引发危险。所以施工人员作业中一定要做好地表水引流。一般来说,施工现场都会在基坑的顶部四周设置排水坡、排水坑一类的设施,按照工程情况布置截水沟。

(3)放线测量。深基坑在放线测量的时候,需要用到全站仪确定承台基坑坑底部大小和位置。按照工程的实际环境土质,确定防护钢板桩施工位置以及基坑的大小、基坑的范围,控制项目质量。

(4)内支撑。面对细沙、淤泥、淤泥质黏土、松软土这类松软土质的时候,为保障深基坑作业效果满足规定要求,深基坑作业的过程中就必须严格按照规定,先支护后开挖,要充分结合支撑作业和土方开挖,协调二者流程,保障基坑稳定性。通常来说,施工人员都要按照土质情况安排进度,结束一层土方挖掘后第一时间支撑,完成支撑作业以后在进行第二层开挖。因为深基坑作业中有许多支撑结构,所以要先考虑到土质在选择支护方法。

2  保障施工质量的关键点

2.1  加强质量管理

管理人员要做好现场检查工作,施工单位应不定期检查施工过程。如在检查中发现问题,必须第一时间找到负责人与其协商,商讨问题原因,找到问题解决办法,减少施工负面影响。

2.2  加强过程管理

桥梁墩承台深基坑作业必须做好现场情况分析,工作人员要结合现场的情况制定施工计划,合理安排施工项目、施工内容,规避盲目施工情况发生。此外管理人员在现场还要严格按照规定施工方案和计划,做好技术交底和注意事项讨论,确保每一个现场工作人员都能够充分、详细的了解施工地质资料和施工方案。减少施工意外发生,保障工程作业进度和效果。

2.3  科学设计

解决深基坑施工问题的关键在于有良好、可行的施工思路。深基坑方案的设计要充分考虑各种影响要素,从而让深基坑作业的刚度、强度及稳定性达标符合要求

3  案例分析

某工程大桥的主桥一共有四个墩承台,这四个承台全部设置在河道当中。该桥承台底标高距离水位高差7.5m,承台底最标高-5.5m。从地质勘查结果可以了解到,在河床-2.2m~-7.5m范围内是亚黏土,侧面透水和地面透水作用。

不过作业中出现了问题,主墩承台开挖中,至-1.8下一层为粉砂土,剩下的是粘性土。考虑到这种地质环境,主承台作业准备用木桩围堰技术负责承台支护与挡水。支护结构靠土层压力保障稳定性,兼顾隔断米标高,距离基坑底部还有3.7m时,施工人员发现承台基坑四周是灰色砂性土。这种土本身强度很差,很容易受水影响,是一种稳定性不佳的土。随后施工人员在四周的数个位置继续挖,但却发现周围都是砂性土,夹杂一些塑状夹粉砂土,并且不一会就出现了渗水问题。从实践中看到,该地的土质和勘探人员给的地质图不一致,受到水河道因素的影响,在围堰的时候,并没有扩的太远,围堰和基坑底边的距离只有2m左右。考虑到施工现场土质无法为围堰和支护桩提供足够稳定的土压,有很大概率出现基坑坍塌,于是立刻停止作业,重新设计。

3.1  调整维护方案

通过分析前面情况得出,为了减少损失,必须调整维护方案。现场一共三个方案进行优化。

第一个方案,在承台的四周布设钢管桩。通过打密封性良好的钢管桩,减少渗水。钢管桩用φ529的钢管,成型后在顶部设置围檩,随后挖除钢管桩四周的土,浇筑混凝土。根据实际情况决定浇筑厚度。如图1。第二个方案,局部钢管桩支护。也就是在承台周围适当设置一些钢管桩提高河道周围土质稳定性。考虑到空间限制性并不能放坡开挖支护,所以用原方案进行土方挖掘。第三个维持原方案不变,继续挖坑,使用水泵排水。如果土体失稳严重则根据实际情况处理。

3.2  维护方案对比

从现场作业情况可以看到,承台基坑作业中最大的问题就是基坑底部有渗水、冒砂等问题。甚至有时候基坑的底部会隆起上翻。除此之外因为河床底部的水质很差,遇到水就会松散,并不能为支护和围堰木桩提供支撑,所以围堰内的土体并不稳定。虽然土桩插的很深,不过围堰和基坑的边距离过近,几乎是沿着木桩挖土的。由于基坑底部几乎都是没有什么稳定性的淤泥质土,所以木桩承受了很大的压力。通过分析现场情况和施工思路,第三个方案的风险最大。如果围堰坍塌,那么基坑的作业人员安全将无法保障。随后的处理会消耗很多的资金,浪费很多的时间。而第二个方案并不能让钢管桩拥有足够的稳定性,各自为政的钢管桩无法充分发挥支撑作用。该方案虽比第三套方案可靠,但仍旧颇具风险。第一个方案中钢管桩形成了一个整体,悬臂结构有着更好地稳定性,并不需要靠土体本身强度就能够支撑。并且钢管桩深入基坑底部,可以很好的避免基坑四周流沙和软土进入到基坑的内部,保障了基坑作业安全性。综合分析,因为主墩承台的基坑深度较大,土质较差,空间有限,所以必须考虑好基坑作业的安全,最后选择第一套方案。

3.3  施工计划

设计图如图1所示。

第一步在现有的围堰中回填遗渣,以便汽车吊机和打桩架能够顺利进入现场。第二步使用打桩锤将钢管桩打入基坑,要保障钢板桩的底标高为-11m。第三步使用挖土机开挖,在达到预定深度后开始安装钢管桩的内支撑。第四步用机器與人工搭配的施工方式,继续开挖,随后用C40混凝土封底。第五步抽干围堰内的积水并展开承台作业。

4  结语

在国内经济快速发展的今天,我国交通事业取得了良好成绩。为进一步促进交通事业发展,同时也反作用带动我国经济建设,就需要做好交通基础项目工作。桥梁墩承台是这一过程中应重点注意的对象,其深基坑作业十分复杂。施工前必须有专业人员到现场考察和勘测,了解工程现场条件,尤其是地质和水文因素,根据需求和地理情况安排施工计划。施工前做好安全技术交底。作业中严格按照规定流程和施工技术作业,保障大型桥梁工程的墩承台稳定和安全。

参考文献:

[1] 梁学成,税宁波.桥梁承台深基坑开挖支护施工技术研究[J].四川水力发电,2019(5):10~12.