杨泗港长江大桥南锚碇大体积深基坑开挖技术研究

杨泗港长江大桥南锚碇大体积深基坑开挖技术研究

发表时间：2017-11-29T15:31:21.590Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第18期作者：赵鹏飞张易[导读] 采取必要的手段和措施来解决这个问题，做好现场深基坑开挖工程的质量和安全监测控制，防患于未然。武汉飞虹建设监理有限公司 430000 摘要：近年来由于深基坑事故频发，引起社会广大关注，同时也对桥梁深基坑开挖技术提出了更高的要求，其中桥梁开挖支护是诸多质量问题、事故发生的主要诱因之一。因此对桥梁深基坑开挖技术进行规范、严格、正确的管控是非常重要的，也是很值得研究及必要的。本文阐述了施工中质量控制的主要内容和工作方法。对大体积深基坑开挖具有一定的指导意义，并对后期同类施工有一定的参考价

值。

关键词：深基坑；开挖支护；质量控制；指导意义；研究

绪论：

随着建筑工程技术的日新月异，规范要求的不断深入细化，这也对施工监管提出了新的要求，新的高度。随着后期工程的多样化深基坑开挖等这类工程会越来越多，这就要求我们工作的监督管理要跟得上趋势潮流。

论文主体：

一、工程概况

杨泗港长江大桥全长约4.134公里，主桥采用主跨1700m加劲钢桁梁双层悬索桥，悬吊跨度为465m+1700m +465m。主塔基础为沉井基础，锚碇基础采用地连墙结构型式。

图2-1 主桥立面布置

锚碇为重力式锚碇，采用外径98m，墙厚1.5m的圆形地连墙加环形钢筋混凝土内衬结构。锚碇基础由地连墙、帽梁、内衬、底板及填芯混凝土组成。锚碇基础顶高程为24.0m（帽梁顶标高），基础底面高程为-15.0m，地连墙底面高程为-42.0m，基础深约39.0m，地连墙总深度66.0m。如下图：

基坑开挖至平均高程-15.0m处，从帽梁顶（设计标高为+24.0m）至基坑开挖底部平均深度39m。基坑开挖分层进行，每3m一层（现地面标高为+24.8m，故第一层为3.8m）。单层开挖最大土方量为30461.42m?（第一层），总计土方量为285507.98m?。

二、基坑开挖施工技术研究（一）基坑降排水施工坑内降水、排水主要包括细砂、中砂含水层中的地下水，施工用水、雨水等。采用降水管井抽排出基坑，降水管井深入基础底面以下3m。

基坑外设置备用降水井和截水沟，备用降水井位于帽梁外侧1m，共布置四口，沿坑内降水井中间均匀布置；截水沟位于施工便道外侧。基坑封水、排水、降水结构布置详见下图：二）截水沟布置

截水沟利用地连墙施工阶段截水沟，位于便道外侧，截水沟排水定点抽排至窖井内。三）抽水管井施工

为了保证基坑开挖相对干燥的施工条件，基坑内抽水管井采用深管井降水，共对称布置4口直径Φ600mm的抽水管井，深入基坑底1.0m，降水管井与内衬每隔6m进行相连。抽水管为内径Φ325mm滤水钢管，管长40m，由6.4m实管和22.6m过滤管组成，过滤管外侧用软式排水管包裹，全部填充过滤料。四）抽水试验

最后一个地连墙槽段施工完成并达到设计强度后，利用坑内4口降水井在基坑范围内进行抽水试验，将坑内水位分阶段降至最大设计水头标高处，以检验地连墙帷幕的封水效果。基坑抽水试验期间对基坑结构受力变形及周围土体、水位等进行严密监测，一旦发现较大渗漏，对监测数据进行计算分析，确定渗水量及位置，有针对性地采用接缝高喷等应急预案措施，预案实施后需再行抽水试验，确保基坑满足封水要求后再进行开挖。五）基坑降水与排水

为保证基坑在开挖过程中能够保持良好的相对干燥的施工条件，每层土方开挖前通过设在坑内的四口降水管井抽水降低基坑内的地下水位，降水过程中要密切注意观察坑内水位，控制坑内地下水位低于基坑开挖面以下3.0～3.5m，不得超降。（二）基坑开挖施工技术锚碇基坑直径95m，平均开挖深度39.8m（设计深度39m），现地面标高为+24.8m。土方开挖共分13层进行，单层开挖深度3m。每层开挖方量见下表：

锚碇分层开挖土方数量表

①各土层主动土压力计算

为偏安全考虑，不考虑静止土压力，按主动土压力计算。

计算公式为：Pa=γzKa-2c（Ka）^0.5

式中：

γ----土体容重；

z----为计算深度；

Ka----主动土压力系数，其值为tan?（45°-φ/2）；

c----黏结力

（三）、基坑开挖监测

基坑开挖期间需要重点对：基坑支护体系及周边环境重点监控并对开挖动态随时掌控，以避免重大安全事故的发生。

一）地连墙侧向位移监测

测点布置：墙顶侧向位移监测点沿桩均匀间距布设8个点，采用预埋测斜管，测点编号为CX-i（CX表示是地连墙倾向位移监测点，i表示测点编号，如CX-7表示第7个墙顶倾向位移监测点）。布置位置详见图5-2。

图中探头下滑动轮作用点相对于上滑动轮作用点的水平偏差可以通过仪器测得的倾角φ计算得到，计算公式为：

采用CX-06A型测斜仪。精度0.02mm/m，最小读数0.01mm。采用1.0m步长进行采点观测。数据处理采用CX-06A型测斜仪数据处理软件。

二）内衬内力监测

测点布置：在地下连续墙内衬墙内布设应力监测孔，在平行与垂直大桥轴线的两个方向上共布设4个，即WL1?WL4，每个剖面的同一

横截面内的两个应力计按内衬墙的中轴线对称布置，共布设48只应力计。

地连墙钢筋应力监测布点图内衬应力监测布设平面图

三）基坑外土压力监测

测点布置：共布置了8只测孔（T1?T8），深度54米，每孔内埋设9只土压力计（自地面起往下6米埋设第一只，以此往下每6米埋设1只），共计72只。埋设采用了挂布法埋设，由于混凝土在挂帘的内侧，利用流态混凝土的侧向挤压力将挂帘连同土应力计一起压向土层，并迫使土应力计与土层垂直表面密贴。

用振弦式土压力计实测其频率的变化，根据出厂时标定的频率～压力率定值，求得土压力值。计算公式：P＝K（fi2-f02）

式中：P为本次土压力（kPa）（计算结果精确至1 kPa）

fi为压力传感器的本次读数（Hz）

f0为压力传感器的初始读数（Hz）

K为压力传感器的标定系数（kPa/Hz2）

[结论及建议]：

上述内容介绍了深基坑开挖技术情况及要点内容。结合实际情况来看，做好上述工作能有效提高开挖效率及保障安全施工。也对今后大型深基坑开挖技术研究有一定参考价值。

深基坑开挖工程目前普遍存在我国建筑各领域，且在重大事故领域里面常常为事故诱因，因此深基坑开挖施工现场质量安全管理尤为重要和突出。做为管理人员，对深基坑开挖进行有效的监管是十分必要的，同时还要充分认识到这个问题的重要性，采取必要的手段和措施来解决这个问题，做好现场深基坑开挖工程的质量和安全监测控制，防患于未然。

参考文献

[1]姜晨光.基坑工程理论与实践[M].北京：化学工业出版社，2009，5.

[2]阮介平.大型建筑深基坑土方开挖技术探讨[J].建筑与工程，2009，12.