王梅靜
摘 要:橋梁是我國陸上交通體系中的重要組成部分。隨著我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,橋梁工程規(guī)模、數(shù)量與日俱增?;A(chǔ)是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要承重環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量和性能水平對于橋梁來說至關(guān)重要。文章圍繞橋梁擴(kuò)大基礎(chǔ)施工進(jìn)行探討,詳細(xì)介紹了橋涵擴(kuò)大基礎(chǔ)工程施工工藝。
關(guān)鍵詞:橋涵工程;擴(kuò)大基礎(chǔ);施工方法;控制措施
引言
橋梁基礎(chǔ)工程是橋梁承重體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)中,它起著將上部的橋梁主體結(jié)構(gòu)承受的載荷傳遞給地基的重要作用。橋梁基礎(chǔ)的性能水平和施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)營服務(wù)情況和安全穩(wěn)定,對于橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益也有重要影響。在實(shí)施橋梁建設(shè)工程項(xiàng)目時(shí),必須切實(shí)保證橋梁基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。橋梁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成多種施工技術(shù)方法。常見的有擴(kuò)大基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、鎖口鑰管樁基礎(chǔ)、樁及管柱基礎(chǔ)和地下連續(xù)堵基礎(chǔ)施工技術(shù)等多種工藝。文章具體圍繞擴(kuò)大基礎(chǔ)施工技術(shù)相關(guān)問題進(jìn)行探討和分析。
1 橋涵擴(kuò)大基礎(chǔ)施工概述
擴(kuò)大基礎(chǔ)是橋梁工程基礎(chǔ)若干形式中的一種。在采用擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)中,橋梁墩(臺)及以上結(jié)構(gòu)的載荷將通過基礎(chǔ)直接傳遞下方的支撐地基。橋涵擴(kuò)大基礎(chǔ)工程通常采用明挖基礎(chǔ)施工方式,所以有時(shí)也叫做明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)。按照施工順序,擴(kuò)大基礎(chǔ)施工可以分為基坑開挖、基地檢查與處理、基礎(chǔ)施工三個(gè)部分。
2 橋涵擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工藝
2.1 測量放樣施工
為保證施工方位和設(shè)計(jì)圖紙相符合,在基礎(chǔ)工程正式開始實(shí)施前,需要對施工地點(diǎn)附近及其周圍進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的勘察、調(diào)研,全面掌握施工區(qū)域地理、地質(zhì)情況,并依照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測量放樣,精準(zhǔn)定位基礎(chǔ)工程位置。在此基礎(chǔ)上,制定科學(xué)、合理的施工方案。方案要從實(shí)際情況出發(fā),切實(shí)保證施工實(shí)效。施工方案編制完成后需要經(jīng)過監(jiān)理工程師審核、簽字后方可正式實(shí)施。測量作業(yè)的同時(shí)要同步進(jìn)行施工現(xiàn)場場平工作,以滿足后續(xù)施工條件。在進(jìn)行放樣作業(yè)時(shí),首先要進(jìn)行橋梁中心線和橋梁墩臺縱橫軸線的定位。這個(gè)階段,測量作業(yè)的精準(zhǔn)程度影響巨大,任何一個(gè)數(shù)據(jù)誤差超標(biāo)都有可能導(dǎo)致不可預(yù)估的嚴(yán)重后果。施工人員必須嚴(yán)格依照技術(shù)規(guī)范實(shí)施相關(guān)作業(yè),切實(shí)保證測量數(shù)據(jù)符合精度要求?;鶞?zhǔn)線放樣完成后,綜合施工現(xiàn)場具體情況和前期勘察取得的當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)水文信息等內(nèi)容,確定開挖坡度,選擇合理的支護(hù)方式和排水措施,以保證工程施工安全和順利。
2.2 排水施工
為避免施工區(qū)域地下水對工程結(jié)構(gòu)長期浸泡所造成的損害,保障工程順利實(shí)施,擴(kuò)大基坑施工必須構(gòu)建適合的排水設(shè)施。目前普遍采用的基坑排水設(shè)施有集水坑和集水溝兩種形式。其中,集水坑的深度必須要滿足抽水機(jī)吸水要求。同時(shí),為防治吸水管吸入石塊等異物導(dǎo)致堵塞,可以參照圍堰的方法用竹筐為其提供圍護(hù)。集水溝深度標(biāo)準(zhǔn)要以低于基坑底面為準(zhǔn),如果地下水面高度高于開挖面底面,則需要采用圍堰的方法來對其進(jìn)行排水施工。
2.3 基坑施工
2.3.1 無支撐坑壁基坑施工方法
坑壁不加支撐結(jié)構(gòu)的基坑形式主要應(yīng)用于沒有地表水,或原有地表水經(jīng)河道改道或人為方式排除干凈的區(qū)域。此外,如果工程施工周期較短,基礎(chǔ)埋置深度不深,且基坑施工時(shí)對附近周圍建筑影響不大時(shí)也會采用無支撐坑壁的基坑形式。采用這種基坑形式,要根據(jù)施工地點(diǎn)土質(zhì)情況設(shè)置基坑坡度,土壤質(zhì)地不同,坑壁坡高也有差距。深度超過5米以上的基坑,如果是砂土地,在坡頂載荷為零、坡頂存在靜載荷和動載荷三種情況下,對應(yīng)的坑壁坡度分別為 1:1、1:1.25和1:1.5;如果是卵石、砂類土地,其在坡頂載荷為零、坡頂存在靜載荷和動載荷三種情況下,對應(yīng)的坑壁坡度分別為1:0.75,1:1和1:1.25;如果是粉質(zhì)土、黏質(zhì)土地,其在坡頂載荷為零、坡頂存在靜載荷和動載荷三種情況下,對應(yīng)的坑壁坡度分別為1:0.33,1:1.05和1:0.75;如果是極軟巖地,其在坡頂載荷為零、坡頂存在靜載荷和動載荷三種情況下,對應(yīng)的坑壁坡度分別為1:0.25,1:0.33和1:0.67;如果是軟質(zhì)巖,其在坡頂載荷為零、坡頂存在靜載荷和動載荷三種情況下,對應(yīng)的坑壁坡度分別為1:0、1:0.1和1:0.25;如果是硬質(zhì)巖,其在坡頂載荷為零、坡頂存在靜載荷和動載荷三種情況下,對應(yīng)的坑壁坡度分別為1:0,1:10和1:0.25。之所以這樣,是因?yàn)榛涌颖诜€(wěn)定情況與土壤含水量有關(guān)。如果土壤含水量較大,為保障基坑坑壁穩(wěn)固,就必須對坑壁予以加固處理,或者使用在該土壤含水量水平下能夠保障坑壁穩(wěn)定的天然和緩坡度。此外,如果基坑坑底深入地下水面以下,或者地下水面以下部分的坑壁強(qiáng)度嚴(yán)重不足,存在坍塌隱患時(shí)也必須采用坑壁加固措施。
2.3.2 有支撐坑壁基坑施工方法
對于基坑坑壁穩(wěn)定性差或者存在地下水滲入的情況,需要采用坑壁帶有支撐的基坑形式。此外,對于某些特殊場合,比如因?yàn)楝F(xiàn)場條件限制或者放坡開挖施工成本太高等情況,也需要采用帶有支撐的基坑形式。常用的坑壁支護(hù)方法有擋板支撐、錨桿支護(hù)和混凝土護(hù)壁等。而支護(hù)形式則可以分為框架式支撐、橫襯板式坑壁支撐、斜排式坑壁支撐、直襯板式坑壁支撐、錨桿式坑壁支撐、錨樁式坑壁支撐、錨旋板式坑壁支撐等。
2.3.3 水下基礎(chǔ)的基坑施工方法
橋梁工程往往臨水而建,橋梁墩臺和基礎(chǔ)工程位于河流、湖泊等地表水面以下的情況時(shí)有發(fā)生。對于這種情況,在進(jìn)行基坑施工時(shí)就需要構(gòu)建圍堰,然后將圍堰中的水排出,以減少工程施工過程中滲漏情況的發(fā)生。之后再將透水性較高的覆蓋層挖除,然后進(jìn)行內(nèi)圍堰袋施工,填筑心墻,以進(jìn)一步降低排水難度,并提高圍堰安全穩(wěn)固水平。采用圍堰進(jìn)行施工,除了達(dá)到圍水、防水的效果,圍堰結(jié)構(gòu)自身還可以為基坑坑壁提供支護(hù)作用,并可以作為施工平臺來使用。對于水流流速較為和緩、水位較淺、河床坡度不大的施工環(huán)境,可以使用草袋作為圍堰的構(gòu)筑材料,草袋中所裝入土量為草袋的二分之一到三分之二即可。橋梁施工常用的圍堰形式有套箱圍堰、木籠圍堰、鋼板樁圍堰、土石圍堰、竹籠圍堰等。施工時(shí)間應(yīng)盡量選擇在枯水期,以便于施工并提高安全保障水平。
2.3.4 無水基坑施工方法
該方法常用于基坑規(guī)模較小的橋涵基礎(chǔ)工程。由于使用人力施工,工程造價(jià)相對較低。有些工程工程量較大,但為了降低造價(jià),也可以選擇該方法,采用機(jī)械或半機(jī)械的方式施工。
3 結(jié)束語
橋梁工程在陸上交通體系中占據(jù)著重要地位,承擔(dān)著兩個(gè)相鄰地區(qū)的聯(lián)系、溝通職能。隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的深入推進(jìn),橋梁工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出持續(xù)上升的發(fā)展趨勢。而日益繁重的社會生產(chǎn)、生活活動也給橋梁的施工質(zhì)量和運(yùn)營水平提出了更高的要求。幾年來,橋梁工程施工質(zhì)量不過關(guān)引發(fā)的安全事故時(shí)有發(fā)生,造成了重大經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重威脅到通行人員的人身安全。加強(qiáng)橋梁施工質(zhì)量管理,已經(jīng)成為相關(guān)管理部門和施工企業(yè)的重要工作內(nèi)容。橋涵基礎(chǔ)作為橋梁的根基部位,更是施工管理的重中之重。施工單位要充分認(rèn)識到橋梁基礎(chǔ)工程的重要意義,嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范,認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)保障措施,確保橋涵基礎(chǔ)工程質(zhì)量過硬,性能達(dá)標(biāo),為橋梁設(shè)施的高水平運(yùn)營夯實(shí)前提保障。
參考文獻(xiàn)
[1]劉剛,宋宏偉,許增會,等.土釘最大軸力與基坑穩(wěn)定性的研究[J].建筑技術(shù),2006(12).