橋梁基礎深基坑施工技術總結

于 天

（南京市公共工程建設中心，江蘇 南京 210000）

根據JTG F90-2015《公路工程施工安全技術規范》，深度不小于5 m的基坑（槽）的土（石）方開挖、支護、降水，或開挖深度雖小于5 m，但地質條件、周圍環境和地下管線復雜，或影響毗鄰建（構）筑物安全，或存在有毒有害氣體分布的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程，屬于危險性較大的工程，需編制專項施工方案并需專家論證、審查。

橋梁鉆孔灌注樁施工完成后，承臺的開挖深度大于或等于5 m的基坑開挖、支護、降水的施工屬于以上情形，如圖1所示。

圖1 基坑平面及剖面示意圖

1 工程重難點分析及施工對策

為保證橋梁承臺基坑施工鋼筋綁扎、模板安裝以及混凝土澆筑順利進行，要針對地下水位高、地表水豐富的施工地質條件，采取措施進行承臺基坑開挖，降低地下水位，排除地表水，并在此基礎上規劃施工機械、人員操作、建筑材料的作業空間。因此，基坑支護、開挖及降水是承臺基坑施工的重點。

2 主要施工方案

主要施工方案包括井點降水方案、基坑支護方案、基坑開挖方案。采用輕型井點降水系統，于基坑開挖前布置井點，觀測水位，達到降水要求后進行基坑開挖。基坑開挖采取鋼板樁支護開挖方式，保持基坑穩定，創造作業空間。

3 橋梁承臺施工作業流程

橋梁承臺施工作業流程圖如圖2所示。

圖2 橋梁承臺施工作業流程圖

3.1 基坑降排水

為創造施工無水作業平臺，基坑開挖與基坑降水配合施工，除降水外，開挖前在基坑外設置截水溝與排水溝，開挖后于基底設置排水溝與集水井，每個基坑設置至少2處集水井且為對角鉆取，集水井外口直徑200 mm，深度為6~7 m，每個集水井均采用1臺1.5 kW的水泵不定時地進行降水，確保基坑內無積水現象。

3.2 基坑支護

現場采用鋼板樁支護方式，配合使用鋼圍檁以及角支撐、對口支撐加固。

鋼圍檁和角支撐采用雙榀HW400型鋼，角支撐設在圍檁拐角處且橫縱向2 m。水平支撐采用內徑500 mm、壁厚10 mm的鋼管，設置在承臺中心頂部且支撐基坑長邊位置。進行支護結構設計，鋼板樁單根長度12 m，入土深度5.5～7 m，采用單層鋼圍檁，鋼管對口撐距承臺頂面1 m，如圖3所示。

圖3 基坑支護布置圖

3.3 鋼板樁插打

采用履帶式液壓打樁機施打拉森鋼板樁，施打前探明地下管線情況，放出準確的支護樁中線。測量定位鋼板樁位置，在鋼板樁位置挖溝槽，然后施打鋼板樁。

具體步驟如下：

（1）鋼板樁材質和外觀質量檢驗。

（2）打樁前，在鋼板樁的鎖口內涂油脂，以方便打入拔出。

（3）鋼板樁施打采用屏風式打入法施工，施工時，將10~20根鋼板樁成排插入導架內，使它呈屏風狀，然后再施打。通常將屏風墻兩端的一組鋼板樁打至設計標高或一定深度，并嚴格控制垂直度，用電焊固定在圍檁上，然后在中間按順序分1/3或1/2板樁高度打入。

3.4 基坑開挖及鋼圍檁支撐

基坑采取分層開挖，嚴禁掏空、深挖。開挖過程，嚴格做到先撐后挖、先換撐后拆撐，先開挖至支撐底標高，安裝內支撐體系并在平面內形成整體平面支撐后，方可開始下一層土方開挖，不得在僅形成局部支撐的情況下開挖局部土方。

（1）使用挖機開挖至鋼板樁頂面以下1.5 m位置，在高度1 m的位置沿鋼板樁內側每3 m安裝一道牛腿支撐，與鋼板樁密貼后滿焊。采用25 t吊車逐根安放HW400型鋼圍檁，拐角處采用角板焊接。四角分別設置型鋼角撐，自鋼板樁角點縱橫向距離2 m。沿鋼圍檁長邊中間位置縱橋向安裝內徑500 mm、壁厚10 mm的鋼管支撐，如圖4、圖5所示。

圖4 第一層圍檁安裝

圖5 角撐安裝

（2）第一層圍檁及支撐安裝完成后，繼續進行第2次開挖，底部預留20 cm厚泥土采用人工開挖，避免超挖擾動基底原狀土。

（3）支撐安裝的容許偏差應符合規范要求。

3.5 支護體系拆除

拆撐時需基坑回填至支撐底部，回填土固結后進行該道支撐拆除，回填一層，拆除一層支撐。

（1）基坑回填

承臺澆筑拆模后，及時用中粗砂回填，回填應分層沖水振搗密實。為避免拔樁困難，鋼板樁與封底混凝土及回填混凝土之間應采用彩條布隔離，并在鋼板樁上抹涂潤滑油，以減少拔樁阻力。

（2）支撐體系拆除順序為：底層圍檁四角支撐→鋼管直撐→HW400型鋼圍檁→牛腿支撐→頂層支護體系→鋼板樁拔除。

4 基坑變形監測

4.1 豎向、水平位移監測

建立平面控制網，采用全站儀測水平角、水平距，按解析坐標法進行計算，通過坐標的變化從而了解各測點的水平位移的情況；豎向位移通過水準儀測高程，進行數據比對，了解各測點豎向位移的情況。豎向、水平位移監測點分別設在四周圍檁上及基坑外側2 m的位置，監測點均采用HRB400Ф25 mm短鋼筋，頂面刻出十字線，如圖6所示。

圖6 位移監測點布置示意圖

4.2 監測控制值

基坑監測控制值參考GB 50497-2009《建筑基坑工程監測技術規范》，并根據現場施工動態隨時進行調整。當測試結果達到報警值時，測量人員必須立即上報，現場停止施工，查找問題產生的原因并制定針對性加固措施，確保基坑穩定后方可繼續施工。

4.3 監測周期

位移監測每天1次，如遇有特殊天氣或監測數據異常、或接近報警值時，根據工況加強監測密度、及時反饋信息，施工期間每天對觀測點進行觀察并繪制時間-沉降位移曲線。

5 結束語

本文總結了橋梁基礎深基坑開挖、支護、降水的施工作業流程，對其重難點進行了分析，指出了施工及監測的注意事項，為同類工程的深基坑施工提供了參考。