過水淺灘卵石層基坑開挖施工技術(shù)

劉長剛，曲劍輝，徐振騰，李海亮

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 主要控制方面

在我國，由于水系較為發(fā)達(dá)，河流密布，在路線設(shè)計過程中，或多或少地會出現(xiàn)橫跨江河的情況，導(dǎo)致基礎(chǔ)處于江河中，使基坑開挖施工條件復(fù)雜，對施工技術(shù)的要求較高，導(dǎo)致水中基礎(chǔ)開挖施工成為橋梁建設(shè)過程中關(guān)鍵的一環(huán)。

水中基坑開挖作為水中施工，以其施工難度大、建設(shè)周期長、風(fēng)險系數(shù)高的特點(diǎn)，成為了控制橋梁施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素。因此，在橋梁建設(shè)過程中，采取有效的施工方法具有十分重大的意義。在我國對水中基坑常用的施工措施主要有兩種：鋼板樁法、帷幕法。

鋼板樁施工對地質(zhì)層有相應(yīng)的要求，對承載力較大的地質(zhì)層施工難度系數(shù)較大，不能起到很好的圍堰效果，且施工成本過高，施工周期長。帷幕法存在的問題是施工需要有專業(yè)的施工隊伍，操作難度系數(shù)大，施工完后需要等待水泥樁形成一定強(qiáng)度后方可開挖，耽誤工期。且旋噴機(jī)無法穿透卵石地層進(jìn)行噴射，不能形成有效地阻水帷幕。

根據(jù)我部實(shí)際施工生產(chǎn)任務(wù)，現(xiàn)場的實(shí)際情況，提出新的水中基坑施工技術(shù)。本文主要從三個方面展開，一是水中基坑擴(kuò)大基礎(chǔ)施工；二是四道阻水措施施工；三是施工過程控制。

1.1 水中基坑擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

卵石層地質(zhì)具有孔隙率較大，透水性較高，承載力不均勻、表面光滑不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，且由于卵石在河床底部粒徑較大，在實(shí)際施工過程中直接開挖易導(dǎo)致塌方、護(hù)坡滑動等，所以在施工過程中需要增大平臺施工面積，基坑外圍布設(shè)一周可供機(jī)械施工的便道，保證水中開挖過程中施工作業(yè)面，進(jìn)行擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖施工。

由于處于汛期，河流水位較高，河流中全是卵石，透水性極好，所以在開挖準(zhǔn)備過程中，水流滲透速度快，看不到基底的情況。所以在施工時，測量放樣一定要精準(zhǔn)以及給出準(zhǔn)確高程，避免因高程不足，或范圍不夠，從而二次開挖，加大施工難度，耽誤施工進(jìn)度。

在開挖時，挖掘機(jī)由下游一頭向上游一頭挖，挖出的料在基坑邊上做防護(hù)，防止水位增高，直接沒過基坑，影響施工進(jìn)行。挖掘機(jī)挖出一個面后，選擇幾個點(diǎn)來進(jìn)行高程、位置控制，確定無誤后繼續(xù)開挖，直到基坑全部開挖完成。

1.2 四道阻水措施

(1)第一道阻水措施

鉆孔樁施工時筑島圍堰時大部分填料為大顆粒的卵石，空隙率較大，透水性較好。采用厚塑料薄膜對圍堰進(jìn)行防水和隔水處理。采用機(jī)械在筑島四周(主要為迎水側(cè))邊坡進(jìn)行鋪設(shè)塑料布，塑料布底腳處設(shè)置鋼筋加重，鋪設(shè)完成后回填小卵石進(jìn)行覆蓋，保證整體的穩(wěn)定性及防止卵石沖刷，此為第一道阻水措施。

(2)第二道阻水措施

在筑島平臺四周可供機(jī)械行走的便道中間挖設(shè)一道深度為2.5 m左右的溝槽，采用黏土配合土工膜的方式進(jìn)行回填，填筑至頂面。土工布下入水中后，用黏土將土工膜全部蓋住，形成復(fù)合的隔水層，增強(qiáng)島內(nèi)材料的阻水性能，減少大孔隙水流，此為第二道阻水措施。

(3)第三道阻水措施

黏土夾層設(shè)置完成后，進(jìn)行基坑開挖，深度滿足要求后，采用單壁鋼套箱作為第三層阻水措施?，F(xiàn)場制作鋼套箱，為防止套箱直接下入基坑被擠壓變形，采用工字鋼來加固，在套箱的四周橫縱方向每隔1 m加焊1道φ14型號的工字鋼，在套箱四個角處，沿鋼板邊1 m處，上下加焊兩道工字鋼，總共8道。加固完成后，根據(jù)實(shí)際情況，選用兩輛25T吊車將鋼套箱吊入基坑內(nèi)，吊裝時，測量人員確認(rèn)位置無誤后，然后再將套箱落底。

(4)第四道阻水措施

在鋼套箱下入基坑后，采用不透水的黏土回填套箱內(nèi)外部底腳，針對套箱底腳透水進(jìn)行密封，形成第四道阻水措施。黏土回填不能回填過多，防止因側(cè)面土壓力過大造成鋼套箱的移位，因此回填黏土?xí)r要內(nèi)外部同時回填，黏土回填高度使鋼套箱底腳處位置埋深0.5 m即可，保證鋼套箱底部的封閉性。

1.3 施工過程控制

準(zhǔn)備工作完成后，套箱內(nèi)外開始同時排水施工，使套箱內(nèi)外水壓力保持一致，由專人看管水泵。待滿足施工條件后，開始進(jìn)行后續(xù)施工。

2 結(jié) 論

麗水市靈山大橋水中基坑施工時，因地質(zhì)條件環(huán)境的原因，位于河道內(nèi)，施工難度大，制約著下部結(jié)構(gòu)工期。采用了過水淺灘卵石層基坑開挖施工技術(shù)，在2019年5月末實(shí)現(xiàn)承臺全部施工完成，比預(yù)期提前了15 d，這樣節(jié)約了工期，大大降低了施工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。項目部應(yīng)用該技術(shù)取得了良好的成果，并進(jìn)行了相應(yīng)的推廣應(yīng)用，根據(jù)項目實(shí)例該技術(shù)受到業(yè)主單位與監(jiān)理單位的好評，并在業(yè)內(nèi)進(jìn)行了相應(yīng)的推廣使用。