東莞市東江梨川大橋39號(hào)墩岸坡處透水傾斜巖地質(zhì)條件下承臺(tái)施工技術(shù)研究

施潔

【摘要】不同的施工和地質(zhì)水文條件下，承臺(tái)施工方案各不相同。華南地區(qū)河道河網(wǎng)密布，河岸歷經(jīng)長(zhǎng)久的沖刷及沉積，導(dǎo)致橋墩墩位河床標(biāo)高較高，幾乎無覆蓋層，且?guī)r層地勢(shì)高低不平，承臺(tái)嵌入河床較深。本文以東江梨川大橋第二合同段主橋39#墩承臺(tái)施工為主題，根據(jù)岸坡處透水傾斜巖的特殊地質(zhì)條件，施工平臺(tái)利用填土結(jié)合鋼板樁圍堰后形成，承臺(tái)基坑支護(hù)為復(fù)合型基坑支護(hù)型式，采用鉆孔樁排樁和鋼板樁圍堰相結(jié)合，確保承臺(tái)安全、優(yōu)質(zhì)、快速地施工完成。

【關(guān)鍵詞】透水傾斜巖;承臺(tái);復(fù)合型基坑支護(hù);技術(shù)研究

東莞市東江梨川大橋東莞水道主橋?yàn)槿邕B續(xù)獨(dú)塔無背索豎琴式鋼砼混合梁斜拉橋，墩、塔、梁固結(jié)，跨徑組合為51.5m+138m+55m=244.5m。見圖1

梨川大橋39#主墩承臺(tái)位于大王洲島一側(cè)東江岸坡范圍，承臺(tái)為“工”字型，單幅承臺(tái)尺寸長(zhǎng)為15.5m，寬10.0m，厚4.5m。承臺(tái)底標(biāo)高-4.767m，堤頂路面標(biāo)高+6.8m，承臺(tái)底距離大堤頂面道路高差11.567m。墩位處幾乎無覆蓋層，且?guī)r層地勢(shì)高低不平，巖層平均標(biāo)高-4.04m，最淺處為-0.33m，最深處為-6.46m，承臺(tái)底面標(biāo)高大部分區(qū)域處于巖層頂面以下。埋深范圍內(nèi)巖層為中風(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化巖層，地質(zhì)條件復(fù)雜。

1、地質(zhì)水文條件

根據(jù)梨川大橋地質(zhì)鉆孔揭露的巖土層結(jié)構(gòu)組成，橋位區(qū)覆蓋層由素填土、河流沖擊相粘性土層、砂層、軟土層等組成;基底由多種巖層組成。

梨川橋橋位地處珠江三角洲平原區(qū)，地下水類型以第四系松散層潛水及基巖裂隙水為主，砂土層為主要含水層，地下水量豐富，地下水受河流水、大氣降水及徑流補(bǔ)給;以蒸發(fā)及水平側(cè)向徑流為主要排泄方式;基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，水量貧乏～一般，富水不均?？辈炱陂g地下水位埋深0.6～4.5m，水位標(biāo)高約1.43～6.17m。橋位處東莞水道河槽寬闊，寬度約135m，河床高程0.2～-6.5m，常水位+1.8m，低潮位時(shí)0.20m～0.30m，高潮位時(shí)2.10～2.20m，潮水具“一日兩漲兩落，潮差、潮時(shí)不等”的特征。十年一遇洪水位+3.46m，基坑支護(hù)按+3.0m水位設(shè)計(jì)。

2、方案比選

2.1施工圖推薦方案

施工圖推薦的39#墩支護(hù)方案為：在筑島圍堰和路堤上插打鋼板樁作為一級(jí)支護(hù)，在承臺(tái)四周施工鉆孔樁和旋噴樁作為二級(jí)支護(hù)。詳見“圖2.1-1 39#墩承臺(tái)支護(hù)斷面示意圖”。見圖2.1-1

2.2基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

39#墩采用填土筑島提供鉆孔樁作業(yè)平臺(tái)，承臺(tái)基坑采用排樁支護(hù)+懸掛式旋噴樁止水帷幕支護(hù)方案。

39#墩承臺(tái)所處南堤路岸坡最高點(diǎn)標(biāo)高+6.9m，最低點(diǎn)標(biāo)高+0.1m。筑島頂面高程為+4.5m，筑島平面呈不規(guī)則長(zhǎng)方形，長(zhǎng)約90m，寬約40m，外側(cè)距承臺(tái)邊緣約15m，面積約2600m2。填土前在筑島外圍邊線插打12m長(zhǎng)鋼板樁，并在填土坡面上填筑砂袋防止河水沖刷。鉆孔樁施工前將大堤向38#墩方向改遷，將原大堤開挖至+4.5m與筑島面等高形成鉆孔樁作業(yè)平臺(tái)。

基坑支護(hù)排樁采用φ1.0m鉆孔樁，間距@1.1m，沿承臺(tái)基坑四周布置，排樁至承臺(tái)邊緣凈距1.15m，樁頂標(biāo)高+2.0m，樁底標(biāo)高-13.0m，截面配筋主筋為24根φ22mm鋼筋，箍筋為φ10mm@200mm鋼筋。

在排樁頂部設(shè)置截面尺寸1.0×1.0m的鋼筋混凝土冠梁將排樁連成整體，并在冠梁上設(shè)置內(nèi)支撐。冠梁截面配筋主筋為16根φ22mm鋼筋，箍筋為φ10mm@150mm鋼筋。內(nèi)支撐采用φ800×10mm鋼管樁，兩端與冠梁側(cè)面的預(yù)埋鋼板焊接固定。

在支護(hù)樁外側(cè)采用雙排φ500@350mm高壓旋噴樁止水帷幕，旋噴樁頂標(biāo)高+4.5m，底標(biāo)高-6.5m。39#墩支護(hù)示意見“圖2.3-139#墩承臺(tái)圍堰立面圖”。見圖2.3-1

3、施工工藝

3.1工藝流程

施工工藝流程詳見圖3.3-1 鉆孔支護(hù)樁施工流程圖;

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)見“圖3.1-1 39#墩基坑支護(hù)立面示意圖”及“圖3.1-2 39#墩基坑支護(hù)立面示意圖”。圖3.3-1 、圖3.1-1? 、圖3.1-2

3.2筑島施工

梨川大橋橋址處的東江水道一般高潮水位1.8m，一般低潮水位0.2m，樁基圍堰施工平臺(tái)標(biāo)高為+4.0m。為防止水土沖刷，筑島圍堰前先沿施工平臺(tái)范圍打設(shè)鋼板樁。

3.3支護(hù)樁施工

39#墩樁基施工完成，進(jìn)行場(chǎng)地平整后，再施工支護(hù)樁。支護(hù)樁設(shè)置在鋼板圍堰內(nèi)側(cè)，承臺(tái)四周，采用φ0.8m鉆孔樁，間距@1.0m，樁頂標(biāo)高+1.0m，樁底標(biāo)高-9.0m，樁長(zhǎng)10m，支護(hù)樁距承臺(tái)邊1.65m，樁頂設(shè)1.0×1.0m（高×寬）冠梁。支護(hù)樁采用沖擊鉆施工，安裝鋼筋籠后，進(jìn)行灌注水下混凝土施工。為保證新灌注樁基不受鄰近樁基沖孔施工的振動(dòng)干擾，支護(hù)樁必須間隔3個(gè)以上樁距。

支護(hù)樁施工流程見“圖3.3-1 鉆孔支護(hù)樁施工流程圖”，具體施工方法與常規(guī)岸上鉆孔樁相同。

圖3.3-1 鉆孔支護(hù)樁施工流程圖

3.4冠梁施工

為進(jìn)行冠梁施工，待支護(hù)樁施工完成后，將施工平臺(tái)標(biāo)高由+4.0m降至+2.0m，基坑施工坡比為1：1，坡腳位置距冠梁外側(cè)約5m，然后進(jìn)行冠梁的基坑開挖，破除樁頭后進(jìn)行冠梁施工。

3.5高壓旋噴樁止水帷幕施工

完成支護(hù)樁施工后，再在支護(hù)樁外側(cè)采用雙排φ500@350mm高壓旋噴樁止水帷幕，旋噴樁頂標(biāo)高+4.5m，底標(biāo)高-6.5m。高壓旋噴樁施工流程見“圖3.5-1 高壓旋噴樁施工工藝流程圖”

圖3.5-1 高壓旋噴樁施工工藝流程圖

3.6鋼板樁插打