基于SC 樁支護(hù)方案在路基施工中的應(yīng)用探討

魏鵬飛

（山西路橋第四工程有限公司,山西 大同 037000）

0 引言

SC 樁支護(hù)在砂層土路基施工中與傳統(tǒng)的鋼板樁支護(hù)相比，受力更加明確，支護(hù)穩(wěn)定性更強。對于較大基坑的開挖安全風(fēng)險更低，能夠極大地提升工程的質(zhì)量與安全[1-2]。該文基于項目實踐案例，分析SC 樁支護(hù)方案的具體運用，并總結(jié)SC 樁支護(hù)與鋼板樁支護(hù)方式的施工技術(shù)要點，具有十分重要的工程實踐意義。

1 工程概況

某大橋改擴(kuò)建工程，需拆除兩座舊橋，新建大橋一座，起終點與（S106 線）順接，路線全長4.512 km，其大橋長2 408 m，引道長2.104 km，橋面寬度13 m，路基寬度13.5 m，雙向2 車道。該項目擬全部拆除舊橋，在舊橋下游凈距l(xiāng) m 處新建一座大橋。在施工過程中2 個橋臺（0#/80#）及33 座橋墩（1#~4#/34#/35#及53#~57#）位于現(xiàn)路基邊坡上，橋墩下的樁基礎(chǔ)、承臺施工時，需對現(xiàn)路基邊坡進(jìn)行開挖，故設(shè)置預(yù)制高強鋼管混凝土管樁支護(hù)，以保證現(xiàn)狀道路路基穩(wěn)定，正常通行。該項目順橋向路基側(cè)采用鋼管混凝土管樁支護(hù)，橫橋向兩側(cè)邊坡采用鋼板樁支護(hù)，待鋼管混凝土管樁支護(hù)及鋼板樁完成后再開挖舊路路基邊坡進(jìn)行新橋橋墩及承臺樁基施工。

2 SC 樁施工工藝流程

施工工藝流程（見圖1）

圖1 SC 樁施工工藝流程圖

3 SC 樁施工技術(shù)要點

3.1 測量放線

樁位放樣按從整體到局部相結(jié)合的原則進(jìn)行SC 樁放樣[3]。SC 樁樁位的中心點，成孔前用全站儀放點，先測出樁的中心點和原地面標(biāo)高，樁孔中心外2 m 左右位置設(shè)置前后左右的樁孔定位護(hù)樁，施工時拉線確定樁位。樁孔定位后報總包現(xiàn)場管理人員及監(jiān)理工程師復(fù)核確認(rèn)。在終孔后必須檢測，使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)，以確保樁位準(zhǔn)確[4]。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

在SC 樁樁位定出鋼護(hù)筒十字控制樁后，開始埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的鋼護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于鉆斗直徑20 cm，長度1.5 m，護(hù)筒頂部高出地面30 cm，周圍用黃土夯實，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于規(guī)范規(guī)定范圍。

3.3 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位前，首先檢查設(shè)備狀態(tài)是否完好。通過測量放樣出的孔位確定旋挖鉆機(jī)的擺放位置，然后檢查確認(rèn)鉆機(jī)擺放位置基礎(chǔ)是否牢固[5]。將鉆斗中心線對準(zhǔn)護(hù)筒中心線與SC 樁孔位中心線，使三點在同一直線上，鉆斗與中心線交點的誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

3.4 鉆進(jìn)成孔

鉆孔作業(yè)：旋挖鉆機(jī)成孔應(yīng)采用跳挖方式鉆孔作業(yè)，鉆孔施工過程見圖2。

圖2 單樁成孔網(wǎng)絡(luò)圖

因該項目地層主要為砂層，樁位深度不大于18 m，所以成孔較快。鉆孔過程中利用旋挖鉆機(jī)的液晶顯示屏控制好進(jìn)尺速度與垂直度，在鉆進(jìn)過程中控制好泥漿比重，為防止孔壁倒塌，每隔30 min 檢測泥漿比重，直至鉆孔完畢[6]。鉆渣用挖機(jī)打堆，然后用翻斗車及時運出場內(nèi)。

3.5 成孔、成孔檢查

根據(jù)地質(zhì)報告以及設(shè)計資料提供的深度結(jié)合現(xiàn)場實際情況，達(dá)到設(shè)計孔深后，經(jīng)參建各方檢驗合格后，即可終孔。

鉆孔作業(yè)完畢，按照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106—2014）進(jìn)行旋挖樁的施工及質(zhì)量控制，清孔采用2 次清孔工藝，以減少沉渣厚度，對施工完畢后的SC 樁孔道應(yīng)進(jìn)行孔道深度及沉渣厚度檢查。

3.6 導(dǎo)管下放

導(dǎo)管選擇：①導(dǎo)管采用30 cm 外徑導(dǎo)管，最下節(jié)長8 m，中間節(jié)長3 m。對于舊導(dǎo)管在試壓前應(yīng)首先檢查外觀質(zhì)量有無缺陷，確認(rèn)導(dǎo)管沒有缺陷后通過壁厚檢測的方式來判定導(dǎo)管壁厚是否滿足要求；②導(dǎo)管在使用前，除仔細(xì)檢查導(dǎo)管的外觀質(zhì)量外，還應(yīng)組織對導(dǎo)管進(jìn)行試壓和水密性試驗，確保導(dǎo)管澆筑過程中能正常使用；③導(dǎo)管下放過程中應(yīng)檢查密封圈是否損壞，法蘭盤是否擰緊。下放過程中應(yīng)豎直、輕放、以免碰撞孔壁破壞孔道泥漿護(hù)壁；④試壓前應(yīng)對每根導(dǎo)管進(jìn)行編號，安裝時按照編號的順序進(jìn)行安裝[7]。

導(dǎo)管安裝：導(dǎo)管安裝時應(yīng)按導(dǎo)管試壓前的編號順序進(jìn)行安裝，還應(yīng)檢查每節(jié)導(dǎo)管橡皮圈是否安裝且無損，檢查法蘭盤絲扣是否存在破損情況，如果這些情況都存在則導(dǎo)管堅決不能使用。導(dǎo)管安裝完成后，先卸壓。在孔內(nèi)提升導(dǎo)管，將導(dǎo)管底節(jié)提升至孔底45 cm，以便砂漿灌注過程中封底順暢。

3.7 砂漿灌注

砂漿灌注:采用導(dǎo)管灌注法，即利用封閉的連接鋼管作為砂漿的輸送通道，管的下部埋入砂漿2 m，使從下而上連續(xù)不斷灌入的貫入砂漿逐步形成樁身，不得出現(xiàn)離析、斷樁、縮頸現(xiàn)象，確保垂直度[8]。

砂漿施工流程（見圖3）：①安裝導(dǎo)管卸壓完成后。將導(dǎo)管底節(jié)定位在距離SC 樁孔底45 cm 位置；②導(dǎo)管內(nèi)皮球安放后，安裝大料斗，根據(jù)封底方量來確定料斗的選擇，然后安裝料斗封口鐵板；③灌入首盤砂漿，砂漿加滿整個料斗；④將封口板向外拔出，灌入砂漿，砂漿灌注過程保持連續(xù)不斷，導(dǎo)管埋入砂漿內(nèi)1 m 以上；⑤連續(xù)灌注砂漿，導(dǎo)管上提，導(dǎo)管下口埋深始終保持4~6 m，導(dǎo)管嚴(yán)禁拔出砂漿高度；⑥砂漿灌注完畢，用測繩測量實際灌注深度，確認(rèn)后拔出導(dǎo)管；⑦砂漿應(yīng)具有良好的和易性和流動性。砂漿直接在商品混凝土攪拌站生產(chǎn)，直接使用罐車由施工便道運至施工現(xiàn)場，嚴(yán)格控制水泥用量。

圖3 砂漿貫入示意圖

3.8 管樁施工準(zhǔn)備

將SC 樁劃出1 m 刻度線，并標(biāo)識距樁底有效長度。

3.9 管樁運輸和吊裝

SC 樁采用平板車拖運至施工現(xiàn)場，存放在指定位置。管樁要平放在堅實平整的地面上，用木方支墊。采用專用吊具卸車，當(dāng)SC 管樁現(xiàn)場分層堆放時，SC 管樁擺放時要有防滾措施和警示標(biāo)志。

3.10 管樁定位

用GPS 在護(hù)筒外打4 個樁心控制點，并用短鋼筋做好標(biāo)識。4 個點扯線的交點即為樁心，SC 樁的樁端尖頭保證與所扯線交點垂直且重合。

3.11 植樁

高頻震動錘植樁，采用挖機(jī)吊勾喂樁，采用單點起吊，通過對每個樁的計算，算出吊點位置，然后對準(zhǔn)SC樁樁位中心將樁下放，下放過程中要保持樁身垂直[9]。調(diào)整SC 樁垂直度，保證SC 樁垂直度控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)（1%），否則，應(yīng)及時將SC 樁拔出重新插入施打。SC 樁下放過程中通過導(dǎo)向裝置控制樁身垂直度，SC樁停打時的傾斜度<1%。

3.12 打樁方法

要求：樁錘、樁尖、樁身及樁位中心點應(yīng)保持在同一縱軸線上錘擊，注意觀察樁身進(jìn)入速度和傾斜度變化。

3.13 停打標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)樁頂沉到設(shè)計標(biāo)高后停止沉樁。

3.14 鋼板樁及圍凜施工

鋼板樁采用鎖扣式拉森鋼板樁，規(guī)格型號[400 mm×180 mm×14.8 mm（腹板厚）]。鋼板樁進(jìn)場前需仔細(xì)清點并要仔細(xì)檢查，不得使用有缺陷的鋼板樁，鎖扣損壞的鋼板樁一律不得用于該項目進(jìn)行施工[10]。此外還應(yīng)重點關(guān)注以下施工要點：

（1）測量定位：先用3 根鋼管樁放出鋼板樁的軸線位置（偏離軸向36 cm），然后用一條36b 工字鋼做導(dǎo)向，確保每根鋼板樁在軸線位置，然后逐根插打。鋼板樁、圍檁布置見圖4。

圖4 鋼板樁平面示意圖

（2）將鋼板樁轉(zhuǎn)運至施工現(xiàn)場作業(yè)點后，首先組織現(xiàn)場施工人員對鋼板樁的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，用一根短樁做鎖扣的連接質(zhì)量試驗，若發(fā)現(xiàn)有存在不合格現(xiàn)象的不能直接用于SC 樁鋼板樁施工，要及時清退出場。

（3）插打鋼板樁之前需仔細(xì)檢查振動錘的情況，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，型號正確。振動錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要組織專業(yè)人員進(jìn)行檢查，確保各線路暢通，使用功能正常。

（4）將鋼板樁擺放在導(dǎo)向邊上，采用50 t 履帶吊進(jìn)行施工。施工過程中安排專人負(fù)責(zé)掛上振動錘、夾住鋼板樁、調(diào)整垂直度及理順油管和電纜。50 t 履帶吊擺放在靠近鋼板樁插打位置，位置選擇在結(jié)實的地面上。

（5）振動錘下降，操作機(jī)手打開液壓卡口，卡口夾起鋼板樁，專人負(fù)責(zé)檢查卡口深度是否滿足要求。

（6）待振動錘卡口夾起鋼板樁后，履帶吊吊起振動錘使鋼板樁底口離開地面30 cm 高，履帶吊停止起吊。

（7）鋼板樁進(jìn)行插打前，鎖扣位置涂好黃油，用來減少鋼板樁插打時鎖扣的摩阻力并加強鎖扣防滲性能。插打鋼板樁時應(yīng)始終保持平穩(wěn)，插打過程中根據(jù)地面標(biāo)高統(tǒng)計好每根鋼板樁插打深度，確保鋼板樁有效支撐高度。

（8）在鋼板樁插打施工過程中，要安排專人負(fù)責(zé)測量工作，鋼板樁位置都要緊貼36b 工字鋼導(dǎo)向。如果在插打時發(fā)現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，需要及時調(diào)整，為保證插樁順利合龍，要求每根鋼板樁樁身都要垂直。在鋼板樁插打施工過程中必須保證鎖扣的密實性，以防滲漏現(xiàn)象。

（9）對準(zhǔn)鋼板樁與36b 工字鋼導(dǎo)向位置，靠震動錘施工至鋼板樁所要插打的設(shè)計位置。

（10）待SC 樁與路基邊坡處鋼板樁施工完成后，開始樁基施工。樁基施工完成后開始施工剩余鋼板樁與內(nèi)支撐，然后開始土方開挖準(zhǔn)備承臺施工；待承臺施工完畢，鋼板樁開始拆除。

4 結(jié)論

綜上所述，該文所述SC 樁支護(hù)方案，用于橋梁樁基、承臺與路基立交段修筑，達(dá)到了不影響原有公路通行狀況的施工效果，相對于傳統(tǒng)的支護(hù)方式，其受力更為顯著。此施工方案的運用，可以有效地提高基坑開挖的質(zhì)量和安全水平，能在施工結(jié)束后，對所用的施工材料進(jìn)行高效回收。對于新老道路間距較近，且不能阻礙原道路交通通行情況，該文所述方案具有較大的實踐指導(dǎo)意義。