对某U型槽施工案例的浅析

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对某u型槽施工案例的浅析

洪松平，袁玉平（宁波广天建通工程管理有限公司，江苏宁波315040)

摘要：以U型槽为案例，结合现场施工过程中遇到的问题，对基坑支护设计、高压旋喷粧的施工质量控制和结构水平施工缝处理等进行 分析和总结，以期给类似工程提供借鉴。

关键词：U型槽；基坑支护；高压旋喷桩；施工缝中图分类号：TU712

文献标识码：B

文章编号：1007-4104 (2019) 01-0082-03

0引言

某道路工程机动车道有一段东西向u型槽结构，下穿

长4.0 m,排数4排。

双轴水泥搅拌粧设计直径0700,粧间搭接为200 mm， 采用四搅两喷工艺。

一跨江大桥北堍现状桥孔。U型槽设计共16段（1号〜16 号），每段为16 mX15 m; U型槽标准断面为0.4 m〜 0.6 m侧墙+0.25 m安全带+15.5 m车行道+0.25 m安全 带+0.4 m〜0.6 m侧墙；U型槽底板顶标高一1.900 m 〜1.2 m,底板厚0.8 m;采用双向横坡2.0%，西侧纵坡 3.84%，东侧纵坡3.25%。

从2015年8月中旬开始U型槽基坑开挖，到10月底 完成结构。笔者结合U型槽施工过程实际遇到的问题，对 基坑支护选型、高压旋喷桩质量控制、侧墙水平施工缝防 水措施等设计、施工方案进行了剖析，认为可以进一步予 以优化。

1.2存在的问题

基坑支护采用重力式挡墙结构形式，设计主要沿着U 型槽底板外围设置挡墙，形成止水帷幕的同时，固结、控 制土体侧向位移，对桥粧进行保护。针对此支护方案，有 以下几点商榷之处。

(1)

髙压旋喷桩侧向支护是否能起到保护桥粧的目

的，即使能控制土体侧向位移，是否有更经济、安全的方 法？本支护设计，实际上对桥桩外侧和桥粧间（墩台下） 土体分别实施支护。受空间尺寸，内侧旋喷桩只有3 排，且悬臂为2.5 m，墩台下不足1.0 m宽的多段土体，在 旋喷粧、土体开挖等影响下，其原状特性已难以保持。

1基坑支护的分析 1.1支护设计

本案例基坑支护采用水泥搅拌桩、旋喷桩重力式挡 墙的结构形式。由于受净空高度，处于跨江大桥投影 下，开挖较深（坑底标高约一3.0 m)的4个槽段，采用高 压旋喷粧，其余投影外采用双轴水泥搅拌桩。

高压旋喷粧设计直径600 mm，粧间距450 mm，采用 双重管法施工。桥墩周围采用旋喷粧1，桩顶标高0.5 m, 粧长9.5 m，排数外侧7排、内侧3排；为加强内侧支护体 系的稳定，紧靠内侧旋喷粧1,各设置5个加强支墩旋喷桩 2,桩顶标高_3.0 m (同临近地基处理粧粧顶标高），粧

(2) 高压旋喷粧的成桩质量如果不能得到完全保证，

存在的风险是否能够承受？待基坑开挖以后，发现有部分 旋喷粧成桩不完整，桥粧顶周边因土体坍塌而暴露，而对 此质量问题的处理方案却很难实施。

(3)

桥墩内侧的支护旋喷粧位置狭窄，桥墩投影面更

大，影响了支护粧的定位和施工，基坑开挖以后支护粧有 向基坑内倾斜的现象。

(4) U型槽最深结构底板面设计有一 DN800雨水 管，横向从北往南，接入紧靠侧墙的雨水井，然后往西， 沿着底板外缘走向，最后折向南侧泵房。雨水管、井尺寸 较大，对支护体系的定位提出了更高要求。

(5) 由于相关参建单位对施工图的熟悉程度不够，没

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有同步进行纵向雨水管的施工，在u型槽侧墙完成后再进 行施工，结果破坏了桥墩内侧支护。

高压旋喷桩的下沉、提升速度，务使水泥浆喷浆充分，为 此，要检查供浆、搅拌、提升时间等参数。

(5)

成粧过程应随时检查返浆情况，以保证有充足的

1.3建议

(1)

浆液注入到地下一定范围的土体之中，从而形成具有一定

强度的、直径满足设计要求的水泥土粧体。如冒浆过多， 旋喷桩重力式挡土墙的结构支护体系并不一定是

本案例最佳选择，大开挖+桥墩外侧阶梯放坡的方式是否是 更加经济、更加安全的选择？桥桩内侧设置3排旋喷桩的目 的是为保持桥粧间土体的稳定，不使桥桩暴露，但目的的 合理性、可行性值得探讨。土方开挖使桥桩顶再暴露2.5 m(实际施工可以小于2.5 m),应该不至于影响其承载力， 桥桩两侧对称开挖，技术上更加有利于控制土体位移对桥 粧的影响。

(2)

基坑支护体系应一并考虑附属的雨水沟槽支护，并使其成为一个整体。施工前，关键部位、关键工序，设计 单位应交底清楚，施工单位、监理单位也应熟悉图纸，并正 确制定施工方案，安排施工工序，以免破坏支护结构。

(3) U型槽支护设计方案、土方开挖方案的设计、论 证，应同时通知相关桥梁管理部门、桥梁设计单位，征求 其意见，取得共识，以利于方案的选择和实施。

2高压旋喷粧的质量控制

2.1设计要求

由于受到空间高度的，U型槽大桥投影下基坑支 护桩和槽底部位地基处理桩均采用高压旋喷桩进行加固。 高压旋喷粧设计直径均为中600,采用双重管法施工，水 泥掺量为25%〜35%,水灰比为1〜1.2,注浆压力不小于 20 MPa〇

2.2质量控制要点

(1) 复查轴线，粧位布置和桩数必须符合要求。

(2)

水泥的品种、标号，水泥浆的水灰比和外加剂品 种、掺量必须符合设计要求。

(3)

根据控制程序，粧基施工之前须认真完成试成

桩。目的是根据现场实际情况，调整并确定喷射压力、注 浆流量、提升速度、旋转速度等施工参数。不同于水泥搅 拌桩，项目部宜对成粧情况进行开挖检查，检查桩身直 径、完整性、强度等情况。

(4)

施工过程中，经常检查水泥用量、水泥浆拌制的

质量、数量，供浆过程中，灰浆搅拌机要不停地搅拌，防 止水泥浆离析，不得有断浆现象；复核施工桩顶标高，停 止喷射的位置宜高于设计标高1 m;严格控制注浆压力， 喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50 m;要严格控制

则应会同勘察、设计人员及时进行处置。

(6)

注浆作业顺序应采用隔孔分序方式，相邻孔喷射

注浆的间隔时间不宜小于24 h。

2.3存在的问题

根据设计及验收规范要求，对施工完成的地基处理粧

应进行粧基承载力检测，所以存在以下问题。

(1)

设计桩顶较深，处于自然地面以下4 m〜5m，

接粧上来，则桥下空间有限，粧基检测操作不便，并且影 响实验数据的真实性。

(2) 土方开挖以后进行粧基检测，则由于检测吋间较 长，至少5点，影响下一道工序的正常施工，对基坑的安全 尤为不利。

同时，桥下土方开挖后，坑底土体已经充分暴露，如

发现支护粧不完整、地基处理不到位，则返工整改的损失 和难度将是非常大的。

2.4建议

(1) 各参建方应研究制定切实可行的桩基检测方案。(2)

通过工艺试验，确定、验证施工控制参数。在U

型槽大桥投影外部位完成二组高压旋喷粧，分别模拟基坑 支护桩和坑底地基处理桩的设计形式（具体多少数量的旋 喷粧为一组需请设计确认），龄期达到后采用开挖检查、

取芯、标准贯入试验、动力触探载荷试验或复合地基载荷 试验和单桩载荷试验，获取验证数据，确保高压旋喷桩施

工班组的施工工艺符合设计和规范验收要求。检测未被破

坏的高压旋喷桩也可被正常利用，不会造成浪费。

(3) 土方开挖后，选用相对快捷的检测方法，如取

芯、动力触探载荷试验等，对支护桩、地基处理结果进行 实体检测，从而控制坑底土体暴露时间。

3结构施工缝的分析 3.1设计要求

U型槽主体结构抗裂防水以结构自防水为主，采用P8 防水混凝土，为提高钢筋混凝土的抗裂抗渗性能，在C40 防水混凝土中掺入适量聚丙烯纤维和微膨胀剂；迎水面钢

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筋净保护层5 cm。U型槽内外侧保护层内设置防裂钢筋 网。U型槽外围满铺卷材防水层，防水层材料选用3 mm 厚自粘聚合物改性沥青防水卷材，总厚至6mm，湿铺法施 工，粘结剂采用3 mm厚聚合物砂浆。

沉降缝和施工缝是结构防水的薄弱环节，本案例侧墙 水平施工缝处设计采用钢板止水带及遇水膨胀橡胶条和背 贴式止水带一道，具体如图1所示。

设计采取了四道防水措施，是否必要值得商榷。

(2)

如果四道防水措施是必须的，那么能否取消背贴

式橡胶止水带，改为在水平施工缝处增设一道防水卷材附 加层。施工过程消除“凹”形带的存在，便于垃圾清理、 浮浆凿除和表面修整，施工难度的降低更加有利于质量的 保证。

(3)

钢板止水带和背贴式止水带安装吋，其中心线应

图1施工缝防水大样

3.2存在问题

水平施工缝是地下防水工程的薄弱环节，所以设计采 用多道防水措施，以确保薄弱环节万无一失。但实际施工 当中，存在以下问题。

(1)

在止水钢板与预埋背贴式止水带和外侧钢筋之间 形成宽约120 mm、深约200 mm的狭窄的“凹”形带， 再加上侧墙主体结构钢筋竖向@100,横向@150,所以水 平施工缝“凹”形带给浮浆清理、表面修整、遇水膨胀橡 胶条埋入、垃圾清理等带来不便。

(2)

外侧钢筋保护层为50 mm,在水平施工缝处预 埋背贴式橡胶止水带，要确保止水带1/2埋入深度和混凝 土的浇筑密实有一定难度。

(3)

由于施工不到位或无法到位造成的不利影响，反而产生了新的薄弱环节，使得设计采用的防水措施难以完 全发挥作用。

3.3建议和要求

(1) 一个敞开式露天地下结构工程，在水平施工缝处

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处于同一高度，混凝土浇筑到此高度时形成水平施工缝， 从而保证止水带进入新旧混凝土的深度一样。

(4)

在混凝土初凝之前，应清理水平施工缝的浮浆，并修饰平整，及时埋（嵌）入橡胶止水条。

4结语

U型槽工程是本施工案例的重要施工部位，施工质量 的好坏直接决定了该工程的质量和安全使用功能。当然， 针对U型槽的施工工艺有很多环节值得讨论、分析和总 结，如主体钢筋混凝土结构工程、防水工程、槽段板块之 间变形缝施工质量控制等。对于U型槽工程施工组织，笔 者有如下建议。

(1)

配套排水泵房工程应同规划、同设计、同施工、同投入使用，否则U型槽、道路建设完成，也没有办法交 付使用。完工后，通过强排，保证U型槽不积水的费用也 是很高的。建议建设单位，将排水泵庑工程作为道路附属

工程一并发包，由同一家施工单位组织实施，以有利于工 程成本控制、进度控制和组织协调工作。

(2)

跨江大桥处往往附建有自来水、煤气、通讯等管

线，工程实施之前，参建单位应提前探清管线情況，将有

影响的管线，督促产权单位及时迁改，并签署相关协议。

管线迁改应在U型槽基坑施工前实施，建设、施工单 位应主动和迁改单位沟通，了解迁改施工图纸和现场放样 情况，避免二次迁改。如跨江给水管的架空立柱粧设置， 不能影响U型槽侧壁混凝土结构施工，不能影响U型槽两

侧非机动车道的正常通行。

(3) 基坑开挖尽可能避开雨季。

收稿日期： 2017-11-19

作者简介：洪松平，高级工程师、注册监理工程师，任职于宁波广

天建通工程管理有限公司；袁玉平，任职于宁波广天建通工程管理 有限公司。

通信地址：浙江省宁波市鄞州区新天地东区9幢28号12楼宁波

广天建通工程管理有限公司。