淺談深水墩鋼板樁圍堰施工及基坑處理

赫榮久，王洪濤

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

淺談深水墩鋼板樁圍堰施工及基坑處理

赫榮久，王洪濤

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

討論如何利用鋼板樁圍堰在深水中(水深≥5 m)進(jìn)行橋墩施工，以及對在施工過程中對基坑出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行處理。

深水;低樁承臺;鋼板樁圍堰施工方法要點及封底處理

1 工程概況及工程重難點

1.1 工程概況

蘇丹麥洛維尼羅河大橋位于蘇丹北部，橋長411 m，橋?qū)?0.50 m，混凝土14 129 m3。主跨為實體式敦身，上部結(jié)構(gòu)為連續(xù)現(xiàn)澆箱梁，主跨85 m，副跨55 m，邊跨為36 mT梁。共有8個橋墩、兩個橋臺，其中2#墩～7#墩在水中。河面寬370多米，水深為3～7 m，河流流速較大，承臺為低樁承臺。根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，地質(zhì)自上而下主要為(1)淤泥，1～3 m左右;(2)粉細(xì)砂，深度為3～5 m;(3)卵石，深度2～3 m。

1.2 工程重難點

承臺圍堰施工難點主要為:(1)處于深水中，水深約5 m。

(2)基坑較深，最高水位距封底混凝土底近8 m。

(3)河床及河床下持力層均為淤泥和粉細(xì)砂，承重性能差。

2 鋼板樁圍堰施工方案

2.1 圍堰方案主要有兩種

鋼套箱方案;鋼板樁圍堰方案。經(jīng)比較鋼套箱方案鋼材投入多、回收率低，下沉?xí)r設(shè)備及人員投入多，工序復(fù)雜;鋼板樁圍堰方案能夠迅速展開施工、速度快、周期短，且支護(hù)材料可回收利用，經(jīng)濟(jì)性較鋼套箱方案好，只是必須加強(qiáng)止水措施，所以選用鋼板樁圍堰方案。

鋼板樁圍堰方案在一些水深及地質(zhì)較軟的地基施工中具有獨特的優(yōu)勢，鋼板樁圍堰的主要形式有矩形，多邊形及圓形等，麥洛維尼羅河大橋深水基礎(chǔ)采用鋼板樁圍堰進(jìn)行支護(hù)施工，鋼板樁采用拉森U型鋼板樁，長16 m，采用矩形鋼板樁圍堰。鋼板樁圍堰范圍16.8 m×21.6 m，比承臺周邊尺寸大1.5 m左右。鋼板樁周圈咬合緊密，有止水措施。圍堰內(nèi)側(cè)四周內(nèi)支撐采用雙層工字鋼分上、中兩層以圍籠形式支護(hù)，頂層采用2I36工字鋼，底層采用2I36工字鋼，中間縱向支承采用2I36工字鋼，按一定間距布置，四角采用工字鋼2I32斜撐。為增強(qiáng)工鋼圍籠抗彎強(qiáng)度，在每根工字鋼兩端用2I32型工字鋼作為斜撐加強(qiáng)。

2.2 鋼板樁的插打

(1)施工工藝流程

本工程施工流程為:鋼板樁打樁圍堰→鉆孔樁施工→水下混凝土封底→基坑抽水→支立承臺模板→澆注承臺混凝土。鋼板樁尺寸為:長 L=16 m，寬度 b=0.6 m，高度25 cm，厚度為2 cm。

(2)施工的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行鋼板樁圍堰施工作業(yè)時，必須先做好施工準(zhǔn)備工作，主要包括復(fù)查鋼板樁，檢查振動錘及處理鋼板樁等。本工程采用DZ-90Y型振動樁錘及25 t吊車作業(yè)，為保證工程能順利進(jìn)行，在打樁之前對振動錘進(jìn)行了一系列作業(yè)測試，結(jié)果表明該振動捶功能正常，整理修復(fù)那些因裝卸運輸而導(dǎo)致磨損的變形鋼板樁，在鋼板樁拼組之前對鋼板樁進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并對鎖口破裂及表面有焊接殘瘤的鋼板樁進(jìn)行處理，保證圍堰鋼板樁具有相同的鎖口，并在鎖口內(nèi)涂抹適量瀝青以減少鋼板樁之間的摩損。

(3)鋼板樁的插打作業(yè)步驟、技術(shù)要點及注意事項

①技術(shù)要點

插打鋼板樁的次序宜由河流的上游至下游，先在河流上游一側(cè)的一角將鋼板樁下插，必須要確定好第一塊鋼板樁的位置，隨后以第一塊鋼板樁為坐標(biāo)原點，沿垂直方向確定其余各個鋼板樁位置，在鋼板樁因障礙物或其它原因而無法順利插打時，須檢查此時鋼板樁有無變形，若有則須及時處理。在鋼板樁合攏時，必須考慮合攏處鋼板樁如何插打，一般工程中為便于鋼板樁合攏，多采用高低合攏的辦法。鋼圍堰的四個表面互相之間應(yīng)保持垂直，合攏處盡量選擇在下游一側(cè)角樁附近處。

②鋼板樁的插打作業(yè)步驟

a組樁及單樁的鎖口內(nèi)，涂以瀝青加強(qiáng)防滲性能。

b板樁下端系纜風(fēng)繩兩根，駁船上25 t吊車起吊鋼板樁接近垂直狀態(tài)時，利用纜風(fēng)繩控制樁的正反方向。

c鋼板樁就位下插，第一片鋼板樁沿活動導(dǎo)向下插是整個圍堰的基準(zhǔn)，要反復(fù)測量檢查，使其方向垂直，位置準(zhǔn)確，必要時可加輔助設(shè)施，控制樁在導(dǎo)向內(nèi)的左右位置。

d下插鋼板樁到河床以下達(dá)到穩(wěn)定高度，摘掉吊鉤。

e鋼板樁起吊后以人力扶持插入前一塊樁的鎖口內(nèi)，動作要緩慢，防止損壞鎖口，插入后吊機(jī)下鉤，憑樁自重和錘重滑下直至不能下滑，然后開動振動錘將樁打至設(shè)計標(biāo)高。

3 鋼板樁圍堰基坑處理

(1)待鋼板樁圍堰合攏之后，進(jìn)行鉆孔樁施工，待鉆孔樁施工完畢后即可安裝內(nèi)側(cè)橫撐，本著遵循先支撐后降水的原則，在降水之前先對鋼板樁增設(shè)內(nèi)橫撐，以防止鋼板樁因水壓變化而發(fā)生變形，橫撐一般由工字鋼組成，本工程采用I36工字鋼作為橫撐材料，并設(shè)置距樁頂1 m處和5 m處，將各邊的橫撐焊接穩(wěn)固，考慮到水壓力的不斷增大，在內(nèi)支撐自上而下設(shè)置時，必須根據(jù)不同水位處不同的水壓力來計算支撐的數(shù)目，抽水速度不宜過快，隨時觀察圍堰的變化情況，發(fā)現(xiàn)圍堰滲漏處時，必須及時進(jìn)行封堵、及時處理;鎖口不密的漏水處，在板樁內(nèi)側(cè)用棉絮等嵌塞，外側(cè)可在水面上撒大量鋸末堵漏。

(2)澆筑兩層0.5 m厚C25封底混凝土，以確保圍堰底部不滲水。

4 圍堰封底施工

圍堰合攏后進(jìn)行基底清淤，尼羅河河床底為淤泥質(zhì)粘土和粉細(xì)砂，清淤方法為采用大功率排量大的砂石泵清理基礎(chǔ)基底，同時采用潛水泵向圍堰內(nèi)注水，以保證基底清理時圍堰內(nèi)外水壓平衡，清理到封底混凝土設(shè)計底標(biāo)高。用50 cm厚混凝土分兩次進(jìn)行封底，封底混凝土是自流平混凝土，坍落度控制為22 cm左右，在首次灌注時，必須保證其滿足計算量，由于混凝土的流動半徑較大，故本工程布設(shè)了多個澆筑點，對厚度不足的混凝土處及時進(jìn)行補(bǔ)灌，確保了承臺基坑的平整度。

5 圍堰施工過程中的監(jiān)測

在鋼板樁施工中允許誤差一般為:樁頂標(biāo)高偏差±100 mm，鋼板樁垂直度偏差為1%。在施工過程中，應(yīng)監(jiān)測是否在允許誤差范圍內(nèi)，超出時及時糾正。

U445

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1008-3383(2013)05-0105-01

2013-02-15