淺談橋涵明挖基坑圍堰施工技術措施

摘 要：結合工程實踐經驗論述了在橋涵明挖基坑圍堰施工過程中采取的主要技術措施，在施工中采取科學合理的技術方案，可以大大地加速施工進度及節約了成本也為今后此類基坑的開挖提供施工參考。

關鍵詞：橋涵 明挖基坑 圍堰 施工 技術 措施

中圖分類號:U44 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(a)-0000-00

橋梁墩臺的位置通常位于江河湖泊或海峽中。如基礎底面離河底不深，可在開挖基坑的周圍，先筑一道擋水的圍堰，將圍堰內的水排開，再開挖基坑、修筑基礎。如排水有困難，也可不排水挖土，建造基礎。圍堰工程應符合以下要求：圍堰的平面尺寸要考慮河流斷面因圍堰壓縮而引起的沖刷，并應有防護措施；堰內面積應滿足基礎施工的要求；圍堰應做到防水嚴密，減少滲漏，并應滿足強度和穩定性的要求；圍堰的頂面宜高出施工期間可能出現的最高水位的0.5 m。圍堰的形式很多，主要可分為4類：土石圍堰、板樁圍堰、鋼套箱圍堰和雙壁鋼圍堰。

1 橋涵明挖基坑圍堰主要施工技術措施

（1） 土圍堰：土圍堰通常適用于水深在2.0 m以內，流速小于0.3 m/s，沖刷作用很小，且河床為滲水性較小的土。圍堰斷面應根據使用的土質、滲水程度及圍堰本身在水壓力作用下的穩定性而定。堰頂寬度不應小于1.5 m，外側坡度不陡于1:2，內側不陡于1:1。土圍堰宜用粘性土填筑。填土出水面后應進行夯實。必要時須在外坡上用草皮、片石或土袋防護。合龍時應自上游開始填筑至下游。

（2）土袋圍堰：土袋圍堰一般適用于水深不大于3m，流速不大于1.5 m/s，河床為滲水性較小的土。圍堰頂寬可為1～2 m。圍堰應用粘士填心，袋內裝松散粘性士裝填量約為袋容量的60%。填碼時土袋應平放，應相互錯縫，搭接長度為袋長的1／3～1/2。竹籠片石圍堰和堆石土圍壤適用于水深在3.0 m以上，流速較大，河床堅實無法打樁，且石塊能就地取材的地方。

（3）板樁圍堰：常用的板樁圍堰有鋼板樁圍堰和鋼筋混凝土板樁圍堰兩種。鋼板樁本身強度大、防水性能好，打人土中穿透力強，不但能穿過礫石、卵石層，也能切入軟巖層和風化層，一般河床水深為4～8 m，且為較軟巖層時最為適用。堰深一般為20 m以內。若有超出，板樁可適當接長。鋼板樁橫截面的形狀有4類：平形（直形）、Z形、槽形及工字形等，其中槽形截面模量較大，適用于承受較大水壓力、土壓力的圍堰，其施工方便，是國內應用較多的形式。在施工中鋼板樁彼此以鎖口相連。鎖口的形狀有3類：陰陽鎖口、環形鎖口和套形鎖口。套形鎖口板樁兩邊為勾狀形，勾頭為榫，勾身為槽。在河水較深的地方，常用圍囹進行鋼板樁圍堰施工。圍囹不僅是支撐結構，而且可作為插打鋼板樁的導向架，還可在其上安設施工平臺、施工機具等。

（4）圍堰施工：在施工準備過程中，應進行鋼板樁的檢查、分類、編號，鋼板樁接長和鎖口涂油等工作。鋼板樁兩側鎖口，應用一塊同型號長度2～3 m的短樁作通過試驗。若鎖口通不過或存在樁身彎曲、扭轉、死彎等缺陷，均須加以修整。鋼板樁接長應以等強度焊接。當起吊設備條件許可時，可將2～3塊鋼板樁拼成一組組臺樁。組拼時應用油灰和棉絮捻塞拼接縫，以加強防滲。鋼板樁可逐塊（組）插打到底，或全圍堰先插合龍，再逐塊打入。插打順序宜由上游分兩側插向下游合龍。鋼板樁可用錘擊、振動或輔以射水等方法下沉。但在粘土中，不宜使用射水。錘擊時應使用樁帽。采用單動汽錘和墜錘打樁時，一般錘重宜大于樁重，過輕的錘效率不高。振動打樁機是目前打鋼板樁較好的機具，既能打樁又能拔樁，操作簡便。鋼板樁插打完畢，即可抽水開挖。如圍堰設計有支撐，應先支撐再抽水，并應檢查各節點是否頂緊等，防止因抽水而出現事故。抽水速度不宜過快，應隨時觀察圍堰的變化情況，及時處理。鋼板樁圍堰的防滲能力較好，但仍有鎖口不密，個別樁入土深度不夠或樁尖打裂打卷，以致發生滲漏情況。鎖口不密漏水，可用棉絮等在內側嵌塞，同時在外側撒大量木屑或谷糠自行堵塞。樁腳漏水處，采用水下混凝土封底措施處理。鋼板樁拔除前，應先將圍堰內的支撐從上而下陸續拆除，并灌水使內外水壓平衡，解除板樁間的擠壓力，并與水下混凝土脫離。拔樁可用拔樁機，千斤頂等設備，也可用墩身作扒桿拔樁。

（5）鋼套箱圍堰：鋼套箱是利用角鋼、工字鋼或槽鋼等剛性桿件與鋼板聯結而成的整體無底鋼圍堰，可制成整體式或裝配式，并采取相應措施，防止套箱接縫滲漏。為拼裝、拆卸、吊裝的方便，鋼套箱每節約2.5 m，一般采用3～5 mm薄鋼板制成長約2.5～4 m，寬1.0～1.5 m的鋼模板。模板四周角鋼焊接作為骨架，模板間設5～8 mm防水橡膠墊圈，用犯2螺栓聯結成型。根據側壓力情況安裝設計所需的縱橫支撐，一般支撐間距不大于2.5 m，套箱可在墩臺位置處以腳手架或浮船搭設的平臺上起吊下沉就位。下沉套箱前，應清除河床表面障礙物。隨著套箱下沉，逐步清除河床土層，直至設計高程。當套箱位于巖層上時，應整平基層。若巖面傾斜，則應根據潛水員探測的資料，將套箱底部做成與巖面相同的傾斜度，以增加套箱的穩定性，并減少滲漏。套箱下沉就位后，先由潛水工將套箱腳與巖面間空隙部分的泥砂軟層清除干凈，然后在套箱腳堆一圈砂袋，作為封堵砂漿的內膜。由潛水工將1:1水泥砂漿輕輕倒入套箱壁腳底與砂袋之間，防止清基時砂礫涌入套箱內。清基可采用吹砂吸泥或靜水挖抓泥砂方法，進行水下挖基。經過檢驗即可灌注水下混凝土封底，最后抽干套箱內存水，澆筑墩臺。

（6）雙壁鋼圍堰：雙壁鋼匿堰適用于大型河流中的深基礎，能承受較大的水壓，保證基礎全年施工安全渡洪。特別是河床覆蓋層較薄(0～2 m)，下臥層為密實的大漂石或基巖不能采用鋼板樁圍堰，或因工程需要堰內不宜設立支撐，而單壁鋼套箱又難以保證結構剛度時，雙壁鋼圍堰的優越性更顯突出。雙壁鋼圍堰是由豎直角鋼加勁的內外鋼殼及數層環形水平桁架焊成的密不漏水的圓形或矩形整體圍堰。底部設刃腳。空壁厚1.2～1.4 m，空壁內設有若干個豎向隔板艙，彼此互不連通，以便在其下沉或落底時，按序向各艙內灌水或灌混凝土。圍堰的大小和總高度應根據工程需要而定。底節下水浮運宜選擇氣候和水位有利的時機進行。事先應探明有足夠的吃水深度，并無水下障礙，且底節頂面應露出水面不小于1.0 m。底節拖運至墩位后，起吊并抽掉拼裝船。就位后向圍堰壁各隔艙對稱均勻加水，使底節平穩下沉。此后，隨接高加水下沉，直至各節全部拼接完畢。圍堰著床后，首先在其四周外側堆砌一圈土袋，在刃腳內側灌注水下混凝土堵漏，其方法與鋼套箱基本相似。

2 結語

明挖的施工一般是采用明挖的方法進行的，是一項復雜的系統工程，在圍護結構施工中，必須全面分析地質資料，再確定合理的施工方法。在施工中應結合環境條件，綜合施工技術水平分析解決所遇到的問題。在施工中應對基坑護坡樁、基坑邊坡進行全方位監測，掌握支護結構與基坑變化情況控制施工節奏，并及時調整施工方案使支護結構始終處于有效監控之中。

參考文獻

[1] 陳鋒等.對明挖基坑施工中鋼管樁支護法技術分析[J].城市建設:下旬，2011(3):237-237.