橋梁基坑工程施工探析

李曉明

（棗莊學(xué)院 城市與建筑工程學(xué)院，山東 棗莊 230009）

基坑工程設(shè)計(jì)是任何建筑施工都不可避免的，隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)于基坑工程施工質(zhì)量要求越來越高，這在橋梁的基坑施工中最為明顯，基坑工程具有綜合性與實(shí)踐性，屬于巖石工程類，這也就決定了其具有很強(qiáng)的地域性特點(diǎn)，受氣候影響與環(huán)境水文影響比較明顯，在進(jìn)行橋梁基坑施工時(shí)既需要經(jīng)驗(yàn)又需要技術(shù)，兩者的結(jié)合才能保證施工的科學(xué)與合理.

1 基坑工程概述及工程簡(jiǎn)介

1.1 基坑工程概述

橋梁基坑工程施工能夠保證橋梁主體的地下結(jié)構(gòu)保持安全與穩(wěn)定，通過采用支護(hù)結(jié)構(gòu)、地基加固技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)土方正常開挖與土料的回填，是一項(xiàng)綜合性與前期性的工程[1].

橋梁的基坑工程受多種因素的制約，常見的有自然地質(zhì)情況、自然環(huán)境條件、主體基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)等.可以說橋梁的基坑施工要涉及多方面的技術(shù)性知識(shí)，需要施工者具有一定的巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)理論知識(shí)與豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，在具有理論與實(shí)踐雙項(xiàng)技能的基礎(chǔ)上才能保證橋梁基坑施工的準(zhǔn)確、科學(xué)、安全、穩(wěn)定.

1.2 工程簡(jiǎn)介

某大橋位于長(zhǎng)江三角洲主骨架線路規(guī)劃區(qū)域，整座橋呈南北走向，2012年11月開建，在工程施工過程中，橋梁基坑施工是整個(gè)工程的重點(diǎn)內(nèi)容，該橋梁地質(zhì)中含有黏土、粉砂、粉土、鐵錳結(jié)核黏土等，施工有一定難度[2].為確保橋梁基坑工程施工順利進(jìn)行，首先對(duì)涉及基坑施工的各項(xiàng)限制因素進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的施工技術(shù)措施，以保證橋梁施工質(zhì)量的提升.

2 橋梁基坑工程施工的限制因素分析

大橋基坑工程施工主要涉及地基、環(huán)境條件、施工現(xiàn)場(chǎng)等因素，這些因素的影響會(huì)對(duì)基坑工程的順利施工產(chǎn)生制約.

2.1 地質(zhì)條件

地質(zhì)條件在橋梁基坑施工的確定與實(shí)施中有著最為重要的影響，在橋梁基坑施工時(shí)要根據(jù)地質(zhì)條件確定具體的支護(hù)方法與開挖方式，同時(shí)確定地質(zhì)層的構(gòu)成、土層的土質(zhì)分類、土壤的具體參數(shù)、地質(zhì)情況的剖面圖，以確保施工時(shí)的穩(wěn)定性，建議在進(jìn)行施工之前做土工試驗(yàn)，主要測(cè)量坑底的壓縮性能與回彈性能，在獲取的這些數(shù)據(jù)后進(jìn)行支護(hù)與防水的考慮.

2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境

周圍環(huán)境條件也是影響橋梁基坑施工的因素，主要包括基坑施工周圍的建筑物與構(gòu)筑物[3].此外，地下的管線與管道、地下探明的障礙物，周邊的交通情況、周圍的堤壩情況也屬于周圍環(huán)境影響因素.

2.3 施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境

在進(jìn)行橋梁的基坑施工時(shí)還需要了解當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，主要涉及到當(dāng)?shù)氐纳虡I(yè)發(fā)展情況、行政分布情況、道路交通情況等.橋梁基坑施工產(chǎn)生的噪音建筑污染物對(duì)當(dāng)?shù)氐恼Ｉ钔a(chǎn)生一定的影響，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)情況的分析可以針對(duì)噪音與污染物進(jìn)行針對(duì)性的處理，適當(dāng)降低噪音分貝、合理排放建筑垃圾等等，確保施工條件的現(xiàn)實(shí)可行性.

3 橋梁基坑工程施工措施分析

橋梁基坑支護(hù)施工分析是在獲取施工地形相關(guān)信息之后，依據(jù)橋梁基坑的施工要求，主要是基坑施工的平面尺寸與基坑深度，施工場(chǎng)地的具體地質(zhì)條件、施工現(xiàn)場(chǎng)的水文條件、以及施工場(chǎng)地的周邊環(huán)境等因素，對(duì)影響基坑支護(hù)體系安全性的相關(guān)因素進(jìn)行量化分析，在進(jìn)行量化分析的基礎(chǔ)上制定具體的基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)[4].基坑降水施工分析主要針對(duì)在施工中要面臨的各種自然天氣及施工環(huán)境的水文條件與河流堤壩進(jìn)行量化分析，從而為橋梁基坑施工防水性準(zhǔn)備提供一定的前期數(shù)據(jù)參考.對(duì)于橋梁這樣獨(dú)特的建筑來說，需對(duì)基坑施工的支護(hù)與降水加強(qiáng)分析，以確保橋梁基坑施工的順利進(jìn)行與橋梁施工的質(zhì)量安全.

3.1 橋梁基坑施工降水分析

常見的橋梁基坑土層都普遍存在滲水性差的特點(diǎn)，因此在實(shí)際施工的過程中會(huì)出現(xiàn)泥沙堆積、管道水量外涌，普通的基坑施工面臨的降水困難相對(duì)要小，而橋梁施工降水處理難度較大，在實(shí)際基坑開挖的過程中也往往會(huì)產(chǎn)生邊坡塌陷的建筑事故，進(jìn)而影響到基坑邊坡的穩(wěn)定性，阻礙基坑的正常施工.

3.2 在施工中首先要做好降水工程

為了保持基坑不受水滲透，正常完成橋梁基坑工程的施工，在施工過程中采取明溝排水，在明溝排水的基礎(chǔ)上結(jié)合輕型井點(diǎn)降水.前者主要針對(duì)于河道兩側(cè)的滲水現(xiàn)象，后者主要針對(duì)性解決地下水位的上涌情況，用到的材料是硬鋼管與硬塑料管，分別對(duì)硬鋼管與硬塑料管進(jìn)行成孔與成井改進(jìn)，順著橋梁基坑的四周順勢(shì)布置大約6米深的井點(diǎn)，間隔距離一般保持10米左右.一般情況下布置十個(gè)井點(diǎn)即可，在設(shè)置好的井點(diǎn)進(jìn)行挖掘機(jī)操作下的鋼管成孔，將之前準(zhǔn)備好的帶孔眼的硬塑料管經(jīng)過濾布包扎后放入成孔的鋼管內(nèi)，在成井的硬塑管四周進(jìn)行碎石的填埋，確保整體降水性能的提高[5].在遇到降水比較多的情況，就可以先用抽水泵將井水抽到事先設(shè)置好的基坑兩側(cè)的人工排水溝內(nèi)，保證基坑內(nèi)沒有太多的積水，保證橋梁基坑施工排水問題的徹底解決.

3.3 橋梁基坑施工的支護(hù)處理

在進(jìn)行橋梁基坑工程施工時(shí)除了做好降水外還要做好支護(hù)，通常采用的支護(hù)方式是木樁支護(hù)，常規(guī)的支護(hù)木樁長(zhǎng)度在6米左右，在基坑的潛入深度是5米左右，木樁間距控制在半米即可，在木樁的布置上十分講究，一般布置形狀呈梅花狀，但是在實(shí)際的開挖中往往會(huì)出現(xiàn)基坑邊坡開裂甚至出現(xiàn)下滑的跡象，這說明單純依靠木樁進(jìn)行支護(hù)與井點(diǎn)排水是很難實(shí)現(xiàn)橋梁基坑整體穩(wěn)定的[6].在這樣的情況下我們可以采用槽鋼支護(hù)截水方案，具體操作是在原有雙排木樁附近設(shè)置槽鋼，間距在一米左右，在形狀的布置上采用的是雙排的梅花形，與木樁同樣的5米潛入深度，在木樁中按照垂直于槽鋼的方向鋪設(shè)竹排，一方面有效起到支護(hù)作用，也兼顧了防水性能.

3..4 橋梁基坑開挖的技術(shù)性分析

基坑的開挖是橋梁基坑工程施工的關(guān)鍵部分，在基坑開挖之初，整個(gè)基坑工程就變靜為動(dòng)，隨著基坑開挖深度的增加，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況與土層的位移變形都隨著改變，基坑暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，支護(hù)穩(wěn)定性就越差，隨時(shí)都可能引發(fā)施工事故.在基坑開挖時(shí)我們常用放坡開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)擋土開挖，前者較為常用，主要針對(duì)土質(zhì)比較好的施工現(xiàn)場(chǎng)，工程造價(jià)比較低，實(shí)際施工也比較簡(jiǎn)單.基坑的開挖要兼顧時(shí)空效應(yīng)，根據(jù)現(xiàn)有的基坑面積大小、基坑的實(shí)際開挖深度、前期的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式等多方面因素最終確定采用哪種開挖方式，可以結(jié)合分層開挖、分道開挖、盆式開挖與中心道式開挖等開挖方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件進(jìn)行靈活選擇.橋梁基坑開挖一般建議采用分層與分道開挖相結(jié)合的方式，一方面便于基坑開挖，另一方面能一定程度上緩解基坑開挖造成的不穩(wěn)定影響[7].在整體分層開挖比較困難的情況下可以選擇采用階梯式的分層開挖，每一個(gè)階梯都充當(dāng)機(jī)械作業(yè)的平臺(tái)，階梯高度控制在1.5米到2米之間.在橋梁的基坑工程開挖中可以在正式開挖之前在支護(hù)結(jié)構(gòu)的前面設(shè)置一定的被動(dòng)土，在進(jìn)行基坑開挖完成之后去除這些多余的被動(dòng)土，這些土層的作用主要是幫助減小基坑開挖時(shí)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的不利影響.

4 橋梁基坑施工的安全監(jiān)測(cè)與質(zhì)量檢查

國(guó)家明確規(guī)定在進(jìn)行橋梁基坑施工的過程中要定期監(jiān)測(cè)周圍的環(huán)境狀況與支護(hù)穩(wěn)定性.隨時(shí)關(guān)注基坑施工降水、基坑開挖、基坑支護(hù)穩(wěn)定性，針對(duì)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行及時(shí)的反饋，在對(duì)反饋數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上制定措施解決問題[8].橋梁基坑施工的有效監(jiān)測(cè)主要包括在施工前期充分了解當(dāng)?shù)氐氖┕きh(huán)境，施工土層情況，施工自然影響因素等等，在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工信息的反饋，從而制定出最合理的施工方案.在進(jìn)行基坑開挖的過程中，要隨時(shí)關(guān)注基坑開挖對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生的不良影響，針對(duì)開挖深度的增加產(chǎn)生的支護(hù)下移與邊坡塌陷情況進(jìn)行檢測(cè)，并采取措施進(jìn)行減壓處理，通過檢測(cè)預(yù)測(cè)將要發(fā)生的基坑施工故障，在不得已的情況下要停止施工，進(jìn)行土層回填與卸載減壓處理，保證基坑施工的安全性.

橋梁基坑工程施工的質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在工程施工的基坑開挖階段要同步開展基礎(chǔ)性的墊層，在開挖之后進(jìn)行墊層施工確保基坑的整體穩(wěn)定性.在支護(hù)結(jié)構(gòu)的頂部與坡頂周圍進(jìn)行一定的硬化處理，防止水流深入影響基坑施工.在橋梁基坑工程施工的過程中要嚴(yán)格遵守國(guó)家施工的規(guī)范要求，確保基坑施工完成后的質(zhì)量驗(yàn)收[9].在進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)要重點(diǎn)分析檢查基坑的防水性與穩(wěn)定性，這是基坑驗(yàn)收最為關(guān)鍵的部分.只有確保橋梁基坑施工的可靠性，才能進(jìn)行接下來的橋梁施工建設(shè).

5 結(jié)束語(yǔ)

橋梁是建筑施工中常見的施工項(xiàng)目，橋梁施工中最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的施工部分就是橋梁基坑工程的施工，在橋梁基坑工程的施工中要著力做好基坑的穩(wěn)定性與防水性，這是檢驗(yàn)基坑施工效果的兩大評(píng)判因素，本文針對(duì)這兩大施工注意因素進(jìn)行了詳細(xì)的施工技術(shù)講解與分析，為安全的橋梁基坑施工奠定了基礎(chǔ)，在今后的橋梁施工中，應(yīng)嚴(yán)格遵循橋梁基坑施工要求，加強(qiáng)各項(xiàng)限制因素的應(yīng)對(duì)，確保整個(gè)橋梁施工的順利進(jìn)行.

〔1〕何玉婷.淺議橋梁工程施工技術(shù)[J].科技資訊，2010(18).

〔2〕徐宜和.基坑工程技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].四川建筑科學(xué)研究，2012(06).

〔3〕魏安君.深度探討建筑基坑工程設(shè)計(jì)要素與施工技術(shù)[J].科技資訊，2011(23).

〔4〕刁月軒，岳福永，杜冰.淺議橋梁基坑工程施工[J].河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2010(02).

〔5〕于洋,李永金,徐廣野,楊國(guó)良.超長(zhǎng)深基坑土方開挖技術(shù)討論[J].西部探礦工程，2009(08).

〔6〕裘寶華,張文健,裘洪明,張榮燦,章國(guó)榮.超大深基坑施工監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].施工技術(shù)，2011(06).

〔7〕徐宜和.基坑工程技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].四川建筑科學(xué)研究，2012(06).

〔8〕魏安君.深度探討建筑基坑工程設(shè)計(jì)要素與施工技術(shù)[J].科技資訊，2011(23).

〔9〕孫志華,鄧義龍,田紅梅,敖晨霞.超長(zhǎng)深基坑土方開挖方法[J].城市勘測(cè)，2008(06).