主墩承台深基坑施工技术

王 桂 冠，　孙　红

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都　610091)



主墩承台深基坑施工技术

王 桂 冠，孙红

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都610091)

浠水四桥主墩承台深基坑位于浠水河南北河床上，透水性好，开挖易垮塌，根据工程的实际情况采用了拉森钢板桩围堰施工技术。对拉森钢板桩的施工工艺进行了研究，成功完成了深基坑开挖、排水、水下封底混凝土、承台等施工项目，对同类项目具有借鉴和指导意义。

深基坑；拉森钢板桩；施工技术；浠水四桥

1　概　述

浠水四桥主桥5#、6#墩位于浠水河上，根据设计图及现场实际勘查结果得知，两主墩承台均位于河床之中，承台尺寸为18 m×11.25 m×4 m，承台底部标高为15.4 m高程(黄海高程，以下高程均指黄海高程)，承台顶高程19.4 m。筑岛围堰平台高程约为23 m，封底混凝土厚1 m，承台基坑开挖深度为8.6 m。5#、6#主墩分别布设有6根桩径2.5 m、桩长22 m的钻孔灌注桩。

2　主墩承台基坑施工总体规划

主墩承台处地层为填筑性砂土、砂层及砂砾层，透水性好，开挖易垮塌。考虑到钢板桩围堰整体刚度大，防水性能好且目前浠水河已进入汛末，河水水位较低，钢板桩围堰施工水文条件较好；加之5#、6#主墩桩基已施工完成，具备围堰施工条件，因此，决定对主墩承台基础采用矩形单层拉森钢板桩围堰施工。

根据现场实际情况及设计文件，本桥主墩(5#、6#墩)设在浠水河南北河床上，承台施工为深基坑。基坑开挖前，先对承台基础进行钢板桩围堰防护，钢板桩围护尺寸根据承台(18 m×11.25 m)尺寸确定为20 m×13.25 m。

首先需要放出钢板桩围堰边线并预留机械行走的简易道路，先采用挖机对于确定的围堰施工范围进行初步的场地平整，以保证有合适的场地进行钢板桩施工，若面积不够，需进行土方的局部填筑。采用合适的履带吊车、汽车吊配合振动打桩锤振打施工钢板桩，钢板桩打入施工完毕后，边开挖边进行围囹加固，逐层推进，待开挖达到封底底标高并且全部围囹加固完成后进行抽水，然后止水，浇筑封底混凝土。封底混凝土达到设计强度后，在其上面开始施工承台，承台施工完毕逐步拆除围囹，拆除钢板桩并进行回填(拆除钢板桩的时间需与墩身施工综合考虑，如墩身施工需要保留的则延后拆除)。

为了施工承台的方便，钢板桩围堰初步设计设三道围囹，在封底混凝土浇筑并达到设计强度后，利用封底混凝土作为围堰的底部支撑，然后拆除第三道围囹，再进行承台的施工。

3　钢板桩施工技术

3.1拉森钢板桩、围檩及支撑布置

结合基坑承台深度及地质情况，选用拉森IV号钢板桩，桩长12 m；支撑采用402/10钢管；围檩采用400×400H型钢；导向梁采用双拼10#槽钢。

3.2施工准备

首先在钢板桩堆放基地对钢板桩进行分类、整理，选用同种型号的板桩进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工需要的型号(拉森IV号钢板桩)、规格(400×170×15.5)、数量(12 m×340根)的钢板桩。

钢板桩进场前需进行检查整理，发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连接锁口碰坏。

钢板桩的设置位置应便于基础施工，应在原地面下结构边缘之外并留有支、拆模板的操作空间；对于钢板桩平面不直的，应尽量使其平直整齐，避免不规则的转角，以便顺利将钢板桩插打入地下并利于围檩支撑的设置。

3.3测量定位及插打

对墩位承台控制点进行标明并经过复核无误后加以有效保护，同时将距离承台边线2 m的位置放出钢板桩插打位置并用槽钢定位，在保证钢板桩垂直度的情况下逐根插打。插打前，对钢板桩边线进行放样，在保证钢板桩垂直的前提下逐根打入钢板桩(图1)。

图1　导梁示意图

3.4基坑开挖及围檩支撑施工

钢板桩插打完后，在-1 m处安装第一道围檩支撑；继续开挖至标高-4 m处，安装第二道围檩及支撑；开挖到标高-6.5 m，安装第三道围檩及支撑；安装完第三道支撑后，继续开挖土方到承台底下100 cm，迅速施工封底混凝土层，待封底混凝土强度达到要求后再进行受力转换，由封底混凝土受力，即可进行后续破桩头、桩基检测、绑扎钢筋、支模板等工作。在以上施工的同时，应及时抽出基坑内的积水。在下承台混凝土浇筑结束达到拆模要求后拆除模板，基坑用透水性材料回填密实到下承台顶面后可拆除第三道支撑，开始施工上承台；上承台施工完成后，养护拆模，基坑用透水性材料回填密实后，拆除第二道支撑，开始施工墩身。考虑到施工安全方便，墩身施工时可分段浇筑，墩身底以上4 m浇筑一次，浇筑完成进行养护后拆模，及时回填透水性材料，密实后拆除第一道围檩，继续施工上部墩身。

3.5钢板桩拔出

承台墩身混凝土浇筑结束、将基坑回填完毕后，将钢板桩拔出重新利用；拔桩时，尽量使钢板桩下部与混凝土脱离，然后进行拔桩。先略锤击振动各拔高1～2 m，然后按次序将所有钢板桩均拔高1～2 m使其松动后，再依次拔除。对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。应当注意以下几点：

(1)为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的支撑围檩逐根解除。

(2)按与插打钢板桩顺序相反的次序拔桩。

(3)将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。

(4)拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂抹油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。

3.6钢板桩施工过程中的几个注意事项

(1)钢板桩施工前场地要基本整平并测量、洒上石灰线，有利于保证钢板桩的插打质量。我部在5#承台施工过程中，为赶工期提前对基坑进行开挖一层(4 m)，再进行钢板桩插打施工，因不好定位而造成插打出的钢板桩围堰七扭八歪，较设计尺寸有一定偏差，偏小的部位还给承台立模造成了不利的影响。

(2)钢板桩围堰必须设立角桩并进行有效连接，在合拢部位应进行防漏水处理。我部在5#承台施工时，由于管理疏忽未设置角桩，造成基坑开挖后钢板桩四个角大量漏水，给施工带来极大的麻烦。

(3)在浇筑封底混凝土前，应对钢板桩进行隔离，隔离材料尽量选取柔性材料并应加固到位。我部在5#承台施工时，采取了单层保温被(1 cm厚)、用钢筋点焊到钢板桩进行加固的隔离措施，在完成封底混凝土施工后抽水进行承台施工，基底出现了几个管涌点，主要是因为隔离材料与钢板桩未结合好、封底混凝土未压实。

4　结　语

浠水四桥主墩承台深基坑采用拉森钢板桩施工技术，在施工过程中突显出其安全、便捷、节省工期等优点，是桥梁承台深基坑开挖支护的有效施工手段，具有广泛的推广使用价值。

(责任编辑：李燕辉)

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，工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

孙红(1984-)，女，黑龙江鸡西人，工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作.