水中墩高樁承臺筑島施工淺析

安永賓

摘要：水中墩筑島圍堰施工是橋梁施工的常用方法，但在實際施工中，由于具體工程環境、水流及河床情況有較大差異，筑島圍堰具體操作不盡相同，本文就水流湍急、水位較深、透水的情況進行專門論述，結合實際工程進行了現場論證，有效解決了一些具體操作的難題，有一定的參考意義。

關鍵詞：水中墩;流速大;高樁承臺;筑島;透水;處理方案

1.工程背景

海城市牛高線小姐廟渡改橋新建工程K5+994太子河特大橋跨越太子河，46#位于太子河河道內，設計為高樁承臺，承臺底比河床底高2m，該墩在河道轉折處外側，由于上游水在轉折處聚集，沖刷力較大，水深8.5m，給筑島帶來一定困難，另外，該處河床底以下6m范圍內為淤泥質粘土，6m以下為卵石土，樁基必須用沖擊鉆進行鉆進施工。最終確定的施工流程為：筑島→插打鋼板樁→下長護筒→鉆孔樁施工→承臺墩柱施工→圍堰撤除清理。

2.問題的提出

問題一：筑島材料既要考慮能抵抗水流沖刷，同時要考慮將來沖擊鉆施工時能夠提供可靠穩定的地基承載力，另外還需要考慮鋼板樁及長護筒能順利打入。

問題二：在筑島施工過程中，西南角因存在透水性硬層，9根鋼板樁無法打入河床以下，長度為4m，因此在承臺開挖時此處的及透水如何處理、鋼板樁圍堰穩定性如何保證成為施工安全控制的關鍵環節。

3.問題一處理方案

高樁承臺常規施工方法為鋼吊箱圍堰進行施工，此方案安全系數高，但工藝相對復雜、施工周期較長、且成本較高，第二種種就是筑島采用鋼管樁或鋼板樁圍堰的施工方案，但要采用此種方案，針對現場實際情況，必須解決面臨的水流沖刷、為鉆機提供足夠承載力的作業平臺、長護筒能夠順利打入等問題，常用的筑島材料有以下幾種：一是采用素土直接填筑，二是采用土袋進行圍堰施工，三是拋填片石進行筑島。由于水流沖刷較大，采用素土填筑完全不可行，這種方法已現場驗證。采用土袋圍堰雖可以解決水流沖刷的問題，但此方式人工工作量大，而且占用河面寬度2/3，造成河道上游水流不暢，進一步威脅圍堰安全，另外土袋圍堰在沖擊鉆施工時并不能為鉆機提供足夠穩定的地基承載力。采用拋填片石雖可以解決水流沖擊、沖擊鉆穩定等問題，且施工采用機械作業即可完成，工藝簡單，但拋填片石會造成后期鋼板樁及長護筒不能打入，這是致命缺點。因此經過分析論證，采用碎石進行填筑可有效解決上述問題。筑島用碎石指標不需太高，風化巖、含有一定雜質不影響使用，進一步降低工程成本，但碎石粒徑不宜過大，控制在10～20mm，里面嚴禁摻雜過大粒徑，防止后期鋼板樁和長護筒不能正常打入。經現場實施，共計填筑碎石2000立方，成本費用在10萬元上下，相比鋼吊箱圍堰成本大大節省，筑島從開始至結束，共計用時3天，工效也比較理想。施工結束后，若工地有條件將筑島材料利用填筑施工便道、臨建場地等方式進行二次利用，還可進一步降低工程成本。

4.問題二處理方案

針對問題二必須解決以下問題：一是在承臺抽水開挖過程中，必須保證圍堰的整體穩定。二是基坑開挖完成后，透水部位大量涌水，必須防止水流掏空鋼板樁底部，造成鋼板樁整體失穩。三是對管涌風險高度重視，充分評估管涌產生風險的可能性。

在基坑開挖時先利用挖機帶水開挖，開挖至第一層內撐位置后再進行基坑抽水，抽水完畢后換用長臂挖機繼續挖進，開挖至第二層內撐高度后，立即進行抽水安裝第二層內撐。第二層內撐安裝完畢后，繼續開挖至承臺底。

為解決東南角鋼板樁底透水問題，基坑開挖時在透水部位適當超挖80cm，采用填筑沙袋進行堵漏的措施，進行透水處理必須采用堵、排結合的方式，若“只堵不排”會造成水流積聚在鋼板樁圍堰外側，水壓過大，很容易沖破坑底造成管涌事故，若“只排不堵”大量透水很容易掏空鋼板樁底部造成基坑失穩。因此施工中需注意以下事項：

1、必須采用透水性較好的沙袋，不得采用粘土，每袋裝沙約2/3，人工交錯布置排列。

2、在超挖80cm時，必須開挖一段，利用沙袋填筑一段，一般控制在1m左右，嚴禁一次開挖完成后再填筑沙袋。

3、進行沙袋填筑施工時，利用大功率水泵進行抽水，同時在基坑四周挖排水溝引流至集水坑。水泵抽水量必須根據透水量嚴格計算，已滿足抽水要求、保持坑內不積水為原則。

5.結束語

每種施工工藝都有他的使用范圍及條件，本文闡述的方案對淤泥質粘度有可靠的安全性，但對于沙類土等透水性較強的地質，本方案并不適用，管涌及鋼板樁失穩風險會大大增加。因此采用何種方案進行施工，要充分站在現場調查的基礎上實施。在方案實施過程中，必須完善變形觀測方案，加大觀測頻次，有異常情況隨時處理。另外現場配備足夠的逃生及防護設施，編制切實可行的安全應急預案，對管涌進行數據計算，確保施工安全。

參考文獻

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