桥墩开挖中的水文地质调查及钢管支护施工工艺研究
靳勇
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靳勇,. 桥墩开挖中的水文地质调查及钢管支护施工工艺研究[J]. 地球科学探索,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157199.
摘要:
文章主要围绕桥墩开挖中的水文地质调查及钢管支护施工工艺进行探讨。首先,介绍水文地质调查具有的重要性,包括保护地质环境,助力调查事业发展,为地下资源提供保护。其次,概述水文地质调查工作方式,如规范工作制度,加强安全管力度。再次,叙述钢管支护施工具备的优势,例如承载压力较强,操作简单便捷,技术水平要求较低。最后,深究钢管支护施工方案,譬如测量放样、安装导向框架、插打钢管桩等。希望以下论述能起到借鉴作用,为桥墩挖掘作业提供参考。
关键词: 桥墩开挖;水文地质调查;钢管支护
DOI:10.12721/ccn.2024.157199
基金资助:

为保证桥墩开挖施工施工质量,施工之前作业单位要做好水文地质调查工作,了解当前环境地质结构以及地下资源储备情况,以此作为切入点制定科学可行的施工方案,合理运用资源减少施工能耗,控制施工阶段成本支出。另外,挖掘作业过程中要做好钢管支护施工工作,结合实际情况和工程目标,采取科学有效的工艺技术,充分发挥其作用同时为工程提供质量保障,使桥梁工程安全稳定运行,进一步延长生命周期。

1水文地质调查的重要性

第一,为地质环境提供保护,确保生态体系平衡。对桥墩挖掘工程来说,水文地质调查旨在掌握当前环境下地下水储备以及分布情况,从客观角度出发对资源做出评价。水文条件是桥墩施工不容忽视的重要条件,关乎工程质量与安全,正因如此要做好相应调查工作,防止施工期间能耗严重,提高地下水保护水平,维持生态体系平衡。调查过后评价环境质量,采取针对性措施积极开展保护工作,减少因地质灾害生成的负面影响。第二,推动我国勘察事业发展。伴随科学水平提升,技术持续发展创新,施工单位愈发注重水文地质调查。要想确保勘察结果科学合理,要积极转变传统工作理念,如此才能提高水文地质调查能力,从全局出发提高服务水平,加快水文地质调查发展速度。第三,为地下资源提供全面保护。通过水文地质调查,施工单位可以掌握当前环境下矿脉分布以及地质结构。一则,基于勘察过后得到的结果制定行之有效的方案,整合现有资源与条件,挖掘资源内在价值;另一则,只有保证水文地质调查质量才能提高资源利用率,减少不必要的成本支出,因此桥墩开挖过程中要做好该项工作。

2水文地质调查工作方式

第一,规范工作制度。为提高地下资源管理水平,施工单位既要遵循有关部门推出的制度,同时结合调查结果制定相应作业方案,尽量减少挖掘对生态环境造成的破坏,积极落实环保措施。同时,加大资金投入力度,转变观念采取现代化技术手段,要求施工单位改进作业模式,结合作业内容和目标合理运用地下资源。第二,做好安全管理工作。科学技术对桥墩挖掘作业来说十分重要,具体应用过程中作业单位要始终秉持以人为本的原则。譬如挖掘过程中容易破坏地下储水层,导致地下水位降低同时引发不均匀沉降,工程地基结构受到严重破坏,且威胁作业人员生命安全,引发一系列负面影响。因此工作人员要养成自我保护意识,及时采取防护手段,依照既定章程开展工作,发现问题之后立即通知负责人,依靠过往工作积累的经验解决其中问题,努力学习夯实知识基础,提升自身能力与专业水平,如此才能降低安全事故发生概率,为后续环节执行提供保障。

3钢管桩支护法的优点

采用钢管桩支护法进行明挖基坑施工主要可从其材料、基坑施工本身所需要的技术要求、施工方法及施工造价等几方面有如下优点:第一,在材料方面:因本方案的施工材料主要用各种型号的钢管,在力学性能上具有较高的强度及较大的抗弯刚度,可抵抗较大的土压力。并且由于钢管的中空管性截面,利于在施工过程的插打,而不需要特殊的插打设备。而与木板支护相比,钢管的回收利用率较高,可达到93%的回收,并且在承载力上也优于木板桩,选择的灵活性也较大。在相同的抗弯刚度下钢管的重量也少于其他型钢。第二,在施工方法上:钢管桩支护施工方法较简便,技术要求不高,对质量要求也不高,用废旧钢管即可,在插打时也不需要特殊的插打设备,因每根钢管重量较轻,相对来讲长度较短的特点,可直接利用挖掘机进行插打。插打完成后可直接进行挖基处理,减少了机具的调动时间,有利于下道工序的衔接,并节约了大量的机械费用。

4钢管支护的施工方法

4.1测量放样

正式动工之前施工人员要基于桥墩挖掘确定支护边线,通过较为突出的方式进行标记,而且要预留足够空间为作业提供方便。依照施工规范控制挖掘尺寸和规格,满足排水需求并固定模板。考虑周围环境造成的影响,确保施工顺利进行。

4.2安装导向框

依照设计方案插打钢柱之前要分析桥墩挖掘需求,调整基坑各项尺寸,之后将预先制备的钢框架放入基坑内。这种作业方式主要起到导向作用,插打结束之后可以起到支撑工程结构的效果。正因如此,要结合结构内力计算结果设置断面尺寸。考虑到桥墩基坑过深,为减少土壤压力对钢管支护造成的影响,可基于作业位置增设多个导向框架。

4.3钢管桩的插打

施工期间,作业人员每次只对某一钢管进行插打,而且各管柱之间要紧密贴合,插打时严格控制其垂直度,必要时从两个垂直的方向同时控制,插打时对称从四角开始,在每角插打6根后,使各根管桩与导向框采用焊接的方式进行联接,以形成整体。各管桩的插入深度位于基底以下3m处,当基坑较浅或更深时,可计算其入土深度值。

4.4基坑挖掘

钢管桩插打完成后即可进行坑基开挖,如用机械开挖基坑,挖至坑底时应保留不小于30cm的厚度,待基础砼浇筑前,再加人工挖至基底高程。

4.5基坑排水

当地下水位高于基础底面时,需进行基坑排水,通常有集水坑排水法和井点降水法,下面以集水坑排水法为例进行说明。集水沟、集水坑的设置:沿坑底四周基础范围以外挖集水沟和集水坑,使坑壁渗水沿四周集水沟汇合于集水坑,然后用水泵排出坑外,使基坑中间.挖土部分处于干处,当挖至接近有水时,反复加深集水沟和集水坑,经常保持基坑和水沟底有一定高差。排水沟深0.5m,底宽应为0.3m,纵坡为1%o-5%;如排水时间较长或土质较差时,沟壁可用木板或竹篾支撑防护。集水坑设在下游位置,设三个集水坑,集水坑深度为0.7m,集水坑用竹篾、编筐或木笼围护,以防止泥砂堵塞吸水龙头。抽水时设有专人负责维护集水沟和集水坑,使其不淤、不堵,能不停地将水排出。

4.6钢管桩的拔出

当承台混凝土浇筑完成强度达到设计强度的80%后,方可将钢管桩拔除基坑,以防拔出钢管后由于坑壁坍塌的土方对承台的砼造成损伤。拔除时可用挖掘机进行,先用挖掘机将钢管桩松动后,再逐根拔出,注意在拔除时应沿坑壁对称进行。

5结语

综总而言之,由上述分析内容可以看出,钢管支护是桥墩挖掘作业不可缺少的重要组成,提高工程承载力降低沉降出现概率,因此要充分认识到该技术具有的作用,合理应用充分发挥技术作用,提高施工质量同时为工程提供保障,提升安全水平保持稳定状态。除此之外,动工之前施工单位要做好水文地质调查工作,收集相应数据资料,基于此制定科学可行的作业方案,提高资源利用水平,充分发挥资源作用,减少施工阶段能耗。

参考文献

[1]王兴树.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题研究[J].四川建材,2022(006):048.

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[3]郑必盛,周长婷.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题策略研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(12):4.

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