東莞市東江梨川大橋39號墩岸坡處透水傾斜巖地質條件下承臺施工技術研究

施潔

【摘要】不同的施工和地質水文條件下，承臺施工方案各不相同。華南地區河道河網密布，河岸歷經長久的沖刷及沉積，導致橋墩墩位河床標高較高，幾乎無覆蓋層，且巖層地勢高低不平，承臺嵌入河床較深。本文以東江梨川大橋第二合同段主橋39#墩承臺施工為主題，根據岸坡處透水傾斜巖的特殊地質條件，施工平臺利用填土結合鋼板樁圍堰后形成，承臺基坑支護為復合型基坑支護型式，采用鉆孔樁排樁和鋼板樁圍堰相結合，確保承臺安全、優質、快速地施工完成。

【關鍵詞】透水傾斜巖;承臺;復合型基坑支護;技術研究

東莞市東江梨川大橋東莞水道主橋為三跨連續獨塔無背索豎琴式鋼砼混合梁斜拉橋，墩、塔、梁固結，跨徑組合為51.5m+138m+55m=244.5m。見圖1

梨川大橋39#主墩承臺位于大王洲島一側東江岸坡范圍，承臺為“工”字型，單幅承臺尺寸長為15.5m，寬10.0m，厚4.5m。承臺底標高-4.767m，堤頂路面標高+6.8m，承臺底距離大堤頂面道路高差11.567m。墩位處幾乎無覆蓋層，且巖層地勢高低不平，巖層平均標高-4.04m，最淺處為-0.33m，最深處為-6.46m，承臺底面標高大部分區域處于巖層頂面以下。埋深范圍內巖層為中風化-強風化巖層，地質條件復雜。

1、地質水文條件

根據梨川大橋地質鉆孔揭露的巖土層結構組成，橋位區覆蓋層由素填土、河流沖擊相粘性土層、砂層、軟土層等組成;基底由多種巖層組成。

梨川橋橋位地處珠江三角洲平原區，地下水類型以第四系松散層潛水及基巖裂隙水為主，砂土層為主要含水層，地下水量豐富，地下水受河流水、大氣降水及徑流補給;以蒸發及水平側向徑流為主要排泄方式;基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，水量貧乏～一般，富水不均。勘察期間地下水位埋深0.6～4.5m，水位標高約1.43～6.17m。橋位處東莞水道河槽寬闊，寬度約135m，河床高程0.2～-6.5m，常水位+1.8m，低潮位時0.20m～0.30m，高潮位時2.10～2.20m，潮水具“一日兩漲兩落，潮差、潮時不等”的特征。十年一遇洪水位+3.46m，基坑支護按+3.0m水位設計。

2、方案比選

2.1施工圖推薦方案

施工圖推薦的39#墩支護方案為：在筑島圍堰和路堤上插打鋼板樁作為一級支護，在承臺四周施工鉆孔樁和旋噴樁作為二級支護。詳見“圖2.1-1 39#墩承臺支護斷面示意圖”。見圖2.1-1

2.2基坑支護設計

39#墩采用填土筑島提供鉆孔樁作業平臺，承臺基坑采用排樁支護+懸掛式旋噴樁止水帷幕支護方案。

39#墩承臺所處南堤路岸坡最高點標高+6.9m，最低點標高+0.1m。筑島頂面高程為+4.5m，筑島平面呈不規則長方形，長約90m，寬約40m，外側距承臺邊緣約15m，面積約2600m2。填土前在筑島外圍邊線插打12m長鋼板樁，并在填土坡面上填筑砂袋防止河水沖刷。鉆孔樁施工前將大堤向38#墩方向改遷，將原大堤開挖至+4.5m與筑島面等高形成鉆孔樁作業平臺。

基坑支護排樁采用φ1.0m鉆孔樁，間距@1.1m，沿承臺基坑四周布置，排樁至承臺邊緣凈距1.15m，樁頂標高+2.0m，樁底標高-13.0m，截面配筋主筋為24根φ22mm鋼筋，箍筋為φ10mm@200mm鋼筋。

在排樁頂部設置截面尺寸1.0×1.0m的鋼筋混凝土冠梁將排樁連成整體，并在冠梁上設置內支撐。冠梁截面配筋主筋為16根φ22mm鋼筋，箍筋為φ10mm@150mm鋼筋。內支撐采用φ800×10mm鋼管樁，兩端與冠梁側面的預埋鋼板焊接固定。

在支護樁外側采用雙排φ500@350mm高壓旋噴樁止水帷幕，旋噴樁頂標高+4.5m，底標高-6.5m。39#墩支護示意見“圖2.3-139#墩承臺圍堰立面圖”。見圖2.3-1

3、施工工藝

3.1工藝流程

施工工藝流程詳見圖3.3-1 鉆孔支護樁施工流程圖;

基坑支護結構見“圖3.1-1 39#墩基坑支護立面示意圖”及“圖3.1-2 39#墩基坑支護立面示意圖”。圖3.3-1 、圖3.1-1? 、圖3.1-2

3.2筑島施工

梨川大橋橋址處的東江水道一般高潮水位1.8m，一般低潮水位0.2m，樁基圍堰施工平臺標高為+4.0m。為防止水土沖刷，筑島圍堰前先沿施工平臺范圍打設鋼板樁。

3.3支護樁施工

39#墩樁基施工完成，進行場地平整后，再施工支護樁。支護樁設置在鋼板圍堰內側，承臺四周，采用φ0.8m鉆孔樁，間距@1.0m，樁頂標高+1.0m，樁底標高-9.0m，樁長10m，支護樁距承臺邊1.65m，樁頂設1.0×1.0m（高×寬）冠梁。支護樁采用沖擊鉆施工，安裝鋼筋籠后，進行灌注水下混凝土施工。為保證新灌注樁基不受鄰近樁基沖孔施工的振動干擾，支護樁必須間隔3個以上樁距。

支護樁施工流程見“圖3.3-1 鉆孔支護樁施工流程圖”，具體施工方法與常規岸上鉆孔樁相同。

圖3.3-1 鉆孔支護樁施工流程圖

3.4冠梁施工

為進行冠梁施工，待支護樁施工完成后，將施工平臺標高由+4.0m降至+2.0m，基坑施工坡比為1：1，坡腳位置距冠梁外側約5m，然后進行冠梁的基坑開挖，破除樁頭后進行冠梁施工。

3.5高壓旋噴樁止水帷幕施工

完成支護樁施工后，再在支護樁外側采用雙排φ500@350mm高壓旋噴樁止水帷幕，旋噴樁頂標高+4.5m，底標高-6.5m。高壓旋噴樁施工流程見“圖3.5-1 高壓旋噴樁施工工藝流程圖”

圖3.5-1 高壓旋噴樁施工工藝流程圖

3.6鋼板樁插打