市政道路基坑开挖及支护施工关键技术

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年11期   作者:刘云鹤
[导读] 道路施工领域,深基坑开挖和边坡支护为关键内容,其施工质量将直接影响工程整体品质。

        刘云鹤
        济南城建集团有限公司, 山东 济南 250000
        摘 要:道路施工领域,深基坑开挖和边坡支护为关键内容,其施工质量将直接影响工程整体品质。开挖与支护作业的难度普遍较大,加之道路施工环境的复杂化,在工程实践中常遇到不同程度的问题。为从源头上规避道路施工问题,需围绕相应的施工技术展开探讨,梳理技术应用流程,明确技术应用要点,发挥技术的驱动作用。
关键词:市政道路;基坑开挖;支护施工;关键技术
1 市政道路基坑施工中的主要问题
        (1)深基坑边坡施工满足不了施工要求。导致其发生的原因在于市政道路基坑的施工过程中,工作人员使用的人工机械挖掘方式受到挖掘范围和机械操作的影响,使市政道路基坑的边坡达不到实际标准。(2)基坑挖掘速度和支护搭建速度相差甚远。在市政道路基坑工程的施工过程中,基坑的挖掘速度远远要比支护的搭建速度高。造成这种问题的主要因素使因为一些企业为了节约资金,通常都是先挖掘基坑再进行支护,虽然这种做法可以节约成本,但是却为市政道路基坑工程的施工埋下了安全隐患。(3)支护施工过程中,混凝土材料的厚度不达标。在进行支护施共过程中,如果使用的混凝土材料达不到其标准的厚度,则会影响基坑支护技术对基坑的支护效果。(4)锚杆使用不规范。对于道路基坑支护施工而言,锚杆的使用尤为重要。如果锚杆的长度和其钉入土层的深度不符合施工要求,将会使注浆工作和插筋工作受到影响。(5)排水问题。在市政道路的基坑开挖环节中,如果设立的排水系统不科学合理,则会使其陷入被水侵蚀的威胁中。基坑一旦被水侵蚀,就会有大面积坍塌的危险。
2 市政道路基坑开挖及支护施工的关键技术分析
        2.1土石方开挖施工方法
        根据安全文明施工要求,施工生产应尽量减少粉尘、噪声、振动等污染的扰民。必须按市委、市人大、市政府及有关部门的临时要求,调整作业方式,停止高粉尘、高噪音作业或爆破作业。并结合经验确定本工程土方为强风化岩层,基坑周边2.5m及基底标高1米范围内采用液压挖掘机开挖,局部配合人工开挖,靠近边坡应严格控制边坡的平顺度。本工程根据锚杆的道数,土石方开挖平均分5阶段进行。基坑开挖过程中以“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点为基础,遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。
        2.1.1机械开挖方法
        (1)根据本工程基坑的条件,开挖方法采用端头反铲式和坑底挖土法。一为挖土机从基坑的一头以倒退行驶的方法进行开挖。二为从基坑底以前进行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧或后侧装运土。
        (2)挖掘机沿挖方边缘移动时,机械距离边坡上缘的宽度不得小于开挖深度的1/2。开挖时随时作成一定坡势(1:1~1:1.25),以利泄水。
        (3)在机械施工挖不到的土方,配合人工随时进行挖掘,并用手推车把土运到机械挖到的地方,以便及时用机械挖走。
        (4)修帮和清底。在距槽底设计标高150cm槽帮处,抄出水平线,钉上小木撅,然后把1m范围内的石方挖走。同时由两端轴线(中心线)引桩拉通线(用小线或铅丝),检查距槽边尺寸,确定槽宽标准,以此修整槽边。最后清除槽底土方。
        (5)槽底修理铲平后,进行质量检查验收.并及时浇注垫层封闭基坑。垫层应做到基底满封闭。
        (6)开挖基坑(槽)的土方,在场地有条件堆放时,一定留足回填需用的好土;多余的土方,一次运走,避免二次搬运。
        2.1.2场外运输及弃土
        弃土场地已经选择好,运距约30公里外弃渣場,开工前做好沿途的交通环卫工作,并交纳其费用,办理好证件,在取得相关部门的同意后,方可进行施工,以保证工程的顺利进行。
        2.2支护桩施工
        根据设计要求,本工程中西侧J3-J5段采用桩锚挡墙支护,1#~12#支护桩采用旋挖成孔工艺,施工中,我们使用全液压履带伸缩式旋挖钻机旋挖成孔,该施工工艺先进,工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少;自动定位,垂直旋孔,成孔质量好;自动化程度和钻进效率高,钻头可快速穿过各种复杂地层。
        2.2.1工艺流程
        桩基施工施工工艺流程如下:场地平整、清除杂物→设置桩位点→砌筑桩井圈→移走地面障碍物→接通电源、水源→钻孔机就位→第一次钻孔→取芯→埋设钢护筒→重复钻孔→成孔→清孔→吊放钢筋笼→插入混凝土导管→清底→浇筑混凝土→拔出导管。
        2.2.2施工方法及要点
        (1)钻孔
        1)钻机就位:先调整钻机位置,进行钻具联结,确保牢固、铅直。
        2)开钻:开钻前,将桩位中心引出场外1.5米左右,做好外控桩,先用1米直径钻头成孔。
        3)埋设钢护筒:在完成第一次钻孔后,进行桩位复测,确认无误后,埋设钢护筒,否则,进行扩钻。


        护筒采用4mm钢板制作,其内径大于钻头直径100mm,圆度偏差小于20mm,上部开设1~2个溢浆口,高度1.2-1.5米。
        ---护筒埋设选择钻孔法,具体步骤是:
        ①现在在桩位处钻出的孔比护筒预埋深度深0.3~0.5米、直径比护筒大0.2~4.0米的园坑;
        ②在坑底填0.3~0.5米厚的粘土并夯实;
        ③将钻孔中心位置标于坑底,并将护筒放进坑内,用十字线加重锤找出护筒中心位置,移动护筒使护筒中心与坑底中心重合,其中心轴线与桩位偏差不得大于200mm,且护筒保持垂直。
        ④用水平尺校直护筒;
        ⑤在护筒四周对称均匀的回填、夯实粘土。
        ----护筒埋设要求:
        ①护筒的埋设深度在粘性土中不小于1.0m,砂土中不小于1.5m;护筒高度满足孔内泥浆面高度的要求,对地下水位高,孔口土质较差者,护筒刃脚切入地下水位以下,或适当增加埋置深度,护筒上口高出地面200mm。
        ②如护筒底土层不是粘性土挖深换土,在筒底回填夯实300~500mm左右厚度的粘土后,再安放护筒。
        ③护筒上口用钢丝绳对称吊紧,防止下窜。
        成孔:开钻时轻压慢钻,钻进速度不超过1m/10min,正常钻钻进时,钻进速度控制在1m/5min.
        (2)清孔
        利用钻孔结束时慢钻正循环清孔,清孔后泥浆指标比重在1.15~1.20之间,含砂量小于4%,粘度20~22",孔底沉渣厚度小于5cm。清孔时保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5~2.0m防止塌孔。
3 市政道路基坑开挖和支护应当注意的事项
        3.1保证基坑开挖及支护施工方法的合理
        在某工程项目的基坑开挖过程中,要科学合理地选择基坑开挖即支护方法,保证基坑开挖的施工质量可以满足施工图纸的设计要求,在具体的施工过程中,将钢板桩打入基坑的两侧,且打入标高要符合施工要求。同时,为了进一步提高基坑的稳定性与安全性,施工单位可以结合工程项目的实际情况加大机械设备的使用力度,提高施工效率。另外,在施工过程中严格控制相邻钢板桩的间距,保证打入钢板桩的高度与施工设计方案中的要求相一致,及时封闭桩尖底口,并及时校正钢板桩,这对于某工程项目整体质量的提升具有积极的促进作用。
        3.2土体止水技术
        在深基坑开挖时还要有效防止地下水对建设基坑工程的干扰,地下水入渗会对深基坑造成较大的影响。通常止水技术多采用止水帷幕的方式,止水帷幕多采用水泥土帷幕、混凝土墻、拉森钢板桩等。针对不同的场地水文地质及周边环境情况采取不同的止水措施,在不同的止水帷幕施工时,采取必要的施工技术保证措施,是止水效果的关键,如水泥土帷幕,无论是水泥土搅拌还是高压喷射注浆,都要求搭接一定的宽度,同时,为了保证上下搭接一致,对桩的垂直度要有更高的要求。另外,截水深度、桩位、水泥掺入量,以及止水帷幕的剪切破坏也是造成截水措施失效的重要因素。通常设置止水帷幕多是为了保护基坑周边建设物、构筑物的安全而设计的,所以为了更好地保护基坑外围建设物安全应采取必要的回灌措施,以避免因降水造成周边建设过大沉降,保证建设物的正常安全使用。
        3.3科学处理基坑开挖后的管沟
        在某工程项目施工期间,为了更好地控制部分施工地段地下水位较高的问题,还可以应用真空井点降水法处理,但依然需要监理人员严格检查具体的开挖方案,并在监理工程师签字确认的情况下开展真空井点降水法处理工作,再按照施工图纸的要求将开挖区域标记出来。另外,应当在基坑管沟的垂直区域内开挖一条侧沟,并将附近多余的土体处理干净,让多余的积水从管沟内及时排出,保证管沟内始终处于干燥状态。但在管沟开挖过程中需要做好由于季节变化而发生的洪水、暴雨等自然灾害给管沟开挖带来的影响,因此要合理避免在夏季进行管沟开挖。
        3.4有针对性的结合实际施工情况进行信息化深基坑支护施工
        在具体的施工过程中要与时俱进,要尽可能利用信息化手段实现信息化施工,通过这种方法,切实提升深基坑支护施工的效果,同时进行信息化管理,这样也能充分减少深基坑施工控制不足等情况的出现,从根本上有效提升整体工程的深基坑信息化管理水平。在具体的操作过程中,要把握各方面的应用需求,进一步建立综合性的管理控制机制,切实运用计算机达到控制深基坑支护施工的目标。首先,在深基坑支护施工时应建立信息化的管理工作机制,对施工现场的数据信息进行全面采集,研究制订较为可行的深基坑施工方案,明确深基坑施工的重点,并且在实践的过程中充分把握各项要点内容,然后使各项技术要点和信息化手段充分结合,呈现出更加良好的施工效果。
结束语
        综上所述,为了给国民提供出行便利,相关部门应当加强对市政道路建设的重视,对道路施工的各个环节及时关注。并且尤其要注意在道路建设工程的基坑开挖环节中是否做了合理的基坑支护,以避免市政道路在建设中出现各种安全问题,为社会带来不良影响。
参考文献
[1]金子明.市政工程基坑开挖施工技术探讨[J].工程建设与设计,2019(04):110-111.
[2]朱成华.市政道路基坑开挖与支护施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017(19):160.
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