路橋施工中基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探討

蔣銀超，馬富山

（中交一公局第三工程有限公司，北京100000）

1 引言

道路橋梁建設(shè)對(duì)我國(guó)的社會(huì)發(fā)展具有十分重要的意義。完善的路橋設(shè)施不僅可以改善區(qū)域間的地理聯(lián)系，還可以有效地加強(qiáng)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和文化交流，促進(jìn)我國(guó)的社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步。然而，我國(guó)的路橋工程整體質(zhì)量相較于發(fā)達(dá)國(guó)家略顯不足，在路橋施工中依然存在不合理的施工方案和技術(shù)，曾造成多起嚴(yán)重的交通事故。為提升路橋施工的安全性，本文著重介紹了基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的測(cè)量、加固、安裝和拆除等具體操作要點(diǎn)，以確保基坑工程在路橋施工中可以更好地起到支撐維護(hù)的作用。

2 路橋施工中基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

在路橋工程實(shí)際開(kāi)工前，相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)和工程負(fù)責(zé)人需要對(duì)工程進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備工作。首先，施工單位要派遣專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員前往施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，并參照施工設(shè)計(jì)圖紙對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃和比對(duì)，并找出圖紙中與實(shí)際情況不符合的部分，及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的溝通；其次，在對(duì)工程設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充分分析和考察后，工作人員需要根據(jù)項(xiàng)目要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制訂出合理的施工方案，細(xì)致地規(guī)劃技術(shù)設(shè)備的選用和施工流程，并將施工計(jì)劃整理成一份施工指導(dǎo)書(shū)，從而嚴(yán)格規(guī)范工程施工的整體運(yùn)行；最后，施工單位的管理人員要在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部明確權(quán)責(zé)分配，將施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的工作人員進(jìn)行權(quán)責(zé)指導(dǎo)，務(wù)必使得所有員工明確自身的責(zé)任，從而保證其在實(shí)際施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守工程施工規(guī)范，提高項(xiàng)目施工的效率。

2.2 施工準(zhǔn)備

在應(yīng)用基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)時(shí)，需要嚴(yán)格把控其施工過(guò)程中所需的材料。施工團(tuán)隊(duì)要嚴(yán)格按照要求來(lái)準(zhǔn)備原材料，并且在驗(yàn)收材料時(shí)做好材料檢測(cè)工作，確保其材料的型號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)以及性能方面符合工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。在正式施工前，相關(guān)工作人員還要對(duì)已經(jīng)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料進(jìn)行復(fù)查，絕對(duì)避免劣質(zhì)原材料的使用。同時(shí)，工作人員也要對(duì)施工所用設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)和性能測(cè)試，重點(diǎn)檢查設(shè)備是否能夠正常啟動(dòng)、運(yùn)行時(shí)有無(wú)故障、是否存在安全隱患等。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在使用問(wèn)題，則應(yīng)立即安排專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，必要時(shí)可以聯(lián)系相關(guān)部門(mén)直接更換設(shè)備[1]。

除此之外，施工團(tuán)隊(duì)還應(yīng)注意施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境問(wèn)題，需要提前清理施工區(qū)域地面的雜草和垃圾，避免多余物品影響到基坑鋼支撐施工。路橋建設(shè)的基坑工程中通常需要配備相應(yīng)的排水設(shè)施，從而有效減少?gòu)?qiáng)降雨以及地下水滲入基坑中對(duì)施工的阻礙。因此，在鋼支撐圍護(hù)施工開(kāi)始前，工作人員要做好現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，運(yùn)用排水設(shè)施將基坑內(nèi)的積水排出，確保施工正常進(jìn)行。

3 路橋施工中基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

以某市一橋梁工程基坑施工為例，該工程所處的地質(zhì)環(huán)境較為惡劣，地表為人工填土，土質(zhì)較為松軟；底下的土壤結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，依次是全新統(tǒng)軟土、粉土、砂土沉積、沖擊黏土、粉質(zhì)黏土，再向下則為更新統(tǒng)冰水沉積以及沖擊卵石土。在此處挖鑿基坑需要借助鋼支撐技術(shù)方可降低施工的危險(xiǎn)性。

3.1 施工原則

在路橋施工過(guò)程中，為了做到對(duì)基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)的合理利用，相關(guān)施工人員必須要確保基坑工程中支撐鋼架的設(shè)計(jì)與基坑挖掘土層之間保持協(xié)調(diào)關(guān)系。通常情況下，基坑鋼支撐圍護(hù)工作與土方開(kāi)挖任務(wù)是同一時(shí)間進(jìn)行的，這兩項(xiàng)操作工藝可以被認(rèn)為是相互依存的關(guān)系，二者之間可以做到相互聯(lián)系、彼此配合。在土方開(kāi)挖時(shí)，挖土過(guò)程可以幫助鋼架支撐施工有更豐富的操作空間；鋼架支撐施工的進(jìn)行也可以進(jìn)一步促進(jìn)挖土工程的進(jìn)展。

在具體進(jìn)行鋼支撐圍護(hù)施工時(shí)，需要相關(guān)負(fù)責(zé)人員充分掌握該項(xiàng)技術(shù)的施工原則，使其能夠確保項(xiàng)目工程整體的受力強(qiáng)度并提升施工的安全性，利用新型工藝技術(shù)完善結(jié)構(gòu)的承受力，并整體性提升路橋工程建設(shè)的科學(xué)性和規(guī)范性，從而在確保施工質(zhì)量的同時(shí)盡可能地縮短施工周期。

3.2 測(cè)量放線

為了確保路橋工程施工的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，需要在進(jìn)行基坑鋼支撐圍護(hù)施工時(shí)做好測(cè)量放線的工作。測(cè)量放線技術(shù)主要應(yīng)用于4 個(gè)時(shí)間段：（1）圍護(hù)樁施工前。此時(shí)需要通過(guò)測(cè)量放線技術(shù)測(cè)量出樁位、護(hù)筒的位置與間距，以及樁底標(biāo)高的具體數(shù)值。（2）土方開(kāi)挖時(shí)。在進(jìn)行該項(xiàng)流程時(shí)需要確定邊軸線、坡頂線和坡底線以及開(kāi)挖標(biāo)高等。（3）冠梁施工時(shí)。需要準(zhǔn)確測(cè)量出該施工現(xiàn)場(chǎng)的軸線、標(biāo)高，并確定預(yù)埋件的位置，合理控制其斜撐角度。（4）鋼支撐安裝時(shí)。通過(guò)測(cè)量放線輔助其確定施工的平面位置，找出軸線并控制標(biāo)高等。

需要注意的是，在實(shí)際路橋施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)施工參數(shù)因環(huán)境條件而發(fā)生變化的情況。因此，施工人員在進(jìn)行測(cè)量放線時(shí)依照設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)格控制施工誤差，尤其需要注意在鋼支撐圍護(hù)施工中鋼管安裝的偏差設(shè)置。主要規(guī)定見(jiàn)表1。

表1 鋼管支撐安裝允許偏差

3.3 基坑加固

在本案例工程中，施工人員在橋梁建設(shè)項(xiàng)目施工中應(yīng)用鋼支撐圍護(hù)技術(shù)時(shí)，同時(shí)進(jìn)行了基坑加固作業(yè)的處理。施工人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備以及剩余材料，在基坑附近用鉆孔設(shè)備開(kāi)鑿了一定數(shù)量的孔樁，并向其內(nèi)部澆筑了大量的水泥，以構(gòu)建出用以加固基坑的水泥澆筑樁。在實(shí)際施工過(guò)程中需要注意的是，所構(gòu)建的水泥澆筑樁的尺寸以及性能需要符合路橋工程施工規(guī)范，并在樁體附近內(nèi)側(cè)加灌一定數(shù)量的水泥，再次加設(shè)約15%的水泥攪拌式灌注樁，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路橋工程中基坑施工的加固效果。

除此之外，相關(guān)工作人員還應(yīng)關(guān)注基坑內(nèi)部的挖掘情況，實(shí)時(shí)觀察和分析橋梁工程結(jié)構(gòu)在基坑開(kāi)挖過(guò)程中受力分布情況的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止產(chǎn)生不利影響的施工操作，并對(duì)施工過(guò)程中的一切安全隱患加以防范[2]。要嚴(yán)格遵循工程項(xiàng)目實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)先做好鋼架支撐工作才可以進(jìn)行擴(kuò)挖，因此，在實(shí)際施工過(guò)程中要注意協(xié)調(diào)好兩項(xiàng)工作任務(wù)間的銜接關(guān)系，從而確保基坑固化作業(yè)的質(zhì)量和成效。

3.4 支撐安裝

在案例工程中，進(jìn)行基坑鋼支撐圍護(hù)施工時(shí)總共安裝了3 道鋼材支撐體系。第一道支撐在實(shí)際施工時(shí)，由于天氣較為炎熱，鋼管表面的溫度達(dá)到了50 ℃左右，給施工增加了一定的難度。相關(guān)工作人員連續(xù)監(jiān)測(cè)8～10 d 時(shí)，鋼支撐管才顯示出自身的軸力峰值，在第8 d 為744 kN，第10 d 為720 kN。而此時(shí)土方開(kāi)挖會(huì)對(duì)基坑框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，且第一道支撐的負(fù)荷在不斷降低。為保證基坑內(nèi)部應(yīng)力的平衡，工作人員在第一道支撐結(jié)束后進(jìn)行了加固防護(hù)。

經(jīng)過(guò)測(cè)量，第二道支撐所受軸力在1 500 kN 左右，其支撐力占據(jù)總應(yīng)力20%以內(nèi)。進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)需要在結(jié)構(gòu)下方進(jìn)行土方開(kāi)挖，并且修鑿了圍護(hù)挖孔樁以構(gòu)建混凝土護(hù)臂。需要注意的是，在挖孔樁之間的墻體和墻身均需涂抹混凝土，從而確保加固措施可以有效發(fā)揮其作用。當(dāng)?shù)谌冷摷苤谓Y(jié)構(gòu)安裝完成后，應(yīng)力已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，且基坑周邊的土體結(jié)構(gòu)的壓力均勻分布在3 道鋼架上，基坑框架趨于穩(wěn)定。

在施工過(guò)程中需要注意，鋼支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工時(shí)會(huì)應(yīng)用焊接技術(shù)來(lái)完成鋼架的連接，通常情況下該類(lèi)施工會(huì)采用雙面滿焊的加工技術(shù)。當(dāng)無(wú)法使用雙面滿焊時(shí)建議施工人員采用坡口焊接技術(shù)來(lái)完成連接施工，確保鋼支撐圍護(hù)中各個(gè)配件的良好連接，進(jìn)一步確保施工的穩(wěn)定性。

3.5 支撐拆除

在經(jīng)過(guò)受力測(cè)量確定路橋工程中混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定強(qiáng)度后即可將鋼支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除。施工人員可以根據(jù)工程實(shí)際情況以及施工進(jìn)度來(lái)自行設(shè)定拆除工作的步驟，一般會(huì)選用從下向上分層拆除的方式。在進(jìn)行鋼支撐拆除時(shí)，需要借助相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備輔助施工，因此，要求工作人員及時(shí)清理出供設(shè)備活動(dòng)的范圍，從而為其提供相對(duì)安全的運(yùn)行平臺(tái)。支撐拆除的具體做法是先利用吊車(chē)將鋼支撐按照拆除順序取出基坑，隨后利用千斤頂對(duì)鋼楔塊施加壓力，待其松動(dòng)后將其取出。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)通過(guò)在基坑內(nèi)部安裝鋼架結(jié)構(gòu)來(lái)維持基坑和路橋工程整體施工的安全性與穩(wěn)定性，目前在路橋工程領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。相關(guān)施工單位在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)要做好施工前的準(zhǔn)備工作，并在實(shí)際施工過(guò)程中不斷加強(qiáng)對(duì)基坑鋼支撐圍護(hù)技術(shù)的推廣和創(chuàng)新，以期更好地提升道路橋梁的施工質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)路橋工程建設(shè)的發(fā)展。