文 / 貴州橋梁建設(shè)集團有限責任公司 夏松林

拱座深基坑開挖與防護工作的開展，必須要做好技術(shù)規(guī)范性和標準化的控制，認真落實安全保障措施，實現(xiàn)深基坑工程的建造目標?，F(xiàn)針對拱座深基坑開挖與防護問題，采取實例分析的方法，展開具體的論述。首先，概述了工程的情況。其次，結(jié)合實踐具體分析拱座深基坑開挖與防護做法。最后，總結(jié)了拱座深基坑開挖與防護經(jīng)驗。

引言

橋梁建設(shè)的安全風險和施工挑戰(zhàn)很大，近年來，行業(yè)人員加大橋梁施工技術(shù)的創(chuàng)新研究，研發(fā)很多新工法和新技術(shù)，助力橋梁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，獲得了不錯的成效?，F(xiàn)結(jié)合拱座深基坑開挖新方法的應(yīng)用，進行具體分析，總結(jié)施工經(jīng)驗供相關(guān)人員參考。

案例概述

以某工程為例，橋梁全長290m。原大橋為主跨150米的桁式組合拱橋，橋跨布置為5×15m（引橋）+150m（主拱）+4×15m（引橋）。由于年久性能弱化決定重建，重建橋型為鋼管混凝土拱橋。原大橋的基本情況如下：大橋主跨為150m預(yù)應(yīng)力混凝土桁式組合拱橋矢跨比為1／8。設(shè)計荷載等級為汽車-20級，掛車-100，人群荷載為3.5kN/㎡。橋跨布置：5×15m（引橋）+150m（主拱）+4×15m（引橋），橋面凈寬為9.0（行車道）+2×1.5m（人行道）。

重建橋型采用180米中承式提籃鋼管混凝土變截面桁架拱橋，孔跨布置2-20米現(xiàn)澆箱梁+1-180米中承式提籃鋼管混凝土變截面桁架拱橋+1-20米現(xiàn)澆箱梁，橋梁全長269.6米?，F(xiàn)結(jié)合工程深基坑工程施工實踐，進行具體的分析。

拱座深基坑開挖與防護的做法

工程地質(zhì)情況

場區(qū)上覆第四系殘坡積層（Qel+dl）含碎石粉質(zhì)粘土、坡積層（Q dl）塊石土、人工堆積層（Q ml）碎石土；貴陽岸橋位處下伏基巖為石炭系下統(tǒng)擺佐組（C1b）白云質(zhì)灰?guī)r，黃果樹岸橋位處下伏基巖為二疊系下統(tǒng)棲霞組-茅口組（P1q+m）白云質(zhì)灰?guī)r，厚層狀，致密堅硬，隱晶質(zhì)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，溶蝕嚴重，巖溶發(fā)育。

深基坑開挖與防護的技術(shù)方案

經(jīng)過綜合分析，提出了對拱座基坑靜態(tài)劈裂開挖施工工法，在保證舊橋健康狀況的情況下進行新橋拱座基坑開挖，整個施工過程安全可控，環(huán)保效益明顯，無任何大、小安全工傷事故。

技術(shù)原理如下：拱座基坑放樣，選擇具有臨空面的巖石或具有夾層的巖石部分布設(shè)劈裂孔，劈裂孔按梅花型布置，孔距40—60cm 、排距50cm、孔深55cm以上、鉆孔采用42cm的鉆頭。插入劈裂機，將巖石分裂，破壞巖層結(jié)構(gòu)后采用破碎錘敲擊打碎。自上往下，循序開挖至拱座基底標高。對于局部未劈裂開挖到位的地方則利用破碎錘修邊。

開挖與防護技術(shù)要點

測量放樣。清除基坑表土，根據(jù)設(shè)計平面尺寸將拱座平面位置放樣出來，利用放樣出來的拱座平面位置，按照20cm間距在臨近舊橋結(jié)構(gòu)側(cè)布設(shè)分離點。

設(shè)置分離孔。根據(jù)布置測量點，在臨近舊橋側(cè)采用履帶式潛孔鉆機進行鉆孔（鉆頭直徑110mm），將拱座需要開挖的部分與巖層分離，防止在開挖過程中擾動舊橋墩柱基礎(chǔ)。

設(shè)置劈裂孔。選擇具有臨空面的巖石或具有夾層的巖石部分布設(shè)劈裂孔，劈裂孔按梅花型布置，孔距40—60cm 、排距50cm、孔深55cm以上、鉆孔采用42mm的鉆頭。

劈裂巖石。用劈裂機插入分布好的劈裂孔中，啟動劈裂機油泵將巖石至上往下層層劈裂，完成一輪劈裂后，啟動破碎錘將未劈裂部分修整平順，進行下一輪劈裂孔布設(shè)，用此方法循環(huán)直至開挖到拱座基底標高。

工法的應(yīng)用優(yōu)勢

經(jīng)過多年的技術(shù)實踐檢驗，人們已經(jīng)認可了開挖與防護技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，并且進行了多次的科學(xué)檢驗，用科學(xué)的態(tài)度去優(yōu)化開挖技術(shù)，為拱座深基坑作業(yè)提供技術(shù)的優(yōu)化付出了很多的努力。

通過不斷完善深基坑施工工藝，提升深基坑施工的安全與質(zhì)量水平，創(chuàng)造更多的效益與價值。從技術(shù)操作的角度分析，在不斷的失敗和反思中，人們形成了關(guān)于拱座深基坑安全高質(zhì)量的施工經(jīng)驗，實踐中需要做好全面嚴格控制。

通過合理布置劈裂孔，利用劈裂機分裂力控制劈裂裂縫沿預(yù)計方向發(fā)展，分裂巖石。液壓劈裂機將巖層大面積結(jié)構(gòu)破壞后，再使用破碎錘作業(yè)，迅速破碎巖石，工藝簡單，安全可靠，環(huán)保效果明顯，使用機械設(shè)備少、縮短工期、提高施工效率、經(jīng)濟效益顯著，為國內(nèi)首例。

通過液壓劈裂機和液壓錘組合破碎巖石的作業(yè)方法，有效降低對拱座基坑周邊既有結(jié)構(gòu)物的擾動，保證了老橋橋墩的安全。避免了使用爆破法對水源保護地的污染，有效保護環(huán)境。

拱座深基坑開挖與防護的經(jīng)驗總結(jié)

落實技術(shù)交底與安全教育

拱座深基坑開挖與防護施工作業(yè)的開展，實施標準化和規(guī)范化管理措施，認真做好細節(jié)和要點控制，保障工程建造的質(zhì)量與安全。從作業(yè)的前期階段分析，對拱座深基坑開挖與防護方案進行全面梳理，明確技術(shù)的要點和關(guān)鍵，交代給施工作業(yè)人員，由其負責把關(guān)開挖和防護的質(zhì)量與安全。

對參與深基坑工程施工作業(yè)的人員，進行安全教育與培訓(xùn)，增強開挖作業(yè)的安全防護意識，規(guī)范化開展開挖與防護作業(yè)，減少人為因素的影響，保障作業(yè)的安全，杜絕安全事故的發(fā)生，保障拱座深基坑工程施工效益目標實現(xiàn)。

采取全過程質(zhì)量控制措施

深基坑工程施工質(zhì)量的控制，必須要嚴格貫徹施工標準和規(guī)范。從材料質(zhì)量控制入手，做好材料設(shè)備進場環(huán)節(jié)的嚴格把控，實施驗收制度，進行全面檢查，保證材料與設(shè)備的質(zhì)量達標，為后續(xù)作業(yè)的開展做好保障工作。

整個深基坑施工過程中都要認真落實質(zhì)量檢驗檢測工作，將損失風險防范在源頭，對細節(jié)和要點實施嚴格控制，保障深基坑施工達到設(shè)計預(yù)期目標。

除此之外，還要做好過程監(jiān)測與控制?；娱_挖過程中嚴格控制拱座基坑的超欠挖以及對舊橋的施工擾動，基坑開挖過程中根據(jù)舊橋的結(jié)構(gòu)特點，對舊橋進行變形觀測。通過全面監(jiān)督檢查，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題和隱患，采取整改措施，保障深基坑工程的質(zhì)量管理目標實現(xiàn)。

做好現(xiàn)場安全管控

首先，落實深基坑現(xiàn)場的安全環(huán)境建設(shè)工作。為保障深基坑施工的安全，作業(yè)前必須要做好現(xiàn)場環(huán)境的建設(shè)，采取完善的防護措施，營造安全的施工環(huán)境。結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，設(shè)置安全警示牌和防護網(wǎng)，形成安全性很強的施工現(xiàn)場。

對現(xiàn)場的人員和機械設(shè)備等，也要進行全面防護，保障人員和機械設(shè)備的安全，消除潛在的隱患與風險，保障深基坑施工的安全。

其次，引入現(xiàn)代化技術(shù)輔助安全監(jiān)督管理。由于拱座深基坑施工現(xiàn)場的環(huán)境比較復(fù)雜，若想實現(xiàn)對現(xiàn)場大量機械設(shè)備和人員以及環(huán)境的有效監(jiān)測，面臨很大的挑戰(zhàn)，引入現(xiàn)代化技術(shù)手段輔助安全監(jiān)督管理，具有重要的意義。例如，利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備自動化控制技術(shù)等，輔助深基坑工程施工安全管理。

最后，做好現(xiàn)場監(jiān)督檢查。拱座深基坑開挖與防護管理工作，必須要做好現(xiàn)場監(jiān)督檢查，及時排除潛在的隱患與風險，保障深基坑工程的施工效益目標實現(xiàn)。實踐中要配置充足的人力資源，負責現(xiàn)場巡視檢查，做好細節(jié)和要點的把控，實現(xiàn)全面化控制。

做好應(yīng)急預(yù)防工作

從拱座深基坑開挖和防護的角度分析，需要做好應(yīng)急預(yù)防和控制工作。對巖石基坑和陡坡，尤其是深大并且周圍環(huán)境條件比較嚴峻的基坑，如果施工作業(yè)期間出現(xiàn)裂縫和坑壁送塌等問題，則要做好加固處理。

做好周圍環(huán)境的監(jiān)測與防護，對開挖深度的2-3倍范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)物和地下管線以及人防等，需要進行全面監(jiān)測，及時掌握存在的問題，例如裂損傾斜等，及時進行資料搜集，同時標記相關(guān)信息，進行全面分析采取適宜的監(jiān)護方式。

通過開挖過程的實時化跟蹤監(jiān)測，及時掌握信息，形成位移時程曲線，分析變形速率與位移量，了解邊坡的穩(wěn)定性。認真分析地面建筑物與地下管線的影響程度，做好參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，或者進行相應(yīng)的防護，保障拱座深基坑開挖安全穩(wěn)定運行。為避免兩個相鄰基坑施工作業(yè)相互影響，則要做好現(xiàn)場監(jiān)測與協(xié)調(diào)，對由于施工造成的傾斜或者斷裂等問題，及時停止施工作業(yè)并且進行支護處理，防范施工問題的出現(xiàn)，保障拱座深基坑開挖的安全性和效益目標實現(xiàn)。

結(jié)語

綜上所述，拱座深基坑開挖與防護，采用拱座基坑靜態(tài)劈裂開挖工法，可達到作業(yè)的質(zhì)量安全以及環(huán)保標準，具有推廣應(yīng)用的價值。

從具體應(yīng)用的角度分析，必須要認真落實技術(shù)交底和安全教育，組建高素質(zhì)施工隊伍，做好開挖全過程的控制，切實保障開挖和防護工作的質(zhì)量與安全，實現(xiàn)工法的應(yīng)用價值。