主墩承臺深基坑施工技術

王 桂 冠，　孫　紅

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都　610091)

?

主墩承臺深基坑施工技術

王 桂 冠，孫紅

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都610091)

浠水四橋主墩承臺深基坑位于浠水河南北河床上，透水性好，開挖易垮塌，根據工程的實際情況采用了拉森鋼板樁圍堰施工技術。對拉森鋼板樁的施工工藝進行了研究，成功完成了深基坑開挖、排水、水下封底混凝土、承臺等施工項目，對同類項目具有借鑒和指導意義。

深基坑；拉森鋼板樁；施工技術；浠水四橋

1　概　述

浠水四橋主橋5#、6#墩位于浠水河上，根據設計圖及現場實際勘查結果得知，兩主墩承臺均位于河床之中，承臺尺寸為18 m×11.25 m×4 m，承臺底部標高為15.4 m高程(黃海高程，以下高程均指黃海高程)，承臺頂高程19.4 m。筑島圍堰平臺高程約為23 m，封底混凝土厚1 m，承臺基坑開挖深度為8.6 m。5#、6#主墩分別布設有6根樁徑2.5 m、樁長22 m的鉆孔灌注樁。

2　主墩承臺基坑施工總體規劃

主墩承臺處地層為填筑性砂土、砂層及砂礫層，透水性好，開挖易垮塌。考慮到鋼板樁圍堰整體剛度大，防水性能好且目前浠水河已進入汛末，河水水位較低，鋼板樁圍堰施工水文條件較好；加之5#、6#主墩樁基已施工完成，具備圍堰施工條件，因此，決定對主墩承臺基礎采用矩形單層拉森鋼板樁圍堰施工。

根據現場實際情況及設計文件，本橋主墩(5#、6#墩)設在浠水河南北河床上，承臺施工為深基坑。基坑開挖前，先對承臺基礎進行鋼板樁圍堰防護，鋼板樁圍護尺寸根據承臺(18 m×11.25 m)尺寸確定為20 m×13.25 m。

首先需要放出鋼板樁圍堰邊線并預留機械行走的簡易道路，先采用挖機對于確定的圍堰施工范圍進行初步的場地平整，以保證有合適的場地進行鋼板樁施工，若面積不夠，需進行土方的局部填筑。采用合適的履帶吊車、汽車吊配合振動打樁錘振打施工鋼板樁，鋼板樁打入施工完畢后，邊開挖邊進行圍囹加固，逐層推進，待開挖達到封底底標高并且全部圍囹加固完成后進行抽水，然后止水，澆筑封底混凝土。封底混凝土達到設計強度后，在其上面開始施工承臺，承臺施工完畢逐步拆除圍囹，拆除鋼板樁并進行回填(拆除鋼板樁的時間需與墩身施工綜合考慮，如墩身施工需要保留的則延后拆除)。

為了施工承臺的方便，鋼板樁圍堰初步設計設三道圍囹，在封底混凝土澆筑并達到設計強度后，利用封底混凝土作為圍堰的底部支撐，然后拆除第三道圍囹，再進行承臺的施工。

3　鋼板樁施工技術

3.1拉森鋼板樁、圍檁及支撐布置

結合基坑承臺深度及地質情況，選用拉森IV號鋼板樁，樁長12 m；支撐采用402/10鋼管；圍檁采用400×400H型鋼；導向梁采用雙拼10#槽鋼。

3.2施工準備

首先在鋼板樁堆放基地對鋼板樁進行分類、整理，選用同種型號的板樁進行彎曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型號(拉森IV號鋼板樁)、規格(400×170×15.5)、數量(12 m×340根)的鋼板樁。

鋼板樁進場前需進行檢查整理，發現缺陷隨時調整，整理后在運輸和堆放時盡量不使其彎曲變形，避免碰撞，尤其不能將連接鎖口碰壞。

鋼板樁的設置位置應便于基礎施工，應在原地面下結構邊緣之外并留有支、拆模板的操作空間；對于鋼板樁平面不直的，應盡量使其平直整齊，避免不規則的轉角，以便順利將鋼板樁插打入地下并利于圍檁支撐的設置。

3.3測量定位及插打

對墩位承臺控制點進行標明并經過復核無誤后加以有效保護，同時將距離承臺邊線2 m的位置放出鋼板樁插打位置并用槽鋼定位，在保證鋼板樁垂直度的情況下逐根插打。插打前，對鋼板樁邊線進行放樣，在保證鋼板樁垂直的前提下逐根打入鋼板樁(圖1)。

圖1　導梁示意圖

3.4基坑開挖及圍檁支撐施工

鋼板樁插打完后，在-1 m處安裝第一道圍檁支撐；繼續開挖至標高-4 m處，安裝第二道圍檁及支撐；開挖到標高-6.5 m，安裝第三道圍檁及支撐；安裝完第三道支撐后，繼續開挖土方到承臺底下100 cm，迅速施工封底混凝土層，待封底混凝土強度達到要求后再進行受力轉換，由封底混凝土受力，即可進行后續破樁頭、樁基檢測、綁扎鋼筋、支模板等工作。在以上施工的同時，應及時抽出基坑內的積水。在下承臺混凝土澆筑結束達到拆模要求后拆除模板，基坑用透水性材料回填密實到下承臺頂面后可拆除第三道支撐，開始施工上承臺；上承臺施工完成后，養護拆模，基坑用透水性材料回填密實后，拆除第二道支撐，開始施工墩身。考慮到施工安全方便，墩身施工時可分段澆筑，墩身底以上4 m澆筑一次，澆筑完成進行養護后拆模，及時回填透水性材料，密實后拆除第一道圍檁，繼續施工上部墩身。

3.5鋼板樁拔出

承臺墩身混凝土澆筑結束、將基坑回填完畢后，將鋼板樁拔出重新利用；拔樁時，盡量使鋼板樁下部與混凝土脫離，然后進行拔樁。先略錘擊振動各拔高1～2 m，然后按次序將所有鋼板樁均拔高1～2 m使其松動后，再依次拔除。對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設備的能力，將相鄰的樁一齊拔出。應當注意以下幾點：

(1)為防止將臨近板樁同時拔出，宜將鋼板樁和加固的支撐圍檁逐根解除。

(2)按與插打鋼板樁順序相反的次序拔樁。

(3)將鋼板樁用振動錘再復打一次，可克服土的黏附力。

(4)拔出的鋼板樁應及時清除土砂，涂抹油脂。變形較大的板樁需調直，完整的板樁要及時運出工地，堆置在平整的場地上。

3.6鋼板樁施工過程中的幾個注意事項

(1)鋼板樁施工前場地要基本整平并測量、灑上石灰線，有利于保證鋼板樁的插打質量。我部在5#承臺施工過程中，為趕工期提前對基坑進行開挖一層(4 m)，再進行鋼板樁插打施工，因不好定位而造成插打出的鋼板樁圍堰七扭八歪，較設計尺寸有一定偏差，偏小的部位還給承臺立模造成了不利的影響。

(2)鋼板樁圍堰必須設立角樁并進行有效連接，在合攏部位應進行防漏水處理。我部在5#承臺施工時，由于管理疏忽未設置角樁，造成基坑開挖后鋼板樁四個角大量漏水，給施工帶來極大的麻煩。

(3)在澆筑封底混凝土前，應對鋼板樁進行隔離，隔離材料盡量選取柔性材料并應加固到位。我部在5#承臺施工時，采取了單層保溫被(1 cm厚)、用鋼筋點焊到鋼板樁進行加固的隔離措施，在完成封底混凝土施工后抽水進行承臺施工，基底出現了幾個管涌點，主要是因為隔離材料與鋼板樁未結合好、封底混凝土未壓實。

4　結　語

浠水四橋主墩承臺深基坑采用拉森鋼板樁施工技術，在施工過程中突顯出其安全、便捷、節省工期等優點，是橋梁承臺深基坑開挖支護的有效施工手段，具有廣泛的推廣使用價值。

(責任編輯：李燕輝)

2016-05-20

TV52;U415.6;U443.2

B

1001-2184(2016)04-0112-02

王桂冠(1983-)，男，福建浦城人，工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作；

孫紅(1984-)，女，黑龍江雞西人，工程師，學士，從事水利水電工程施工技術與管理工作.