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深基坑施工技术在土木工程中的应用分析

作者

侯通拉嘎

中国中铁九局集团第七工程有限公司

摘要:在城镇化进程的深入推进下,建筑工程项目数量在逐渐增多的同时,施工条件以及环境愈发复杂,对施工工艺、人员以及质量提出更高要求。在土木工程建设中,深基坑施工技术应用广泛,与工程质量和安全有密切联系。因此,为保证施工作业顺利实施,相关人员应该强化该技术的研究和运用。本文主要以深基坑施工技术为切入点,结合桥梁工程项目,深入分析该技术的应用,以提升施工效果。

关键词:深基坑施工技术;土木工程;应用

引言

深基坑施工技术是土木工程中较为常见的技术,与工程质量有直接联系。故而,在土木工程施工中,应该立足工程项目实际,在明确技术应用原则的基础上,针对地制定深基坑施工方案与计划,强化施工各个环节的管理和控制,有效规避质量安全问题,保证工程项目能在有限的时间内高质量完成,发挥深基坑施工技术的优势,促进土木工程健康发展。

1工程概况

GK0+490大桥位于吉林省境内,主要为跨松江河和浑白铁路而设。孔跨布置:4联3-40m+1联4-40m预应力混凝土简支变连续T梁,桥全长648m,下部基础结构采用桩基础,5#、6#墩为水中墩,由于本桥5#、6#桥墩承台基础入岩1.6m、4m,地质坚硬,钢套箱下沉后无法底部着床或嵌入河床,采用筑岛填心围堰后施工承台基础,底面的尺寸17.7m×9.3m,基坑深度为9m。

2深基坑施工技术在土木工程中的应用原则

在工程施工中,安全稳定至关重要,倘若基础结构的稳定性差,承载力不足,不仅会引发安全隐患,还会对工程的整体安全造成影响。因此,在利用深基坑施工技术时,相关人员应该严格遵循安全性、稳定性原则。

(1)安全性原则。在深基坑施工期间,应该密切监测施工现场情况,及时发现潜在的风险和隐患,灵活制定应对措施,以免对后续施工造成影响,提升施工效率[1]。同时,树立安全施工意识,自觉依照施工规范操作,避免出现凭借经验施工的现象。在应用深基坑施工技术期间,根据施工现场情况与要求,适当增大建筑物自身重量,确保建筑安全的同时,将建筑的使用周期延长。

(2)稳定性原则。在保证建筑安全的基础上,稳定性也至关重要[2]。因此,在深基坑施工期间,应严格遵循稳定性原则,做好基坑开挖、钢筋施工、模板施工等工作,尤其是钢筋模板施工,需要保证稳固、牢靠,以免混凝土浇筑时出现位移的情况,提升施工质量。

3深基坑施工技术在土木工程中的应用

3.1 施工准备

深基坑施工前的准备与后续施工有直接联系,在此阶段,应该组织人员认真分析和解读设计图纸,明确设计意图。针对施工期间所需的材料、设备等,需要提前准备齐全,并结合各个施工环节的要求,对人员合理分配,以促进施工效率的提升。施工前检查材料的质量,严禁质量不合格的材料出现在施工现场。施工设备也要仔细检查,各项性能完好,运行正常,避免正式施工时出现故障。同时,将技术交底工作,明确施工流程、要点、注意事项等。

3.2 桥梁基础开挖施工

在本次桥梁基础开挖中,主要借助挖掘机开挖,从东侧开始,逐步朝着西侧开挖。同时,在开挖期间,严格遵循分层、分段、对称、平行、快速开挖原则。针对深层土开挖,应用多层接力开挖方式,针对浅层土体,在开挖期间,主要利用沟端开挖方法[3]。在筑岛编织袋围堰法结束后,开展第一层土方开挖施工,开挖基坑周围放坡区域,当挖到承台底部标高后,利用人工开挖的方式修整坡面。基础达到设计标高后,应进行基底底处理。基础开挖时应做好排降水措施及时浇筑基础,以免基坑暴露过久或受地表水浸泡而影响地基承载力。基础开挖时应做好排降水措施及时浇筑基础,以免基坑暴露过久或受地表水浸泡而影响地基承载力。地基验槽合格后浇筑一层10cm厚的C15混凝土垫层,为后续钢筋施工提供干洁作业面。

3.3 基坑降水施工

在本项目施工期间,结合前期勘查结果发现,桥位位置的地下水相对丰富,最高水位在地面以下4m左右,有大量涌水的问题发生。为提高深基坑施工效率,保证施工安全和质量,在基坑降水施工作业开展期间,主要以施工现场情况为基础,合理制定降水方案。具体而言,如果深基坑应用的是放坡开挖方式,采用坑内明排降水施工措施,若应用的是护壁施工方法,则采取降水井与坑内明排降水联合的办法,以保证降水效果能达到最佳,具体如图2所示。

(1)坑内明排降水。在施工作业开展前,安排技术人员对施工现场仔细测量,了解砾土的渗透系数,并以测量结果为基准,对基坑涌水量准确计算,选择合适的排水泵型号以及数量。针对基坑底部,在周围设置排水沟和集水坑,将基坑渗水汇集于此,最后利用排水泵将水排除在外。

(2)降水井与坑内明排降水联合。在基坑降水过程中,如果坑内明排降水施工措施不能达到工程建设要求,可以将降水井布设在基坑周围,降水井与基坑边缘的距离控制在2m,底面入岩4m,同时配合坑内明排降水。

3.4 基坑边坡支护

边坡开挖完成后,采取人工修整的方式,以1:1的比例对边坡进行处理,保证边坡立面的阴阳角、护壁面的平整性能达到施工要求。本工程5#、6#墩柱为水中墩,河宽25m,河水最深处3m,根据设计要求及现场施工情况需采用先筑岛填心完成后再基坑开挖的施工方法,基坑开挖完成后在基坑边坡四周堆码 一层编织袋,进行围堰,以增加边坡稳定性作用。具体如图3所示

3.5 承台混凝土施工

在深基坑施工阶段,混凝土浇筑作为重要环节,除了要选择合适的施工工艺,也要结合各个部位的施工要求确定强度等级,选择合适的材料,以便后续施工能顺利进行。在本项目中,针对桥梁承台混凝土浇筑过程中,严格遵循施工标准和要求。为防止混凝土出现水化热反应,使混凝土的各项性能均满足施工要求,降低裂缝问题出现概率,应该格外注意混凝土配制环节,选择与设计要求一致的材料,同时控制好各项参数。本工程主要利用硅酸盐水泥,运用中砂并将含砂率以及含泥量分别把控在40%左右、3%以内。为增强混凝土的抗渗能力、和易性以及强度,可以将适量的膨胀剂、粉煤灰添加其中。

在混凝土浇筑环节,本项目运用的是斜面分层浇筑方式。为提升浇筑效率和质量,浇筑的厚度控制格外重要。本次浇筑的厚度约为45cm,且浇筑过程没有间歇的情况发生,在第一层混凝土初凝前,快速开展第二层混凝土浇筑。在泵送混凝土时,会有斜坡形成,所以在振捣过程中,本项目主要从坡脚、坡顶两个的方向展开,为振捣过程从两端逐步朝着中间靠拢,整个过程需要同步推进。在振捣期间,应该格外注意分层问题,将振捣棒深入下层,深度超过50mm。如果混凝土表面没有沉落、浮浆现象出现,且振捣棒的移动间距超过半径的1.5倍,此时可以将振捣工作停止。若想保证混凝土结构质量达到施工要求,浇筑后的养护不可忽视。在本项目中,针对底板混凝土养护,可以结合设计要求以及现场情况,利用蓄热保温养护方式,即在现场浇筑振捣施工结束后的1h左右,借助长刮尺对混凝土表面进行刮平处理,同时运用抹子搓压,保证泌水能及时清除。混凝土进入终凝状态后,将保温材料覆盖在混凝土表面,并进行洒水处理,使表面长时间保持在湿润状态,避免裂缝问题的发生。在洒水期间,次数要以本地气温为基准。

3.6 基坑稳定性监测

以相关规范和要求为基础,对深基坑的稳定性密切监测,包括水平位移、基坑倾斜、地下水位等,了解基坑的实际变化情况。通常情况下,基坑的变形监测精度应该在三等以上,变形观测测点在布设时,主要在基坑护壁的顶部位置和中部位置,点位之间的距离为10~20m。每天测量一次基坑变形情况,仔细检查基坑的完整性,避免基坑出现裂缝、破损等问题。倘若在检查过程中发现异常情况,应该安排人员及时处理。此外,安排专业人员全天24小时不间断监测基坑的水位变化,如果水量大,需要快速将基坑内的积水排除。

结束语:

综合而言,随着建筑结构、抗震强度的增强,对基坑工程的要求更为严格,增大了施工难度,因此合理应用深基坑施工技术尤为重要。针对本次研究的工程项目,对前期工作高度重视,做好了材料与设备的准备、技术交底等工作,并能结合施工要求开展基坑开挖、承台混凝土施工、基坑稳定性监测等。根据最终的施工效果来看,施工质量能达到既定要求,工程经济效益良好。

参考文献:

[1]郑贵日.土木工程施工中深基坑支护施工技术[J].工程建设与设计,2024,(24):166-168.

[2]陈斌.土木工程中深基坑土方开挖施工分析[J].低碳世界,2024,14(11):111-113.

[3]崔建敏.关于土木工程中深基坑支护施工技术的探究[J].建材发展导向,2024,22(19):80-82.