李海燕

摘要：文章分析了臨近河床的需要，對(duì)深基坑大開挖的承臺(tái)降水施工進(jìn)行了闡述，對(duì)比了各種承臺(tái)降水施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量、安全、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)最大化的施工方案。

關(guān)鍵詞：橋梁建設(shè)；承臺(tái)降水；施工技術(shù)；深基坑開挖；降水施工方案 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U442 文章編號(hào)：1009-2374（2015）36-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.043

本文通過總結(jié)和研究本工程中承臺(tái)基坑降水施工方案，在橋梁承臺(tái)降水施工中，能夠根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)施工狀況進(jìn)行分析與研究，確定最終使用的施工方案，可以靈活、有效采用以下建議，以期提高同類橋梁承臺(tái)的降水施工效率。

1 工程概況

某架橋梁長(zhǎng)總共為811m，橋?qū)捁矠?2m，橋梁在建的時(shí)候采用的是先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)制箱梁，而橋墩在建造的時(shí)候使用的是V型墩，并且采用群樁接承臺(tái)的樣式來進(jìn)行建造，承臺(tái)的高度是3.15m，以平面的角度看去，是一個(gè)平行四邊形，兩個(gè)邊的尺寸分別為8.5m和17.7m，每一個(gè)承臺(tái)混凝土的重量至少是500m3，承臺(tái)下部距離地面有6m的深度，并且主橋4#～12#橋墩位于臨近河邊。整架橋的位置基本處于河流的中下游，因?yàn)楹铀疀_刷較快，因此河道比較寬闊。河道西邊的地形比較平坦，有很多居民在此種植了苗圃、果園等；東邊有水起伏，有居民在此修建魚塘。

2 降水施工方案的對(duì)比分析

2.1 管井降水

開挖基坑土方之前，在含水層中滲進(jìn)管井，將管井的水抽至地下水位的坑底之下，在土體出現(xiàn)固結(jié)的時(shí)候，就能容易地開挖土方；抽水機(jī)械和濾水管井以及吸水管井等組成了管井，其比較適用于地下水比較多且具有較大滲透系數(shù)的砂層及土層。管井的設(shè)備并不是很復(fù)雜，雨期降水比較深，排水量較大，為了使其能夠靈活運(yùn)用并在緊急時(shí)刻得到有效的維護(hù)和修理，要將水泵設(shè)置在地面。與此同時(shí)，其也有不足之處，其隨著施工工期的不斷延長(zhǎng)，含碘量也會(huì)隨之增長(zhǎng)，容易影響周圍地下水。

2.2 明挖明排法

將所有的水集中在提前設(shè)置好的水坑里，采用強(qiáng)制排水的方法來進(jìn)行操作。這種方法操作起來比較簡(jiǎn)單，實(shí)用性也比較強(qiáng)。最適用于基坑中出現(xiàn)大量的涌水現(xiàn)象的時(shí)候，在比較復(fù)雜的地質(zhì)狀況下，有的承臺(tái)基坑用水量會(huì)很小，因此首先應(yīng)該采用明挖法來進(jìn)行試排水。如果遇到了積水量比較大的基坑，無法使用明排法，就要想其他的降排水辦法。

2.3 設(shè)置止水帷幕

也可以將隔水帷幕設(shè)置在基坑邊線外面，用來隔斷水源，防止流砂和減少流水量，常用的方法是高壓噴主漿法來進(jìn)行實(shí)施。雖說這一方法能夠隔斷水源，防止管涌，但是將旋噴注漿管塞進(jìn)入卵石層中特別的困難。除此之外，流動(dòng)水的注漿很難形成凝固體，將會(huì)損失很多漿液，實(shí)施的過程中不但施工難度比較大，也很難保證施工的質(zhì)量，在實(shí)施之后，很難預(yù)測(cè)其實(shí)施效果，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生很大一筆造價(jià)費(fèi)用。最為重要的一點(diǎn)就是高壓旋噴注漿的方式一般只適用于加固地基，在設(shè)置水幕的時(shí)候使用，一般很難進(jìn)入卵石的地層，因此不予考慮。

2.4 截滲墻

其屬于地下連續(xù)墻的一個(gè)小分支，主要用于承臺(tái)降水的隔水，在這里起支擋和抗管涌的作用。這類施工方案的安全性能比較高，風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)來說也比較小，但是需要設(shè)置加固梁以及鋼筋，才能保障施工的安全，其施工的成本較高，工藝非常復(fù)雜，而且截滲墻的底部一定要進(jìn)入相對(duì)隔水層的那個(gè)深度。總體來講，截滲墻屬于一種便于組織施工卻只需使用常見規(guī)格材料和施工機(jī)械。

2.5 鋼套箱

設(shè)置一個(gè)框架，將其下沉到標(biāo)準(zhǔn)的高度，將水下進(jìn)行封底，抽完水之后再進(jìn)行施工承臺(tái)，在各類地質(zhì)中都可以使用無底鋼套箱，選擇使用方法的時(shí)候，可以采取搭建平臺(tái)或者筑島的形式，最終使用挖掘機(jī)來下挖沉套箱。這種方法一般不會(huì)受到樁基的影響，其干擾比較小，承受荷載也不是很高，就封混凝土的工作一般需要一周時(shí)間，其使用的鋼比較多，并且技術(shù)間歇時(shí)間也比較長(zhǎng)。此種方法適合在水比較深的地方使用，其加工成型就需要花費(fèi)大量的時(shí)間和勞力，需要準(zhǔn)備很長(zhǎng)時(shí)間，一般情況下都不符合工程的進(jìn)度。

3 施工總體方案

現(xiàn)代施工管理的具體模式都是將安全、實(shí)用以及經(jīng)濟(jì)作為基礎(chǔ)的，通常情況下使用挖明排法，要是無法使用，再看能否使用其他的備用方案。例如，管井降水作為4#～6#的墩承臺(tái)一般使用臺(tái)降水的方案。如果所碰到的4#～6#墩臺(tái)下部是卵石層的，由于卵石層的寬度長(zhǎng)的情況下都比較大，因此其滲透系數(shù)很大，同時(shí)具有水量充沛的特點(diǎn)，應(yīng)該采用管井降水的方案。截滲墻的降水備用方案采用的是7#～12#墩承臺(tái)。因?yàn)樵诖烁叨鹊闹車┕?chǎng)地的卵層分布不夠均勻以及變化比較大，平均起來的厚度大約為4m，一般都在7～9m之間，通常情況下，9#墩的附近，下伏土就成為黏土，這時(shí)候可以將其用作隔水層，將截滲墻設(shè)置在開挖的承臺(tái)基坑的周圍，盡量使其進(jìn)入巖土之中，這種辦法能夠有效制止坑外的地下水進(jìn)入坑內(nèi)，這種情況下，坑內(nèi)只需簡(jiǎn)單的排水就能解決問題。在遇到含水層厚度較小的地層的時(shí)候，最適合使用這種方案，因?yàn)檫@種情況下不僅造價(jià)合理，而且施工簡(jiǎn)單。

4 管井降水方案

在實(shí)施管井降水方案之前，首先仔細(xì)勘察施工場(chǎng)地的實(shí)際地質(zhì)條件及估算基坑降水涌水量等，一般將降水井布置在承臺(tái)基坑坡頂上，井深一般為20m，井與井之間的距離為6m；在降水井待基坑挖到136.0絕對(duì)高度的時(shí)候即可開始施工。

4.1 降水井結(jié)構(gòu)

（1）過濾器。過濾器指的是降水井井管外部的外徑約460mm、內(nèi)徑約360mm大小的無砂混凝提礫石管，井管一般使用濾水管，使用尼龍網(wǎng)纏周圍的裝置組成；（2）沉淀管。沉淀管在降水井底部的2m處，通常情況下都是使用的加筋混凝土濾水管；（3）回填濾料。砂卵石層填料通常情況下使用直徑為含水層顆粒的8～10倍為最佳的填料規(guī)格。濾料的回填高度必須要比頂板高。

4.2 降水井的施工

為了使降水井的施工質(zhì)量得到保證，鉆井的時(shí)候一定不能將泥漿運(yùn)用到這里，而是將鉆井時(shí)地層制成泥漿護(hù)臂成井工藝進(jìn)行全程使用。在碰到榻孔現(xiàn)象的時(shí)候，再使用泥漿來鉆井。（1）設(shè)置降水井機(jī)電的有關(guān)配置。在布置承臺(tái)基坑降水井的情況下一般都有35個(gè)眼，所配置的深井潛水泵具有18kW的額定功率，160m3/h的額定流量，揚(yáng)程為36m。在設(shè)置的過程中給每一眼井都配有單獨(dú)的開關(guān)，其中配帶1臺(tái)發(fā)電機(jī)、10臺(tái)深井潛水泵以及5臺(tái)配電柜，還有一些日常使用的水管和材料，以作為今后的維修裝備；（2）降水井運(yùn)行方式。電費(fèi)在降水井的總費(fèi)用當(dāng)中占有很大一部分，因此使用優(yōu)化管理的方式進(jìn)一步降低費(fèi)用。降水井在將開挖竣工之后并配置好設(shè)備以后，分析開挖進(jìn)度來決定是否需要開啟降水井。如果涉及到地下水位要等一段時(shí)間之后才能降下去時(shí)，在實(shí)施基坑降水的時(shí)候，為了避免基坑正常開挖受到水位降沉的影響，必須要提前將降水井抽排地下水開啟。在開啟抽水設(shè)備之后，首先觀測(cè)基坑內(nèi)水位的變化情況，如果水位的下降速度足夠大，甚至大于基坑開挖時(shí)的速度時(shí)，就可以將部分的抽水設(shè)備關(guān)閉，在下次需要的時(shí)候再開啟，以免浪費(fèi)多余的電量。

5 截滲墻止水方案

布置截滲墻的時(shí)候，要根據(jù)基坑的高度在其距承臺(tái)邊緣4m，切距離頂部4m的地方進(jìn)行安裝，截滲墻塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度一般在1.5～2.5MPa，其具體的滲透系數(shù)通常情況下在10-7cm/s以下，將厚度設(shè)置為0.8m，設(shè)置嵌入砂質(zhì)黏土巖，將其深度定為0.5m。

5.1 截滲墻施工方案

（1）使用“鉆劈法”成槽；（2）護(hù)壁的時(shí)候采用膨潤(rùn)土泥漿，因?yàn)閷?duì)于施工的各項(xiàng)高難度指標(biāo)只有泥漿能夠滿足其要求，以此來避免攜帶巖渣，并且能夠維護(hù)孔壁；（3）澆筑混凝土的時(shí)候采用泥漿下直升導(dǎo)管發(fā)，這樣一來汽車起重機(jī)配合混凝土來進(jìn)行澆筑；（4）在實(shí)施墻段連接的時(shí)候使用“接頭管法”。

5.2 鉆孔成槽

（1）在實(shí)施成槽施工的過程中使用“鉆臂法”。剛開始對(duì)一期槽段實(shí)施沖擊鉆機(jī)鉆進(jìn)主孔設(shè)計(jì)孔深，然后對(duì)于副孔實(shí)施劈打，一直打到最初所要求的孔的具體深度；（2）以基巖入量設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)來決定成槽的深度。一般情況下風(fēng)化巖下大概嵌入到0.5m處距離墻底深度處，在將要成槽的情況下，要留心取鉆渣接近基巖面時(shí)的樣品，交給現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人或者有關(guān)地質(zhì)工程師對(duì)巖樣實(shí)施更準(zhǔn)確的鑒定，成槽深度也是通過其來進(jìn)行決定的；（3）槽段劃分。除過一些特殊地質(zhì)地區(qū)的特殊情況，在一期和二期當(dāng)中，槽段都設(shè)置成5m。通常情況下將合龍段設(shè)置在槽較深以及條件相對(duì)較好的地方。

5.3 混凝土的澆筑

澆筑混凝土的時(shí)候，一般使用直升導(dǎo)管法。具體為：在注入水泥砂漿之后再將混凝土放入里面；在開澆之前，要注意導(dǎo)管內(nèi)部是否能夠浮起隔離籃球。然后再將充足的混凝土澆入其中，將塞球壓住，然后將其立即埋住；在實(shí)際的澆筑過程中將導(dǎo)管底口始終埋在混凝土底下；要在整個(gè)澆筑的過程中對(duì)混凝土實(shí)施連續(xù)澆筑，注意控制混凝土面不斷上升的局面，一定要將高差基本控制在0.3m左右，并且在每隔30min之后都要測(cè)量混凝土面的深度，然后堅(jiān)持能夠在2h內(nèi)對(duì)導(dǎo)管內(nèi)混凝土面的深度測(cè)量一次。

5.4 墻段連接

采用“接頭管法”來實(shí)施墻段連接，在結(jié)束一期操控清孔換漿之后，將接頭管設(shè)置的槽孔端頭之下，針對(duì)槽內(nèi)混凝土初凝的狀況在完成澆筑或者混凝土澆筑的過程中，使用拔管機(jī)將接頭管慢慢地拔起來，最終將接頭空留設(shè)在一期的槽孔中。在對(duì)二期的混凝土進(jìn)行澆筑的過程中，要在靠近一期側(cè)壁的圓弧接頭旁邊設(shè)置接頭孔，以使墻段能夠進(jìn)行有效連接。

6 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)本工程中承臺(tái)基坑降水施工方案的總結(jié)和研究，如果在今后的橋梁承臺(tái)降水施工過程遇到難以解決的問題，能夠根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)施工狀況進(jìn)行分析與研究，最終確定使用哪種施工方案，能夠靈活、有效使用以上意見，將會(huì)促使同類橋梁承臺(tái)的降水施工更加便捷與高效。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）