桥梁工程深基坑围护结构施工技术

王瑞 孙磊

【摘要】桥梁工程施工环境复杂，施工工序较多，质量控制存在较大难度。深基坑围护作为典型的桥梁工程施工技术形式，因具备支挡和加固等功能，能保证桥梁工程基坑侧壁稳定性显著提升。但是围护结构本身刚度小、变形大，不适合作为桥梁主体结构，施工进度较慢，通常仅适用于砂土、软质黏土及基坑深度不足15m的软弱地层。大量工程实践表明，深基坑围护施工还具备显著的时空效应，其深度和平面形式是体现深基坑围护结构整体性能的两个层面，并直接影响着支护结构体系的稳定性。此外，桥梁工程深基坑围护结构施工土体所表现出的蠕变性表明作用于支护结构的土压力并不完全相同，存在时段上的差异。

【关键词】 桥梁工程;深基坑;围护;支撑体系;施工技术

围护结构在基坑开挖过程中最重要的作用是围护和止水，其质量缺陷所造成的渗水、漏水及涌砂对工程建设的危害极大，经常造成周边路面下沉、地下管线变形或破损、建筑物倾斜或结构受损，致使基坑坍塌造成重大人员伤亡和财产损失，社会影响非常大，围护结构的缺陷是基坑工程的重大安全隐患之一。基坑开挖施工过程中的“渗漏涌”现象普遍存在，有“十坑九漏”之说，当前渗漏治理和修复加固的技术有很多种，但是没有形成系统的应用成果，因此有必要在理论层面上梳理总结并作进一步的研究。

1、概述

基坑施工的风险主要包括基坑本身的风险以及施工会影响周围建筑物的正常使用或结构安全的风险。通过风险分析和采取相应措施，可以有效地控制项目的风险和环境工程的风险。车站基坑开挖深度较深，开挖不当会引起土体过度变形，在开挖过程中，应尽量减少对土体的干扰，开挖时应充分利用土体时空规律，严格控制施工技术要点：沿着纵向长度逐段进行钻孔，对于钻孔和支撑，将按照规定的时间限制安装钻孔和支撑并对其施加预应力。此外，必须合理调整施工程序和材料进场时间，以防止大量物品堆积在基坑顶部，严禁在边坡上堆土，控制荷载在设计公差范围内，减少基坑变形。车站场地普遍分布的冲洪积粉细砂、中粗砂层含水量高，地层具有较强的渗透性，在设计和施工过程中应注意地下水的不利影响，可采用结构自防水辅以全包式防水层的防水方案;同时采取有效的截水、降水措施，防止基坑隆起、管涌、流土、涌砂，导致基坑的破坏。

2、深基坑围护施工技术的应用

2.1测点布置原则及要求

应沿基坑周边桩体来布设监测点，监测等级属于二级，布设间距设置为40m，监测孔在基坑的短边中点各布设1个。基坑各边的中间部位和阳角部位，以及其它具有风险典型性的部位，支护桩体应布设监测位点。布设监测点的位置应该与支护桩顶部的水平和竖向位移监测点尽量处于同一监测的断面。支护桩体水平位移测斜管的长度应尽量高于桩体的深度。测斜管在埋设阶段，管口应加设≮1.0m的钢护管，管口设置管盖，冠梁施工完成后，管口设置保护装置。

2.2注浆工艺流程

确定漏点水平位置→钻机引孔到漏点深度→注浆管插到漏水点→连接注浆机与注浆管→搅拌水泥浆→单液注浆→漏点有水泥浆渗出→水玻璃、水泥调制的双液浆注入→养护→清理反压土或砂袋1）根据漏点在地面上确定其水平位置，并做好标记。2）钻机就位标记处引孔，在砂性土地层引孔时须用膨润土护壁，引孔到漏点以下2m。3）注浆采用镀锌管，端头套丝接驳方便连接，并下放到漏点以下1m。4）将注浆机与注浆管连接，水泥浆管和玻璃水管应在镀锌管顶部使用三通进行连接。5）开启后台搅拌水泥浆，初始搅拌的水泥浆应及时测量其相对密度，合格后方可使用。6）用注浆机注单液水泥浆，在此过程中要将注浆压力调整到合适的范围内，待压力调整合适后，开始正式注浆并记录时间。7）待漏点有水泥浆渗出时，计算水泥浆到达漏点所需的时间，开始调制水玻璃，水玻璃的掺量与浆液到达漏点的时间有关。水玻璃不能过多，否则初凝时间过快会堵塞注浆管;也不能过少，否则水泥浆在漏点的凝固时间过长，扩散到周围水中起不到封堵效果。8）准备工作完成后开始双液注浆，过程中注意注浆压力，若压力持续不增加，应及时分析原因，采取措施。待注浆压力增大至一定范围，即可停止注浆。9）养护一定时间后（4～6h），清除反压的土和砂袋，继续开挖。

2.3支撑体系施工

淤泥质土体内桩体加固效果差必将影响桥梁工程深基坑围护结构的稳定性，在深基坑土方开挖施工阶段，不利的气候条件也会对深基坑支护体系施工产生直接影响，所以，在支撑体系施工前，必须加强地勘及对工程区淤泥土质结构性能的分析，根据工程实际加强砂桩支撑施工模拟试验，根据试验结果制订科学合理的深基坑支护体系施工方案。本桥梁工程深基坑支护体系施工阶段，必须设置钢筋混凝土水平支撑结构，并设置相同数量的Ф600mm的钢管混凝土支撑立柱，浇筑后形成支撑结构体系，再根据需要钻孔，确保支撑结构体系性能及稳定性。在本桥工程深基坑围护结构支撑体系施工过程中，如果未进行淤泥质砂桩加固就开始土方开挖施工，一旦遇到雨季，便会增加施工难度，施工质量也难以有效保证。为应对这种情况，技术人员在支撑体系施工前通过现场压载试验，增设1.5倍的支撑荷载，再增加土工布、沙袋等软基加固，上述加固措施长时间沉降量检测结果表明，桥梁工程地基加固后沉降量仅为1.6cm，充分表明此种加固措施达到了桥梁工程深基坑围护结构支撑体系施工需要。为增强支撑结构效果，在上述加固措施施工前，还应在铺设底模板时预留2cm沉降量。工程沉降观测结果显示，各项参数指标均与试验一致，但是考虑到软土地基沉降的复杂性及工程区自然降水的影响，工作面稳定难度较大。为此本工程采用能充分利用基坑时效性的分块施工，快挖快撑，并严格控制开挖施工速度，防止因开挖过慢、坑面裸露时间过长而影響支护效果。

2.4测点布设方法

（1）测管连接：逐节拼接测斜管，在接管时，要注意对准外槽口、对齐内槽口。在测斜管的外侧涂上适量PVC胶水，将两管连接，再把测斜管插进束节中，应用自攻螺丝在束节多个方向环绕，牢固束节和测斜管，但螺丝或铆钉的位置确保避开内槽口且不可过长。（2）接头防水：用防水胶布粘贴两端接头，避免水泥浆渗入测斜管内的接头位置。（3）内槽检验：在侧斜管接长时，需不断穿入到钢筋笼内，确保测斜管的内槽垂直于钢筋笼面，同时，注意侧斜管的上下槽口是否发生扭转。（4）测管固定：重点绑扎和牢固测斜管和钢筋笼的接头位置，其它位置应用扎带固定，防止浇筑混凝土时，发生上浮或移动的情况。

结语：

桥梁工程施工中深基坑围护结构施工难度较大，对施工技术水平也有较高要求。当前，深基坑围护结构类型较多，必须充分结合桥梁工程实际及工程区水文地质条件，选择合适的结构形式，对于岩性较差的软弱基层，可以考虑采用增加坑底刚度，锚杆与横撑配合支护等方法加强支护效果。本桥梁工程运行以来，结构稳定性与耐久性良好，工程经济效益和社会效益得以顺利发挥。

参考文献：

[1]徐旸，吴婷婷，何亮.桥梁施工中深基坑围护结构施工技术研究[J].交通世界，2019（34）：102-103.

[2]胡蓉，刘鹏.深基坑围护结构施工技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界，2019（32）：66-67.