南四湖蔡河橋承臺(tái)工程基坑開挖施工方法

杜偉，夏磊，陳琛

（濟(jì)寧市水利科技推廣培訓(xùn)中心，山東　濟(jì)寧　271000）

南四湖蔡河橋承臺(tái)工程基坑開挖施工方法

杜偉，夏磊，陳琛

（濟(jì)寧市水利科技推廣培訓(xùn)中心，山東濟(jì)寧271000）

承臺(tái)高水位深基坑開挖是橋梁工程中常見的問(wèn)題，本文通過(guò)放坡開挖結(jié)合管井降水在蔡河橋承臺(tái)基坑開挖中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了管井排水的設(shè)計(jì)方法及放坡開挖的施工要點(diǎn)，可供同類地質(zhì)條件下施工參考。

南四湖；深基坑；放坡開挖；管井降水

南四湖湖西大堤蔡河橋位于蔡河入湖口處，全長(zhǎng)167 m，寬22 m。蔡河橋混凝土灌注樁共40棵，承臺(tái)4個(gè)，其中有主橋2#、3#承臺(tái)開挖深度為8.21 m，由于在主河道內(nèi)新筑攔河壩上進(jìn)行承臺(tái)基坑開挖，水位高7.31 m，施工難度較大。

1　承臺(tái)基坑簡(jiǎn)況

蔡河橋采用筑攔河壩加導(dǎo)流航道施工方案。攔河壩用黏土回填，頂高程35 m，寬60 m，水面高程為34.1 m。2#、3#承臺(tái)底高程為26.79 m，長(zhǎng)為21.4 m，寬為10.4 m，設(shè)計(jì)開挖深度為8.21 m，水位高7.31 m。當(dāng)前，高水位深基坑開挖普遍采用拉森鋼板樁施工工藝，該工藝具有施工周期短，安全性能高，止水能力好，抗側(cè)面壓力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，先期施工的洙水河、惠河等橋均采用此工藝，但是在施工中也發(fā)現(xiàn)不少問(wèn)題，如：橋梁基礎(chǔ)為黏性土，吸附能力強(qiáng)，鋼板樁打入對(duì)打樁機(jī)械要求較高，成本較大；鋼板樁打入及拔出進(jìn)度較為緩慢，影響工期；鋼板樁接合處容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致密封性差，易漏水，影響施工。經(jīng)分析研究，綜合考慮地質(zhì)情況，決定采用放坡開挖配合管井降水施工方案。

2　承臺(tái)基坑施工方案

2.1地下水控制設(shè)計(jì)

1）降水方法。根據(jù)地質(zhì)分析報(bào)告，地層基本以黏土為主，采用井點(diǎn)降水及明溝排水法施工。因基坑?xùn)|西兩個(gè)側(cè)面為迎水面，在基坑上口四周采用管井降水，共設(shè)置12個(gè)管井，等間距布置，形成閉合。井管采用直徑500 mm無(wú)砂管，埋置深度17 m，采用潛水泵抽水，將水降至承臺(tái)底2 m以下。如施工期間有少量滲水，可在基坑底部四周及層間平臺(tái)上挖明溝截水，用水泵將滲水排出。

2）降水計(jì)算。依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-2012），降水井井深計(jì)算綜合考慮基坑深度、降水水位距基坑底要求的深度、水力坡度作用基坑中心所需增加的深度、降水期間的地下水位變幅、濾管綜合工作段長(zhǎng)度，經(jīng)計(jì)算降水深為16.61 m。

綜合考慮水文地質(zhì)條件、基坑大小，采用潛水完整井基坑近河岸計(jì)算公式，基坑降水的排水量通過(guò)計(jì)算，涌水量為1 860.55 m3/d，單井涌水量為568 m3/d，管井?dāng)?shù)量取4。

現(xiàn)場(chǎng)選用SY201規(guī)格為QS15-26-5.5潛水泵，每天一個(gè)井抽水量為288 m3，遠(yuǎn)小于單井用水量，所以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況井的總數(shù)量取12。

現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)井深17 m，井徑為500 mm，井?dāng)?shù)取12，降水井中心距基坑上口距離1 m。

2.2基坑開挖設(shè)計(jì)

本工程2#、3#基坑采用放坡開挖法進(jìn)行土方施工，基坑采用分層開挖，邊坡1∶1，層間留寬度為1.5 m的工作平臺(tái)，基坑開挖深度為8.21 m，基坑開挖完成后，在距基坑坡頂東西兩側(cè)5 m處各打入一排6 m圓木，嵌入深度為2～3.5 m，以防止土體向內(nèi)側(cè)擴(kuò)散。

3　基坑開挖施工時(shí)需注意的問(wèn)題

管井降水是影響施工的關(guān)鍵因素，因此，在排水期間必須保證水泵不間斷運(yùn)行，為防止?jié)撍脫p壞可以及時(shí)更換，需配備一定數(shù)量的備用潛水泵，并配用雙電源以防斷電。技術(shù)人員應(yīng)每天多次測(cè)量管井水位下降情況，同時(shí)觀測(cè)水質(zhì)是否渾濁，如出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)分析問(wèn)題原因并采取有效措施處理。

由于承臺(tái)基坑受高水位壓力影響，容易產(chǎn)生坍塌，造成安全事故，施工期間需要加強(qiáng)位移監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)變形異常（按照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程要求，控制基坑上口水平位移24 mm作為預(yù)警值、36 mm作為限制值），立即停止挖土，在開挖時(shí)發(fā)生邊坡位移超過(guò)預(yù)警值時(shí)，采取加大邊坡自然放坡坡度，并對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行重新分析。

4　結(jié)語(yǔ)

蔡河橋2#、3#承臺(tái)基坑開挖，采用了管井降水放坡開挖施工方案，降水完成后，施工場(chǎng)地較為開闊，能夠干場(chǎng)作業(yè)，為下一道工序施工創(chuàng)造了良好的條件，提高了工效，加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量，與拉森鋼板樁施工方案相比工程成本節(jié)省了近50%。高水位深基坑開挖是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)較高的工程，因此，開挖方案需要詳細(xì)論證，如工程地質(zhì)較差，透水性較強(qiáng)，存在流砂和管涌的隱患，可以考慮在基坑四周增設(shè)水泥土攪拌樁截滲墻進(jìn)行截水。

（責(zé)任編輯趙其芬）

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1009-6159（2016）-06-0037-02

2016-01-15

杜偉（1977—），男，工程師