过水浅滩卵石层基坑开挖施工技术

刘长刚，曲剑辉，徐振腾，李海亮

(黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070)

1 主要控制方面

在我国，由于水系较为发达，河流密布，在路线设计过程中，或多或少地会出现横跨江河的情况，导致基础处于江河中，使基坑开挖施工条件复杂，对施工技术的要求较高，导致水中基础开挖施工成为桥梁建设过程中关键的一环。

水中基坑开挖作为水中施工，以其施工难度大、建设周期长、风险系数高的特点，成为了控制桥梁施工进度的关键因素。因此，在桥梁建设过程中，采取有效的施工方法具有十分重大的意义。在我国对水中基坑常用的施工措施主要有两种：钢板桩法、帷幕法。

钢板桩施工对地质层有相应的要求，对承载力较大的地质层施工难度系数较大，不能起到很好的围堰效果，且施工成本过高，施工周期长。帷幕法存在的问题是施工需要有专业的施工队伍，操作难度系数大，施工完后需要等待水泥桩形成一定强度后方可开挖，耽误工期。且旋喷机无法穿透卵石地层进行喷射，不能形成有效地阻水帷幕。

根据我部实际施工生产任务，现场的实际情况，提出新的水中基坑施工技术。本文主要从三个方面展开，一是水中基坑扩大基础施工；二是四道阻水措施施工；三是施工过程控制。

1.1 水中基坑扩大基础施工

卵石层地质具有孔隙率较大，透水性较高，承载力不均匀、表面光滑不稳定性等特点，且由于卵石在河床底部粒径较大，在实际施工过程中直接开挖易导致塌方、护坡滑动等，所以在施工过程中需要增大平台施工面积，基坑外围布设一周可供机械施工的便道，保证水中开挖过程中施工作业面，进行扩大基础开挖施工。

由于处于汛期，河流水位较高，河流中全是卵石，透水性极好，所以在开挖准备过程中，水流渗透速度快，看不到基底的情况。所以在施工时，测量放样一定要精准以及给出准确高程，避免因高程不足，或范围不够，从而二次开挖，加大施工难度，耽误施工进度。

在开挖时，挖掘机由下游一头向上游一头挖，挖出的料在基坑边上做防护，防止水位增高，直接没过基坑，影响施工进行。挖掘机挖出一个面后，选择几个点来进行高程、位置控制，确定无误后继续开挖，直到基坑全部开挖完成。

1.2 四道阻水措施

(1)第一道阻水措施

钻孔桩施工时筑岛围堰时大部分填料为大颗粒的卵石，空隙率较大，透水性较好。采用厚塑料薄膜对围堰进行防水和隔水处理。采用机械在筑岛四周(主要为迎水侧)边坡进行铺设塑料布，塑料布底脚处设置钢筋加重，铺设完成后回填小卵石进行覆盖，保证整体的稳定性及防止卵石冲刷，此为第一道阻水措施。

(2)第二道阻水措施

在筑岛平台四周可供机械行走的便道中间挖设一道深度为2.5 m左右的沟槽，采用黏土配合土工膜的方式进行回填，填筑至顶面。土工布下入水中后，用黏土将土工膜全部盖住，形成复合的隔水层，增强岛内材料的阻水性能，减少大孔隙水流，此为第二道阻水措施。

(3)第三道阻水措施

黏土夹层设置完成后，进行基坑开挖，深度满足要求后，采用单壁钢套箱作为第三层阻水措施。现场制作钢套箱，为防止套箱直接下入基坑被挤压变形，采用工字钢来加固，在套箱的四周横纵方向每隔1 m加焊1道φ14型号的工字钢，在套箱四个角处，沿钢板边1 m处，上下加焊两道工字钢，总共8道。加固完成后，根据实际情况，选用两辆25T吊车将钢套箱吊入基坑内，吊装时，测量人员确认位置无误后，然后再将套箱落底。

(4)第四道阻水措施

在钢套箱下入基坑后，采用不透水的黏土回填套箱内外部底脚，针对套箱底脚透水进行密封，形成第四道阻水措施。黏土回填不能回填过多，防止因侧面土压力过大造成钢套箱的移位，因此回填黏土时要内外部同时回填，黏土回填高度使钢套箱底脚处位置埋深0.5 m即可，保证钢套箱底部的封闭性。

1.3 施工过程控制

准备工作完成后，套箱内外开始同时排水施工，使套箱内外水压力保持一致，由专人看管水泵。待满足施工条件后，开始进行后续施工。

2 结 论

丽水市灵山大桥水中基坑施工时，因地质条件环境的原因，位于河道内，施工难度大，制约着下部结构工期。采用了过水浅滩卵石层基坑开挖施工技术，在2019年5月末实现承台全部施工完成，比预期提前了15 d，这样节约了工期，大大降低了施工成本，经济效益显著。项目部应用该技术取得了良好的成果，并进行了相应的推广应用，根据项目实例该技术受到业主单位与监理单位的好评，并在业内进行了相应的推广使用。