摘要:随着时代和科学技术的不断发展,关于深基坑的施工技术和施工方法的研究是比较多的。因为深基坑施工在整个建筑工程领域都是重点,所以由此展开了广泛的讨论,研究临近既有线深基坑的开挖防护技术和防护措施,能够一定程度上保证既有线深基坑的行车安全问题。针对不同的实际情况,应该采取不同的防护技术和防护手段。采取科学的防护手段能够充分保证施工的安全性,与此同时,还能够保证施工又快又好进行。本文将以某铁路段大桥为例,对于临近既有线深基坑的开挖防护技术展开相关的探索。
关键词:临近既有线;深基坑;开挖防护技术
当前全国各地的桥梁工程建设都在不断的扩张过程当中。尤其是客运专线的大规模建设,很多地区的桥梁首先要在保证正常运营的情况下进行扩建工程。在这种情况下,难以避免出现既有车辆在荷载的具体作用之下,基坑同线路之间互相受到影响的状况。新建设的桥梁需要开挖基坑,基坑的开挖可能会导致既有线的结构出现变形的情况,因此导致既有线的桥梁也出现一些质量问题,很容易对过往的车辆形成一定的安全隐患。所以笔者认为,加强对于临近既有线深基坑的开挖防护技术是有一定现实意义的。
1 研究背景分析
随着当前我国道路工程的建设不断发展,临近既有线会采用深基坑的形式来进行相应的施工。笔者通过翻阅相关的资料发现,深基坑本身具有一系列的特点,比如作业的面积比较小,深度较深、规模较大和尺寸较大等等。深基坑施工作业,首先要充分保证其安全性,还要保证其经济性的原则,笔者认为,这是一个值得业内人士重点讨论的内容。本文在理论论述的基础上,加入了实际例子作为论述的参考。对于该工程临近既有线深大基坑的施工工艺展开相关的讨论。能够基本解决施工作业当中遇到的一系列难题,比如作业的场地面积比较小,受到环境因素干扰严重,基坑深大等等问题。加强对于临近既有线深基坑开挖防护技术的研究,能够有效保障工程的安全性能,加快工程的进度,减少成本的投入,符合当前工程建设的安全性以及经济性的目标和要求。本文当中选取的路段大桥,位于鞍山市以及辽阳县境内,全长大约在二十千米左右,桥中心里程大约在DK299+0.57.6。是该地区建设工程的重要组成部分。该路段大桥总共有跨公路连续梁九处左右,当中跨本市某路连续梁跨度大约在60m +100m +60m。该大桥的下部结构主要是双线流线型圆端实体墩,墩台基础为桩基础。墩高大约在九米左右,承台尺寸为十八点六乘以十四点六左右。针对该工程所开挖的深基坑的深度大约在七点五米左右,周长在七十四米左右,面积在大约三百五十米平方左右。该大桥的深基坑临近重要的交通路段,所以在进行基坑开挖的过程当中,首先要注意基坑的开挖不会对于交通要道的同行产生严重的影响和干扰,保证其正常同行。
2 设计方案的选择
本文所研究的大桥基坑的地理位置比较独特。所以在进行相关的研究之前,首先要确保交通安全,因此也没有形成放坡开挖的条件。所以笔者认为应该采用垂直开挖的模式。在进行开挖之前,先进行钻孔取样工作,样品显示该地区的地质条件比较复杂,而且地下水也比较丰富,对于深基坑的开挖造成一定的困难。在设计方案的开挖深度当中,显示有比较厚的砂层,所以对于深基坑开挖的防护手段增加了一些难度。笔者认为,针对该地区深基坑的防护可以使用围护排桩的方式进行防护,利用这个方式能够形成比较完整的防护体系。但是丰富的地下水和比较厚的砂层对于围护排桩方式来说十分不利,在施工的过程当中容易出现地面下沉的现象,对于道路同行形成一定的安全威胁。采取止水措施之后,可能会给予围护桩侧面的压力,让围护桩的桩顶位移比较大,很难控制变形情况,极有可能造成深基坑的垮塌问题,对于施工安全来说形成巨大的隐患。所以笔者从该路段大桥的实际情况出发,决定采取围护桩和旋喷桩的防护方式,以此来形成完整的防护机制,能够保证在实际工作当中的安全性因素。
3 基坑开挖结构计算
接下来的工作就是要对基坑的开挖结构做出相关的计算。根据施工现场的实际情况,得知深基坑的防护相关参数如下、在承台开挖边线外侧临近公路的三面,借助反循环钻机施工桩径是零点五米,桩中心的距离大约在零点九米左右,桩长在十八米左右。通长配筋的 C30 混凝土围护桩,然后在临近围护桩外侧施工旋喷桩。旋喷桩相关参数如下,旋喷桩直径为零点六米左右,桩中心间距在零点四米左右,桩长大约是八点五米左右。在施工过程当中,泵压大约保持在 20M Pa,流量保持在 37-40L/每分钟,钻杆深度为砂型土 15cm /每分钟,钻杆转速为砂型土 15r/每分钟,所使用到的水泥渗量比例在百分之二十五左右。在完成以上工序之后,要把承台开挖到距离冠顶三米左右的位置,在围护桩的位置高度设置成每间隔一个围护桩,就设置一个牛腿。这样做的目的是依托工字横梁。然后将工字横梁放在牛腿上面,实施焊接来稳固结构。将钢管变成横向支撑,将其吊装到与工字横梁的同一高度位置上,然后让工人使用千斤顶等工具在预留的位置上将横向钢管顶住,之后在两块钢板中间再加入钢楔块。具体工程示意图如下图2、图3。
在以上工作完成的时候,我们所设计的深基坑防护结构也基本上完成了。之后进入检验和计算的环节,挑选一个典型的深基坑展开相关的计算和核验。基坑的深度大约在七点五米左右,防护形式采用的是围护桩加旋喷桩再加上横向刚性支撑的组合防护结构形式,基于一级边坡的角度进行考虑。综合当地的地质情况,使用旋喷桩能够止地下水,还能够稳固砂层。根据以上条件,使用简化建模的方式,忽略一些影响不大的因素,主要是考虑土体的侧压力问题,根据深基坑的实际情况来进行分析,根据I级基层进行相关的设计,进行相关的检验和计算,华东面处位移大约在十毫米左右。
4 结果研究
对于本工程当中的防护结构进行核算,移位变形大约在零点九毫米左右,远远不及十毫米,所以能够满足工程的具体要求。但是笔者认为,深基坑的破坏实际上是一个相对动态的过程,所以极端和核验的结果具有一定的偏差。所以在对深基坑进行维护的时候,需要使用工程类的手段进行相关的设计和研究,最大程度上确保工程的安全性和经济性。
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论文作者:朱永权
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/24
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