王瑞 孫磊

【摘要】橋梁工程施工環(huán)境復(fù)雜，施工工序較多，質(zhì)量控制存在較大難度。深基坑圍護(hù)作為典型的橋梁工程施工技術(shù)形式，因具備支擋和加固等功能，能保證橋梁工程基坑側(cè)壁穩(wěn)定性顯著提升。但是圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身剛度小、變形大，不適合作為橋梁主體結(jié)構(gòu)，施工進(jìn)度較慢，通常僅適用于砂土、軟質(zhì)黏土及基坑深度不足15m的軟弱地層。大量工程實(shí)踐表明，深基坑圍護(hù)施工還具備顯著的時(shí)空效應(yīng)，其深度和平面形式是體現(xiàn)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體性能的兩個(gè)層面，并直接影響著支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。此外，橋梁工程深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工土體所表現(xiàn)出的蠕變性表明作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力并不完全相同，存在時(shí)段上的差異。

【關(guān)鍵詞】 橋梁工程;深基坑;圍護(hù);支撐體系;施工技術(shù)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開挖過(guò)程中最重要的作用是圍護(hù)和止水，其質(zhì)量缺陷所造成的滲水、漏水及涌砂對(duì)工程建設(shè)的危害極大，經(jīng)常造成周邊路面下沉、地下管線變形或破損、建筑物傾斜或結(jié)構(gòu)受損，致使基坑坍塌造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，社會(huì)影響非常大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的缺陷是基坑工程的重大安全隱患之一。基坑開挖施工過(guò)程中的“滲漏涌”現(xiàn)象普遍存在，有“十坑九漏”之說(shuō)，當(dāng)前滲漏治理和修復(fù)加固的技術(shù)有很多種，但是沒(méi)有形成系統(tǒng)的應(yīng)用成果，因此有必要在理論層面上梳理總結(jié)并作進(jìn)一步的研究。

1、概述

基坑施工的風(fēng)險(xiǎn)主要包括基坑本身的風(fēng)險(xiǎn)以及施工會(huì)影響周圍建筑物的正常使用或結(jié)構(gòu)安全的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析和采取相應(yīng)措施，可以有效地控制項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境工程的風(fēng)險(xiǎn)。車站基坑開挖深度較深，開挖不當(dāng)會(huì)引起土體過(guò)度變形，在開挖過(guò)程中，應(yīng)盡量減少對(duì)土體的干擾，開挖時(shí)應(yīng)充分利用土體時(shí)空規(guī)律，嚴(yán)格控制施工技術(shù)要點(diǎn)：沿著縱向長(zhǎng)度逐段進(jìn)行鉆孔，對(duì)于鉆孔和支撐，將按照規(guī)定的時(shí)間限制安裝鉆孔和支撐并對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力。此外，必須合理調(diào)整施工程序和材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，以防止大量物品堆積在基坑頂部，嚴(yán)禁在邊坡上堆土，控制荷載在設(shè)計(jì)公差范圍內(nèi)，減少基坑變形。車站場(chǎng)地普遍分布的沖洪積粉細(xì)砂、中粗砂層含水量高，地層具有較強(qiáng)的滲透性，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)注意地下水的不利影響，可采用結(jié)構(gòu)自防水輔以全包式防水層的防水方案;同時(shí)采取有效的截水、降水措施，防止基坑隆起、管涌、流土、涌砂，導(dǎo)致基坑的破壞。

2、深基坑圍護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1測(cè)點(diǎn)布置原則及要求

應(yīng)沿基坑周邊樁體來(lái)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)等級(jí)屬于二級(jí)，布設(shè)間距設(shè)置為40m，監(jiān)測(cè)孔在基坑的短邊中點(diǎn)各布設(shè)1個(gè)?；痈鬟叺闹虚g部位和陽(yáng)角部位，以及其它具有風(fēng)險(xiǎn)典型性的部位，支護(hù)樁體應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)。布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)該與支護(hù)樁頂部的水平和豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)盡量處于同一監(jiān)測(cè)的斷面。支護(hù)樁體水平位移測(cè)斜管的長(zhǎng)度應(yīng)盡量高于樁體的深度。測(cè)斜管在埋設(shè)階段，管口應(yīng)加設(shè)≮1.0m的鋼護(hù)管，管口設(shè)置管蓋，冠梁施工完成后，管口設(shè)置保護(hù)裝置。

2.2注漿工藝流程

確定漏點(diǎn)水平位置→鉆機(jī)引孔到漏點(diǎn)深度→注漿管插到漏水點(diǎn)→連接注漿機(jī)與注漿管→攪拌水泥漿→單液注漿→漏點(diǎn)有水泥漿滲出→水玻璃、水泥調(diào)制的雙液漿注入→養(yǎng)護(hù)→清理反壓土或砂袋1）根據(jù)漏點(diǎn)在地面上確定其水平位置，并做好標(biāo)記。2）鉆機(jī)就位標(biāo)記處引孔，在砂性土地層引孔時(shí)須用膨潤(rùn)土護(hù)壁，引孔到漏點(diǎn)以下2m。3）注漿采用鍍鋅管，端頭套絲接駁方便連接，并下放到漏點(diǎn)以下1m。4）將注漿機(jī)與注漿管連接，水泥漿管和玻璃水管應(yīng)在鍍鋅管頂部使用三通進(jìn)行連接。5）開啟后臺(tái)攪拌水泥漿，初始攪拌的水泥漿應(yīng)及時(shí)測(cè)量其相對(duì)密度，合格后方可使用。6）用注漿機(jī)注單液水泥漿，在此過(guò)程中要將注漿壓力調(diào)整到合適的范圍內(nèi)，待壓力調(diào)整合適后，開始正式注漿并記錄時(shí)間。7）待漏點(diǎn)有水泥漿滲出時(shí)，計(jì)算水泥漿到達(dá)漏點(diǎn)所需的時(shí)間，開始調(diào)制水玻璃，水玻璃的摻量與漿液到達(dá)漏點(diǎn)的時(shí)間有關(guān)。水玻璃不能過(guò)多，否則初凝時(shí)間過(guò)快會(huì)堵塞注漿管;也不能過(guò)少，否則水泥漿在漏點(diǎn)的凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，擴(kuò)散到周圍水中起不到封堵效果。8）準(zhǔn)備工作完成后開始雙液注漿，過(guò)程中注意注漿壓力，若壓力持續(xù)不增加，應(yīng)及時(shí)分析原因，采取措施。待注漿壓力增大至一定范圍，即可停止注漿。9）養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間后（4～6h），清除反壓的土和砂袋，繼續(xù)開挖。

2.3支撐體系施工

淤泥質(zhì)土體內(nèi)樁體加固效果差必將影響橋梁工程深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在深基坑土方開挖施工階段，不利的氣候條件也會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)體系施工產(chǎn)生直接影響，所以，在支撐體系施工前，必須加強(qiáng)地勘及對(duì)工程區(qū)淤泥土質(zhì)結(jié)構(gòu)性能的分析，根據(jù)工程實(shí)際加強(qiáng)砂樁支撐施工模擬試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果制訂科學(xué)合理的深基坑支護(hù)體系施工方案。本橋梁工程深基坑支護(hù)體系施工階段，必須設(shè)置鋼筋混凝土水平支撐結(jié)構(gòu)，并設(shè)置相同數(shù)量的Ф600mm的鋼管混凝土支撐立柱，澆筑后形成支撐結(jié)構(gòu)體系，再根據(jù)需要鉆孔，確保支撐結(jié)構(gòu)體系性能及穩(wěn)定性。在本橋工程深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐體系施工過(guò)程中，如果未進(jìn)行淤泥質(zhì)砂樁加固就開始土方開挖施工，一旦遇到雨季，便會(huì)增加施工難度，施工質(zhì)量也難以有效保證。為應(yīng)對(duì)這種情況，技術(shù)人員在支撐體系施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓載試驗(yàn)，增設(shè)1.5倍的支撐荷載，再增加土工布、沙袋等軟基加固，上述加固措施長(zhǎng)時(shí)間沉降量檢測(cè)結(jié)果表明，橋梁工程地基加固后沉降量?jī)H為1.6cm，充分表明此種加固措施達(dá)到了橋梁工程深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐體系施工需要。為增強(qiáng)支撐結(jié)構(gòu)效果，在上述加固措施施工前，還應(yīng)在鋪設(shè)底模板時(shí)預(yù)留2cm沉降量。工程沉降觀測(cè)結(jié)果顯示，各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)均與試驗(yàn)一致，但是考慮到軟土地基沉降的復(fù)雜性及工程區(qū)自然降水的影響，工作面穩(wěn)定難度較大。為此本工程采用能充分利用基坑時(shí)效性的分塊施工，快挖快撐，并嚴(yán)格控制開挖施工速度，防止因開挖過(guò)慢、坑面裸露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而影響支護(hù)效果。

2.4測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法

（1）測(cè)管連接：逐節(jié)拼接測(cè)斜管，在接管時(shí)，要注意對(duì)準(zhǔn)外槽口、對(duì)齊內(nèi)槽口。在測(cè)斜管的外側(cè)涂上適量PVC膠水，將兩管連接，再把測(cè)斜管插進(jìn)束節(jié)中，應(yīng)用自攻螺絲在束節(jié)多個(gè)方向環(huán)繞，牢固束節(jié)和測(cè)斜管，但螺絲或鉚釘?shù)奈恢么_保避開內(nèi)槽口且不可過(guò)長(zhǎng)。（2）接頭防水：用防水膠布粘貼兩端接頭，避免水泥漿滲入測(cè)斜管內(nèi)的接頭位置。（3）內(nèi)槽檢驗(yàn)：在側(cè)斜管接長(zhǎng)時(shí)，需不斷穿入到鋼筋籠內(nèi)，確保測(cè)斜管的內(nèi)槽垂直于鋼筋籠面，同時(shí)，注意側(cè)斜管的上下槽口是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)。（4）測(cè)管固定：重點(diǎn)綁扎和牢固測(cè)斜管和鋼筋籠的接頭位置，其它位置應(yīng)用扎帶固定，防止?jié)仓炷習(xí)r，發(fā)生上浮或移動(dòng)的情況。

結(jié)語(yǔ)：

橋梁工程施工中深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工難度較大，對(duì)施工技術(shù)水平也有較高要求。當(dāng)前，深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型較多，必須充分結(jié)合橋梁工程實(shí)際及工程區(qū)水文地質(zhì)條件，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于巖性較差的軟弱基層，可以考慮采用增加坑底剛度，錨桿與橫撐配合支護(hù)等方法加強(qiáng)支護(hù)效果。本橋梁工程運(yùn)行以來(lái)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與耐久性良好，工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得以順利發(fā)揮。

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