【摘要】本文描述對(duì)象為杭州蕭山機(jī)場(chǎng)路高架橋改建項(xiàng)目，主要內(nèi)容為對(duì)大車流量路段橋梁基坑開(kāi)挖支護(hù)的設(shè)計(jì)及其施工的介紹，希望能對(duì)類似工程產(chǎn)生借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】深基坑；開(kāi)挖；排樁支護(hù)；設(shè)計(jì)；施工

1工程概況

該地段BRT 系統(tǒng)QA標(biāo)高架橋橋墩共11個(gè)，序號(hào)為154#～164#。該橋上部采用了預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆箱梁，下部結(jié)構(gòu)則為樁基承臺(tái)接墩柱。墩柱結(jié)構(gòu)是群樁式，承臺(tái)樁基為四根或六根，共有兩種尺寸，分別為11.3*5.7*3.5m和11.1*5.7*3.0m。墩柱最高達(dá)21.5米，以地面為界線分為上下兩部分，上部是矩形板式花瓶墩，下部是矩形實(shí)體墩。由于市心北路車流量較大，施工時(shí)須將交通影響降到最低，所以承臺(tái)施工不選擇放坡開(kāi)挖式，而選擇垂直開(kāi)挖式。

2建設(shè)條件

2.1施工條件

該地道路交通便利，但施工時(shí)需封閉部分車道，因此對(duì)交通壓力會(huì)有所增加?；又ёo(hù)的開(kāi)挖施工需控制在圍擋之內(nèi)，其穩(wěn)定性會(huì)對(duì)交通和施工產(chǎn)生影響。

2.2土層地質(zhì)分布情況

從上到下依次為： 第一層，填筑土—— -a拋石；第二層，中塑性亞粘土—— -1粗砂；第三層，中塑性殘積亞粘土；第四層，全風(fēng)化花崗巖；第五層，散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖；第六層，碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖；第七層，弱風(fēng)化花崗巖；第八層，微風(fēng)化花崗巖。

2.3水文地質(zhì)條件

地下水主要包括以下幾類：

A、上層滯水是弱～中等透水層，分布于第一層；

B、松散巖類孔隙潛水是強(qiáng)透水層，存于第二層；

C、風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙潛水～微承壓水是弱透水層，由第三層至第五層組成，含水量較少；

D、基巖裂隙承壓水是中等～強(qiáng)透水層，分布于第六層至第八層，富含水量高，水位埋藏較深。

3支護(hù)方案的確定

根據(jù)上述條件及相關(guān)要求，基坑支護(hù)施工可選擇以下方案：

鋼板樁方案，速度快、工期短，但缺陷也明顯：進(jìn)入亞粘土層后打入困難；

倒掛井壁方案，即邊開(kāi)挖邊支護(hù)，能及時(shí)運(yùn)用鋼筋混凝土搭建一個(gè)封閉框架，其缺陷在于豎向支護(hù)剛度較小，支撐密，不利于開(kāi)挖；

排樁方案，即樁基加三道支撐結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢(shì)在于豎向支撐剛度較大，且支撐較少。

在綜合比對(duì)之后，確定支護(hù)結(jié)構(gòu)為“沖（鉆）孔樁加三道內(nèi)支撐”式，具體如下：

通過(guò)沖孔樁圍繞承臺(tái)構(gòu)建成矩形結(jié)構(gòu)。其中，沖孔樁的樁徑應(yīng)達(dá)到800mm，應(yīng)至少打入承臺(tái)底部?jī)擅?，彼此間距應(yīng)為1.2米至1.5米。

通過(guò)截面為0.8*0.5米的冠梁將沖孔樁連成整體，樁基砼等級(jí)、冠梁砼等級(jí)應(yīng)分別達(dá)到C25、C30。

內(nèi)支撐體系是圍檁和對(duì)撐（采用HU350c型鋼）、角撐（采用HU300c型鋼）結(jié)構(gòu)；樁間通過(guò)噴射C20砼護(hù)面；以1.5米以上∮16鋼筋安裝錨筋，且彼此間距應(yīng)達(dá)到1500*2000mm，并以雙向筋∮6@200*200綁扎成鋼筋網(wǎng)片。

4土方開(kāi)挖方案

基坑每側(cè)的開(kāi)挖面積比承臺(tái)寬50cm，開(kāi)挖尺寸最高可達(dá)12.3*10.7米。161#與162#墩的單個(gè)基坑土方開(kāi)挖量為1700m3，其余為1000m3?；娱_(kāi)挖施工分四層進(jìn)行，開(kāi)挖量與厚度如下：一層220m3-400m3 與3米，二層220m3-530m3與3-4米，三層220m3-400m3與3米，四層280m3-400m3與4米。

4.1開(kāi)挖施工平面布置

若土方開(kāi)挖深度低于5米，那施工設(shè)備用普通挖掘機(jī)，否則選用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)。

4.2開(kāi)挖施工流程

第一，挖除表層土方至第一道支撐底標(biāo)高，安裝第一道鋼支撐。

第二，按照Ⅰ區(qū)--Ⅱ區(qū)--Ⅲ區(qū)的順序挖除第二層土方，滿足左右對(duì)稱要求，至第二道支撐底標(biāo)高，安裝第二道鋼支撐。

在挖除第三、第四層土方時(shí)，也是依次按照第二道流程進(jìn)行施工。

4.3降排水措施

圍繞冠梁修建高度為30cm的截水墻，以將地表水阻擋在基坑之外；基坑內(nèi)則通過(guò)排水溝、集水井來(lái)實(shí)現(xiàn)排水。

5主要施工工藝及方法

5.1施工順序

⑴橋梁工程樁施工；⑵支護(hù)樁沖孔；⑶灌注砼成樁；⑷冠梁施工；⑸土方開(kāi)挖；⑹噴射砼護(hù)面；⑺鋼支撐施工；⑻土方開(kāi)挖至底部；⑼澆注砼墊層；⑽承臺(tái)施工；⑾承臺(tái)周邊回填；⑿墩身施工；⒀基坑回填。

5.2支護(hù)樁施工（方法與橋梁樁基施工相同）

5.3冠梁施工

對(duì)樁芯頂面混凝土鑿毛處理并清理干凈；除銹處理錨固鋼筋，并加以校正。完成后，確保頂面標(biāo)高低于理論樁頂標(biāo)高。冠梁鋼筋綁扎，主筋焊接樁頂錨固筋，以確保結(jié)構(gòu)整體性。完成冠梁模板架設(shè)后，最后完成混凝土澆筑。

5.4土方開(kāi)挖

土方開(kāi)挖須在支護(hù)樁與冠梁砼強(qiáng)度高于設(shè)計(jì)值70%后進(jìn)行。開(kāi)挖需注意以下要點(diǎn)：

（1）分層施工，確保左右均勻?qū)ΨQ，每層厚度保持1米內(nèi)。每到一道支撐底標(biāo)高，安裝內(nèi)支撐之后再開(kāi)挖。

（2）開(kāi)挖過(guò)程中如遇到較多地下水或流泥較多等情況，須立即停工并采取降水措施。

（3）支護(hù)結(jié)構(gòu)不能與挖掘機(jī)碰撞。

（4）當(dāng)施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高相近時(shí)，測(cè)定坑底標(biāo)高，設(shè)立相應(yīng)的控制木樁，再引至挖土控制標(biāo)樁。

5.5內(nèi)支撐施工

與土方開(kāi)挖交互進(jìn)行。每層土方開(kāi)挖至支撐底時(shí)，都需安裝鋼支撐后再挖下一層土方。在安裝鋼支撐時(shí)應(yīng)注意：

（1）通過(guò)焊接方式實(shí)現(xiàn)鋼構(gòu)件、支撐和圍檁的拼接，拼接點(diǎn)位置為支撐交匯點(diǎn)附近。

（2）仔細(xì)檢查各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)其是否焊接牢固。

（3）對(duì)各構(gòu)件、各連接節(jié)點(diǎn)及標(biāo)高偏差進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保工程質(zhì)量。

5.6噴射砼護(hù)面

對(duì)支護(hù)樁間土進(jìn)行噴射砼護(hù)面，且需隨挖隨噴，工序與要求如下：

（1）開(kāi)挖若發(fā)現(xiàn)坑壁土質(zhì)較差，需修整后再噴射薄砼。

（2）按要求設(shè)置∮16錨筋。

（3）用∮6鋼筋綁扎網(wǎng)片之后再連接錨筋，保證保護(hù)層厚度。

（4）設(shè)置能將水排至排水溝的泄水管。

（5）噴射砼施工先將浮漿碎屑清凈，從下而上干噴一次完成。此外，還應(yīng)先綁扎下層鋼筋網(wǎng)片，再對(duì)其搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)進(jìn)行噴射砼施工，待噴完兩小時(shí)后，實(shí)施噴水養(yǎng)護(hù)。

5.7澆注墊層砼

開(kāi)挖到達(dá)墊層底標(biāo)高時(shí)，在基坑四周設(shè)置排水溝，通過(guò)潛水泵抽排，最后澆注300mm的C20墊層砼以封底。

5.8支撐拆除

完成承臺(tái)施工之后，對(duì)其周邊進(jìn)行回填砂灌水密實(shí)，并澆注能頂緊支護(hù)樁的C20砼傳力帶，待其強(qiáng)度為設(shè)計(jì)值75%之后，將第三道支撐拆除，之后繼續(xù)墩身施工。第二道支撐與第一道支撐采用同樣的方法拆除。拆除工具為氧乙炔，方法為割斷支撐與鋼圍檁間的連接節(jié)點(diǎn)。

6基坑開(kāi)挖監(jiān)測(cè)

安全等級(jí)要達(dá)到一級(jí)水準(zhǔn)。開(kāi)挖之前，先考察實(shí)際情況，再制定監(jiān)測(cè)方案。

監(jiān)測(cè)內(nèi)容及預(yù)警指標(biāo)如下：支護(hù)樁頂部水平位移，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的最大值超過(guò)基坑開(kāi)挖深度1/300時(shí)發(fā)出預(yù)警；坑外水平位移與地表沉降，當(dāng)基坑的噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)中有構(gòu)件存在應(yīng)力驟增、斷裂跡象時(shí)發(fā)出預(yù)警；臨近地下管線沉降與位移，當(dāng)管道每日沉降量或水平位移量高于3mm時(shí)發(fā)出預(yù)警；道路、臨近建筑物，當(dāng)不均勻沉降超過(guò)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)定允許值時(shí)發(fā)出預(yù)警。

監(jiān)測(cè)頻率：開(kāi)挖時(shí)，每周對(duì)基坑水平位移和沉降進(jìn)行1至2次監(jiān)測(cè)；承臺(tái)澆注后改為每周1次；如有異常情況發(fā)生，比如暴雨或位移較大等，應(yīng)增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。

7結(jié)語(yǔ)

（1）在車流量大的地段進(jìn)行深基坑施工，所選圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須安全合適，這關(guān)系到周邊交通安全和環(huán)境質(zhì)量。

（2）圍護(hù)和支撐體系的安全應(yīng)通過(guò)相關(guān)監(jiān)測(cè)手段加以動(dòng)態(tài)控制，并采取信息化施工等措施。

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