李政一

摘 要： 以大連普灣新區(qū)十四號路跨海橋主橋交界墩基礎鋼板樁圍堰施工為例，對如何進行填海區(qū)深基坑鋼板樁圍堰的施工全過程進行詳細介紹，闡述填海區(qū)深基坑鋼板樁圍堰施工技術要點，對填海區(qū)深基礎施工的重點與難點進行總結(jié)。

關鍵詞： 深基坑施工；鋼板樁圍堰；圍堰施工

1.引言

填海區(qū)深基坑基礎施工技術是衡量橋梁施工單位施工技術水平的重要標志之一，其不僅受水文環(huán)境的影響，還受到地質(zhì)條件及施工過程等因素的影響。大連普灣新區(qū)十四號路跨海橋工程主橋為五跨70+3×120+70=500m現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，主橋交界墩墩位處水深達8m，所處環(huán)境及地質(zhì)條件復雜多變，基礎施工采用土石填筑施工平臺鋼板樁圍堰施工。

2.工程概況

大橋位于大連普灣新區(qū)海灣中部，北起普灣新區(qū)炮臺鎮(zhèn)的鮑魚村，依次跨過七號路、濱海路后入海，南側(cè)于普灣新區(qū)的石河鎮(zhèn)北海村處上岸，跨過濱海路后落地，大橋主橋全長2.5km。普灣十四號橋主橋為（70++120+120+120+70）m現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁，全長500m。其中31、36#墩為主橋與引橋交界墩，海平面平均水位標高為+1.000m，筑島填筑頂面標高為+2.5.000m，承臺頂面標高為-1.500m，底面標高為-6.500m，承臺平面尺寸為14.45×10.7m，厚度為5m，封底混凝土厚0.5m，基坑深度為8.5m。綜合考慮橋址處地質(zhì)、潮水等因素，在該水深區(qū)域，水中區(qū)承臺基礎施工采用鋼板樁圍堰作為承臺及下部墩身的施工擋水結(jié)構(gòu)。

3.總體施工方案

3.1鋼板樁圍堰總體施工方案

根據(jù)計算主引交界墩鋼板樁圍堰施工采用15m的拉森Ⅳ鋼板樁，鋼板樁圍堰施工作業(yè)面考慮為不小于1m，平面尺寸定為16.5m×13m，其中平樁146片，角樁4片。內(nèi)支撐采用H500×200型鋼圍檁和529鋼管支撐，共三道支撐。樁基施工完成后，將筑島頂面平整放出鋼板樁圍堰位置，采用履帶吊作為起吊設備，配合DZ90型振動錘的施工方法逐片插打；采用長臂挖機進行圍堰內(nèi)土石方挖出，并按設計要求逐步安裝內(nèi)支撐，基底按設計要求比承臺底標高底50cm，滿足封底混凝土厚度要求。

3.2鋼板樁圍堰施工總流程

準備工作→安裝鋼板樁施工導向圍檁→插打鋼板樁→挖土至第一層圍檁安裝標高→安裝第一層圍檁、支撐→挖土至第二層圍檁安裝標高→安裝第二層圍檁、支撐→挖土至第三層圍檁安裝標高→安裝第三層圍檁、支撐→挖土至設計標高—抽水、清土→檢查合格后進行封底混凝土施工。

4.鋼板樁圍堰施工

4.1施工準備

（1）墩位的樁基礎完成后，平整筑島平臺，便于鋼板樁圍堰施工；

（2）樁基施工完成后，對圍堰范圍內(nèi)河床進行清理，避免在鋼板樁插打位置遇到障礙物；

（3）鋼板樁變形檢查：因鋼板樁在裝卸、運輸過程會出現(xiàn)撞傷、彎扭及鎖口變形等現(xiàn)象，因此，鋼板樁在插打前有必要對其進行變形檢查，對變形嚴重的鋼板樁進行校正并做銷口通過檢查；

（4）鎖口檢查方法：用一塊長約2m的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標準，采用卷揚機拉動標準鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查，對于檢查通過的投入使用，不合格的再進行校正或淘汰不用。鋼板樁的其它檢查：剔除鋼板樁前期使用后表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤；

（5）振動錘檢查：振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備，在打拔前一定要進行專門檢查，確保線路暢通，功能正常，振動錘的端電壓要達到 380-420V，而夾板牙齒不能有太多磨損；

（6）涂刷黃油混合物油膏：為了減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏，在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）。

4.2鋼板樁圍堰的插打

導向裝置安裝：鋼板樁插打之前，在鉆孔樁外側(cè)的鋼護筒上焊接牛腿，安裝第一道支撐圈梁，作為鋼板樁插打時的導向架，以控制鋼板樁的平面尺寸和垂直度。

鋼板樁插打：利用50t吊車作為起吊設備，配合DZ90型振動錘的施工方法逐片插打。為了確保每一片鋼板樁插打準確，第一片鋼板樁是插打的關鍵，第一片鋼板樁位置選擇在上游或下游中心位置，插打前在導向架上設置限位裝裝制，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時，鋼板樁樁背緊靠導向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時在相互垂直的兩個方向用錘球進行觀測，以確保鋼板樁插正、插直；通過檢測，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打每一根鋼板樁到設計位置。整個施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度，及時調(diào)整；每一片鋼板樁先利用自重下插，當自重不能下插時，才進行加壓；鋼板樁插打至設計標高后，立即與導向架進行焊接，以抵抗水流沖擊；插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調(diào)整合攏”的施工要點。

閉合樁施工：閉合樁施打時必須同時把兩側(cè)鎖口都套住，因而增加了沉樁難度。沉閉合樁前必須做好以下工作：①閉合樁應選擇在地下障礙物較少，較容易沉樁的地方。②閉合樁兩側(cè)的鋼板樁應盡量保持垂直，并在同一軸線上，兩樁的距離正好為鋼板樁的寬度。

4.3鋼板樁圍堰內(nèi)挖土、安裝支撐

鋼板樁插打完畢后，抽水開挖并安裝第二道支撐；繼續(xù)抽水、開挖，安裝第三道支撐；第三道支撐安裝完成后繼續(xù)開挖至設計位置，澆注封底混凝土。

4.4承臺、墩柱施工

抽出圍堰內(nèi)的水后， 切割護筒、鑿除樁頭、綁扎鋼筋、安裝承臺模板、澆注承臺混凝土。承臺施工完成后，在承臺與鋼板樁間填注砂、土混合物并夯實，然后拆除第三道支撐，進行墩柱的施工。

4.5鋼板樁圍堰監(jiān)測

在鋼板樁圍堰施工的過程中，應對圍堰進行實時監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容主要包括圍堰結(jié)構(gòu)變形、圍堰內(nèi)外水位變化及內(nèi)支撐軸力變化。

4.6鋼板樁圍堰拆除

承臺及墩柱施工后，圍堰拆除時，向圍堰內(nèi)注水，拆除第二道支撐；繼續(xù)向圍堰內(nèi)注水至圍堰外水位標高，依次拔除鋼板樁；鋼板樁全部拔除后，拆除第一道支撐。

鋼板樁拔除方法：先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1-2min，使鋼板樁周圍的土松動，產(chǎn)生“液化”，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔樁時注意樁機的負荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來時，停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上撥，如此反復可將樁拔出來。

5鋼板樁圍堰施工中常見問題施工措施

5.1鋼板樁圍堰防漏水措施

鋼板樁鎖口之間連接是否緊密是鋼板樁圍堰施工中的難點，是關系到圍堰是否能成功抽水進行下道工序的關鍵因素。為此，須從鋼板樁施工前、插打時、抽水后等每道工序加以控制。

（1）鋼板樁在運到現(xiàn)場后，派專人仔細清理索口間雜物、觀察索口是否變形，對于索口變形的鋼板樁，應調(diào)正后使用；

（2）在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）以防止鋼板樁的漏水；

（3）鋼板樁在插打時應保證其垂直，防止相互傾斜的鋼板樁之間索口無法密貼；

（4）鋼板樁圍堰在抽水后若存在較小的漏水現(xiàn)象，在抽水時，可以看到哪條縫出現(xiàn)漏水，利用漏水處水壓差降產(chǎn)生吸力的原理，在漏水處鋼板樁上迅速溜下一袋干細砂或鋸木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物會被吸入接縫的漏水處，將漏水通道堵塞，有效的減少漏水量。若抽水后漏水現(xiàn)象較為嚴重，則將舊棉被或土工布裁剪成3-5cm的長條狀，派潛水員將漏水處用棉條從水面堵塞至河床面；

（5）在水下澆注封底混凝土，將砼頂面標高降低0.2m，待圍堰內(nèi)水抽干后，在承臺范圍內(nèi)在補澆0.2m墊層，而在鋼板樁內(nèi)側(cè)做積水坑，防止鋼板樁間輕微的滲水對承臺施工的影響。

5.2鋼板樁傾斜防治措施

因兩側(cè)鎖口下沉所受阻力不同，施工時會造成鋼板樁向施工前方傾斜的趨勢。插入鋼板樁時應注意向后傾斜3%，同時用倒鏈將鋼板樁向后拉緊。當鋼板樁出現(xiàn)前傾現(xiàn)象時，將鋼板樁往上拔1-2m，再往下錘進，如此上下往復振拔數(shù)次，可使大的塊石被振碎或使其發(fā)生位移，讓鋼板樁的位置得到糾正，減少鋼板樁的傾斜度。

6結(jié)束語

綜上所述，該施工工藝適用于各類土層（包括強風化巖）的深水基坑。在施工中，應根據(jù)地質(zhì)條件、基礎的類型、水位的高度，選擇適合工程需要的鋼板樁圍堰。大連普灣新區(qū)十四號路跨海橋工程在工期緊、任務重的情況下采用鋼板樁圍堰施工，優(yōu)質(zhì)、高效地完成了基礎施工任務，得到了業(yè)主的好評，為企業(yè)贏得了榮譽。該工藝從經(jīng)濟性、安全性、可操作性等方面來看有很高的借鑒參考價值。以上實踐過程為作者的總結(jié)，不足之處望指正。

參考文獻

[1]《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T F50-2011.

[2]《鋼板樁圍堰施工技術》李迎久.

[3]《深水基礎超長鋼板樁圍堰理論研究與應用》王峰.