章志平

（中鐵九橋工程有限公司 江西九江 332004）

1 前言

通過棧橋及水上鉆孔平臺的施工，可以得知黃岡活力之門大橋5～8#深基坑原設(shè)計(jì)的鋼板樁圍堰方案將很難實(shí)施，后經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)多方比較，并征得設(shè)計(jì)單位、業(yè)主單位、政府主管部門等各單位同意，將5～8#墩深基坑圍堰方案由原設(shè)計(jì)的鋼板樁圍堰改為鎖扣式鋼管樁圍堰技術(shù)，并取得了理想效果。

2 工程概況

2.1 工程概況

黃岡活力之門大橋位于黃岡城東新區(qū)，是赤壁大道跨白潭湖的一座大橋，全長601.3m，主橋采用獨(dú)塔雙索面斜拉橋，塔梁固結(jié)體系；引橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，跨徑布置為：（2×31+2×30+25）m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁+（150+150）m獨(dú)塔雙索面斜拉橋+（21+35+3×30）預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁。主塔墩（6#）承臺采用分離式承臺設(shè)計(jì)，單個承臺為矩形承臺，縱向?qū)?3.2m，橫橋向長16.9m，承臺厚5m，承臺埋置深度7m，基坑開挖深度（常水位以下）9.8m；主橋過渡墩（5#、7#）承臺為矩形承臺，采用C30混凝土，順橋向?qū)?.6m，橫橋向長8.4m，承臺厚度為3.0m，承臺埋置深度8m，基坑開挖深度（島面以下）8m。引橋8#墩為矩形承臺，順橋向?qū)?.4m，橫橋向長8.6m，埋置深度7m，基坑開挖深度（島面以下）7m。

2.2 地質(zhì)水文條件

（1）地質(zhì)條件

根據(jù)地勘資料，巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)建議值見表1；基坑各土層主要物理力學(xué)性質(zhì)見表2。

表1 巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)建議值

（2）橋址區(qū)地表水發(fā)育，主橋墩位于白潭湖，湖水面寬約300m，湖水深2.5～3.5m，白潭湖匯集和排泄大氣降水，湖水水位及水量大小與降水量直接相關(guān)。其中6#墩位于白潭湖中央，水深3m左右；5#、7#、8#墩位于白潭湖靠近岸邊，已人工筑島。

表2 土層主要物理力學(xué)性質(zhì)

3 深基坑圍堰的比選與鎖扣式鋼管樁圍堰的選用

3.1 圍堰方案比較（以6#主墩一個圍堰為例）

表3

3.2 鎖扣鋼管樁圍堰的選用

3.2.1 雙壁鋼圍堰

由于雙壁鋼圍堰的整體性，使其具有剛度和強(qiáng)度大、圍堰內(nèi)支撐少、止水效果及抗水流沖擊優(yōu)越等特點(diǎn)，被廣泛用于深水基坑。但它體積龐大，需要眾多大型起吊設(shè)備。在覆蓋層中的下沉速度較慢，若在刃腳下遇土層中有障礙物，水下清除也較為困難，勢必影響工期。針對本工程而言，圍堰底部已穿透強(qiáng)風(fēng)化并進(jìn)入中風(fēng)化約0.5m，雙壁鋼圍堰很難下沉到位。另外，雙壁鋼圍堰回收率低造價(jià)高。因此，該方案首先予以排除。

3.2.2 拉森鋼板樁圍堰

拉森鋼板樁是制式型材，黃岡周邊如武漢等地有出租和出售，鋼板樁插打和吊裝不需大型起吊和下沉設(shè)備，但由于其截面特性，它的慣性矩不到直徑630mm壁厚12mm鋼管的1/12，抗扭轉(zhuǎn)能力低，導(dǎo)致其插打深度不能進(jìn)入基坑開挖底部，存在較大安全隱患；圍堰內(nèi)支撐間距密集，對開挖和承臺施工干擾較大。

3.2.3 鎖扣鋼管樁圍堰

鎖扣鋼管樁加工安裝比雙壁鋼圍堰簡單的多，制作、加工、運(yùn)輸、插打等工藝簡單，所需設(shè)備少，可一邊加工一邊插打，大大節(jié)約工期。雖一次性投入大，但其回收率高，可重復(fù)使用，最后回收的鋼管樁可用于主橋箱梁水中支架施工，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯。由于其慣性矩可截面剛度大于拉森鋼板樁，其插打深度足可以插打入基坑開挖底邊以下超過1m，其安全性能高。

3.2.4 拉森鋼板樁與鎖扣鋼管樁圍堰打樁分析

（1）沉樁阻力

柱樁在施工過程中，其所受沉樁阻力為：

式中：Q——沉樁阻力/kN；

u——鋼管樁周長/m；

Ap——鋼管樁底面積/m2；

qsik——樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值/kPa；

qpk——樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值/kPa。

根據(jù)主塔6#墩圍堰地質(zhì)條件，鋼管樁抵達(dá)設(shè)計(jì)深度，其最大沉樁阻力為：

根據(jù)日本株式會社經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)合本項(xiàng)目土質(zhì)和振動錘參數(shù)，計(jì)算動摩阻力降低系數(shù)0.58，震動下沉阻力為：992.25×0.58=575.505kN。鋼管樁施工采用一臺50t履帶吊配合DZ-90型震動打樁錘實(shí)施插打及拔除，其激振力為677kN，大于沉樁阻力575.05kN。

由于拉森鋼板樁表面積小于φ630鋼管樁，則沉樁阻力也小于鋼管樁，故插打時震動錘激振力大于沉樁阻力。

（2）穩(wěn)定性分析

采用結(jié)構(gòu)分析有限元軟件Midas Civil2012。對拉森鋼板樁和鋼管樁單樁施打至設(shè)計(jì)深度進(jìn)行穩(wěn)定性分析，其激振力為677kN。

計(jì)算分析可知：當(dāng)荷載為：677kN×4.76=3222.52kN時，鋼管樁單樁即將發(fā)生屈曲，即當(dāng)激振力為900kN時，鋼管樁單樁穩(wěn)定性滿足要求；當(dāng)荷載為：677kN×0.78=528.06kN時，拉森鋼板樁即將發(fā)生屈曲，即當(dāng)激振力為900kN時，拉森鋼板樁穩(wěn)定性不能滿足要求。

從上述分析可得出如下結(jié)論：

（1）采用DZ-90型震動打樁錘對φ630鋼管樁實(shí)施沉樁，其激振力大于沉樁阻力；

（2）在鋼管樁沉樁過程中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足要求，而拉森鋼板樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性不能滿足要求。

因此，基于地質(zhì)條件和客觀因素的考慮，采用鋼管樁作為圍堰支付結(jié)構(gòu)是適用的。根據(jù)之前水上棧橋、鉆孔平臺鋼管樁插打和樁基施工的實(shí)際情況分析，本工程地質(zhì)水文情況已經(jīng)十分明確，通過安全技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益和工期等因素對比，在征得設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主、造價(jià)監(jiān)管和政府主管部門的同意后，確定該橋5#、6#、7#、8#墩深基坑采用鎖扣鋼管樁圍堰。

4 鎖扣鋼管樁圍堰的設(shè)計(jì)

4.1 圍堰高程

根據(jù)水文地質(zhì)情況，6#主墩圍堰樁頂高程為18.9m，基坑底部高程8m，樁尖進(jìn)入封底混凝土以下2.1m；5#、7#邊墩圍堰樁面高程暫定為20m，8#墩圍堰樁面高程定為19.3m，樁尖在封底混凝土下入土深度2～4m。

4.2 鋼圍堰構(gòu)造及布置形式（以主橋6#墩為例）

圍堰采用φ630×12mm的螺旋管兩側(cè)分別加焊I16工字鋼及φ160×6mm無縫鋼管形成鎖扣鋼管樁單體（如圖1）。在圍堰鋼管樁內(nèi)側(cè)設(shè)置三圈 2HM500×300×18（第三道為 3HM500×300×18 型）鋼圍囹，（圍囹中心標(biāo)高分別在17.9m、15.5m、12.2m處，各層圍囹中間設(shè)置φ630×14螺旋管橫支撐及角撐。圍堰樁長定為13m。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖1，主橋圍堰平面圖2～3。

4.3 圍堰止水

圖1

圖2 主塔6#墩圍堰平面圖

圖3 主塔6#墩圍堰立面圖

封底混凝土頂面以上鋼管樁，如鎖口處滲水較大，采用止水砂漿止水。在鎖口內(nèi)灌注止水砂漿，灌漿后鎖口內(nèi)部均被漿體充實(shí)，板結(jié)的漿體有效地切斷了外界水系進(jìn)入圍堰的路徑。

止水砂漿的配比見表4。

表4 止水砂漿配合比（kg/m3）

止水示意圖見圖4。

圖4 止水示意圖

5 圍堰計(jì)算

5.1 檢算工況

鋼管樁檢算工況為：

（1）工況1：圍堰內(nèi)吸泥、抽水至14.5m，在15.5m處安裝第二道內(nèi)支撐；

（2）工況2：圍堰內(nèi)繼續(xù)吸泥、抽水至11.2m，在12.2m處安裝第三道內(nèi)支撐；

（3）工況3：圍堰內(nèi)繼續(xù)吸泥、抽水至5.9m，澆筑封底混凝土前。

5.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算

采用MIDAS按不同工況進(jìn)行整體建模驗(yàn)算，對驗(yàn)算結(jié)果分析如下：

（1）工況1結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

第一道支撐安裝完成后，第一道支撐中心標(biāo)高為17.9m，圍堰內(nèi)吸泥、抽水至14.5m（抽水深3.4m，第二道內(nèi)支撐下1.0m），此時第一道支撐受力處于最不利狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果：鋼管樁圍堰第一道支撐反力為35.9kN，鋼管樁最大應(yīng)力為20.74MPa，小于容許應(yīng)力140×1.3=182MPa。鋼管樁最大變形為1.7mm，小于容許變形3400/400=8.5mm。

（2）工況2結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

第二道支撐（中心標(biāo)高為15.5m）安裝完成后，圍堰內(nèi)吸泥，抽水至11.2m（抽水3.3m，第三道內(nèi)支撐下1.0m），此時第二道支撐受力處于最不利狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果：鋼管樁圍堰第一道支撐反力為25.0kN，鋼管樁圍堰第二道支撐反力為58.0kN，鋼管樁最大應(yīng)力為20.70MPa，小于容許應(yīng)力140×1.3=182MPa。鋼管樁最大變形為2.0mm，小于容許變形2400/400=6.0mm。

（3）工況3結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

第三道支撐（中心標(biāo)高為12.2m）安裝完成后，圍堰內(nèi)吸泥，抽水至8.0m（抽水3.2m，封底混凝土底），此時第三道支撐受力處于最不利狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果：鋼管樁圍堰第一道支撐反力為24.10kN，管樁圍堰第三道支撐反力為197.6kN，鋼管樁最大應(yīng)力為25.07MPa，小于容許應(yīng)力140×1.3=182MPa。鋼管樁最大變形為0.7mm，小于容許變形2400/400=6.0mm。

5.3 圍囹結(jié)構(gòu)檢算

將圍囹及內(nèi)支撐視為整體剛架結(jié)構(gòu)，利用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件Midas2012進(jìn)行分析。由上述計(jì)算可知，各工況下圍囹受力情況見表5。

表5 各工況下圍囹受力情況

（1）第一層圍囹結(jié)構(gòu)

通過MIDAS計(jì)算，第一層圍囹結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果：支撐結(jié)構(gòu)最大正應(yīng)力為43.67MPa，小于彎曲容許應(yīng)力140×1.3=182MPa，最大剪應(yīng)力為12.37MPa，小于剪切容許應(yīng)力80×1.3=104MPa，即支撐結(jié)構(gòu)滿足抗彎和抗剪要求。鋼圍囹最大變形為3.0mm，小于容許變形6000/400=15.0mm，即支撐結(jié)構(gòu)剛度滿足要求。

（2）第二層圍囹結(jié)構(gòu)

通過MIDAS計(jì)算，第二層圍囹結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果：支撐結(jié)構(gòu)最大正應(yīng)力為67.67MPa，小于彎曲容許應(yīng)力140×1.3=182MPa，最大剪應(yīng)力為19.17MPa，小于剪切容許應(yīng)力80×1.3=104MPa，即支撐結(jié)構(gòu)滿足抗彎和抗剪要求。鋼圍囹最大變形為4.6mm，小于容許變形6000/400=15.0mm，即支撐結(jié)構(gòu)剛度滿足要求。

（3）第三層圍囹結(jié)構(gòu)

通過MIDAS計(jì)算，第三層圍囹結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果：支撐結(jié)構(gòu)最大正應(yīng)力為154.73MPa，小于彎曲容許應(yīng)力140×1.3=182MPa，最大剪應(yīng)力為44.18MPa，小于剪切容許應(yīng)力80×1.3=104MPa，即支撐結(jié)構(gòu)滿足抗彎和抗剪要求。鋼圍囹最大變形為13.3mm，小于容許變形6000/400=15.0mm，即支撐結(jié)構(gòu)剛度滿足要求。

5.4 對撐和斜撐結(jié)構(gòu)檢算

對撐和斜撐采用φ630×14鋼管樁，各工況下斜撐和對撐受力情況見表6。

表6 各工況下斜撐和對撐受力情況

（1）對撐結(jié)構(gòu)

對撐承受軸向力，最大為1838.10kN，為對撐處，采用φ630鋼管，管壁厚 t=14mm，φ=630mm，i=217.8mm，A=27093.1mm2，W=4081725mm3，最長對撐i0=18.05m。根據(jù)長細(xì)比λ=i0/i=82.87，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附表得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.756。

滿足要求。

（2）斜撐結(jié)構(gòu)

斜撐承受軸向力，最大為2660.30kN，為對撐處，采用φ630鋼管，管壁厚 t=14mm，φ=630mm，i=217.8mm，A=27093.1mm2，W=4081725mm3，最長斜撐i0=9.04m。根據(jù)長細(xì)比，λ=i0/i=41.51查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附表得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.93。

滿足要求。

通過鋼管樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算分析可知，選用鋼管樁作為圍堰開挖防護(hù)結(jié)構(gòu)，長13m，頂標(biāo)高+18.9m，入土深度8.6m。鋼管樁采用φ630×12mm的螺旋管，其在圍堰抽水開挖施工過程中抗彎強(qiáng)度滿足要求。在圍堰內(nèi)側(cè)第一、第二道支撐設(shè)置一圈2HM500×300×18型鋼圍囹，第三道支撐設(shè)置一圈3HM500×300×18型鋼圍囹。每層支撐鋼圍囹各工況下抗彎和抗剪強(qiáng)度均能滿足要求，對撐和斜撐采用φ630鋼管，壁厚14mm，各工況下強(qiáng)度均能滿足要求。

通過鋼管樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算分析可知：在本地質(zhì)和水位條件下，鋼管樁圍堰的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求。

6 圍堰施工

6.1 鎖口鋼管樁圍堰加工

鋼管樁在工地預(yù)制場地加工，整體加工完畢后運(yùn)至施工現(xiàn)場。6#墩鎖口鋼管樁圍堰平面內(nèi)尺寸27.85m×21.75m，鋼管樁頂標(biāo)高為18.9m（高出施工水位1m以上），打入標(biāo)高5.9m以下，鋼管樁長13m，采用φ630mm×12mm鋼管樁，由于樁徑較大，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，樁徑≥45cm時，樁尖不封閉有利樁下沉，故樁尖不采取樁靴封閉加強(qiáng)，而采取樁尖補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，即在樁尖鋼管50cm處外側(cè)焊接10mm厚鋼板補(bǔ)強(qiáng)圈。

6.2 鎖口鋼管樁插打與合龍

鋼管樁插打采用50噸履帶吊機(jī)配合DZ90振動錘插打。先逐根插打至穩(wěn)定深度，然后依次施打至設(shè)計(jì)深度。為避免鋼管樁傾斜，插打時采用定位導(dǎo)向架。即先施工角樁，對角樁采取加固措施，使其成為定位樁，兩根定位樁之間設(shè)置定位導(dǎo)向框。

（1）吊 樁

吊機(jī)的主鉤吊住鎖口鋼管樁上口、副鉤吊住下口同時提升使鋼管樁懸空，然后主鉤繼續(xù)提升直至鋼管樁垂直，最后松脫副鉤。

（2）插 打

①吊機(jī)吊運(yùn)鋼管樁至沉樁位置，使其鎖口與已沉入鋼管樁的鎖口陰陽咬合，并從定位架中緩慢下放，直至進(jìn)入河床不沉、自穩(wěn)為止。

②取下樁頭千斤繩，用吊機(jī)主鉤吊振動錘到樁頭，用錘夾夾緊樁壁；啟動振動錘沉樁，直至設(shè)計(jì)深度停止。下沉過程中要同步松放吊機(jī)的起重繩，控制錘身與樁身保持垂直狀態(tài)。

③鎖口鋼管樁不能打入到設(shè)計(jì)深度，可采用樁內(nèi)射水或吸泥方法輔助下沉。

（3）糾 偏

①第一根鋼管樁沉入后的垂直度影響到整個圍堰其它鋼管樁的垂直度，其打入時要緩慢些，打入到設(shè)計(jì)深度一半時暫停沉樁，檢查樁身的垂直度是否在0.5%L以內(nèi)，如滿足要求則繼續(xù)開啟振動錘沉樁；否則拔出重打。

②其它的鋼管樁在定位架和鎖口的共同作用下，一般不會產(chǎn)生較大偏差，只需每插打15～20根作一次檢查，保證樁身的垂直度在1%L以內(nèi)即可。

6.3 內(nèi)支撐施工

（1）在標(biāo)高17.9m處設(shè)置第一道圍囹并支撐（水面標(biāo)高之上）。

（2）圍堰內(nèi)通過潛水員攜帶高壓水槍沖起湖床淤泥層，并通過泥漿泵吸泥外排，運(yùn)至適當(dāng)?shù)胤匠恋砼欧?。?dāng)抽水至14.5m，在15.5m處安裝第二圍囹。

（3）吸泥挖土抽水至11.2m，在12.2m處安裝第三道內(nèi)圍囹。

（4）繼續(xù)挖土至9m，在10m處安裝第四道圍囹（臨時圍囹，封底后拆除）。

（5）在除土深度達(dá)到設(shè)定標(biāo)高后，按如下施工順序安裝、焊接支撐系統(tǒng)。

①定位、焊接圍囹牛腿。

②安裝、焊接圍囹。圍囹與牛腿接觸處采用貼腳焊縫焊接；與鎖口鋼管樁相切面之間的間隙采用鋼板或型鋼塞焊。

③安裝、焊接順橋向撐桿。按標(biāo)高先焊接豎向撐桿的牛腿，然后按撐桿軸線定位、焊接牛腿上的弧形鋼板，再吊裝、焊接順橋向撐桿。撐桿與圍囹相接處采用環(huán)焊，與弧形鋼板相接處采用雙面貼腳焊縫焊接。

④安裝、焊接橫橋向撐桿。橫橋向撐桿采用短桿與順橋向撐桿十字連接，其分段長度依據(jù)實(shí)際尺寸而定。撐桿安裝時，采用全站儀和經(jīng)緯儀按理論坐標(biāo)定位、定線，確保撐桿在同一軸線上，以避免偏心受壓。在與順橋向撐桿交叉處，采用環(huán)焊；與圍囹相接處，采用環(huán)焊。

⑤角撐和加勁撐：按實(shí)際尺寸定尺加工，然后吊裝、焊接。與撐桿和圍囹相接處均采用環(huán)焊。

⑥在圍堰承臺封底時，按設(shè)計(jì)位置預(yù)埋豎向桁架底腳鋼板。在混凝土達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后，焊接豎向連接桁架。桁架與第一層撐桿焊接牢靠，然后拆除第二層撐桿系統(tǒng)，施工承臺。

6.4 基坑出土

圍堰內(nèi)除土厚度約8.6m（+16.5～+7.9m），方量約4353m3，土質(zhì)主要為淤泥質(zhì)粘土、殘積土、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖及少量中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。主要除土工具是挖掘機(jī)、泥漿泵和高壓射水設(shè)備等。

（1）泥漿泵吸泥

圍堰基坑上部淤泥質(zhì)粘土層與粉質(zhì)粘土層擬采用高壓水槍結(jié)合泥漿泵除泥并配合長臂挖掘機(jī)挖除，運(yùn)輸車運(yùn)土至指定地點(diǎn)棄土。

（2）坑內(nèi)挖土

挖至強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖后，抽除圍堰內(nèi)的水，并依此設(shè)置安裝第一、二、三層圍囹與臨時支撐系統(tǒng)，抽水同時及時對圍堰漏水處進(jìn)行封堵，對于漏水較大的情況采取集水外排的方法。確認(rèn)基坑穩(wěn)定安全后用50T履帶吊將小挖機(jī)吊入基坑內(nèi)作業(yè)挖土。

（3）挖土順序：由中間到兩邊同步對稱開挖，先開挖承臺中心區(qū)域，形成鍋底形，然后逐漸向四周開挖到位。在接近封底底標(biāo)高+8m（10cm碎石墊層）時，人工找平。

（4）開挖到位后，及時設(shè)置碎石盲溝，集水井，鋪碎石墊層。認(rèn)真清理鋼管樁管壁、鎖口以及鋼護(hù)筒表面的泥土，以保證管壁與封底混凝土的粘結(jié)力。

設(shè)備配備及設(shè)備性能要求：

1m3長臂挖機(jī)2臺，0.15m3小挖機(jī)4臺，后八輪自卸車10臺，長臂挖機(jī)主要在第一階段淤泥質(zhì)粘土段配合高壓水槍使用（開挖深度≤3.5m），0.15m3小挖機(jī)主要在第二節(jié)至基坑底使用。配備10套沖泥水槍，每套水槍由一臺高壓水泵供水，其流量為50m3/h，水槍出口壓力為0.6MPa。

6.5 圍堰排水

（1）圍堰施工排水內(nèi)容：

本圍堰工程排水包括：圍堰初期排水、圍堰經(jīng)常性排水、圍堰維護(hù)排水。

①圍堰初期排水

圍堰隨著圍囹安裝進(jìn)度，進(jìn)行抽排水作業(yè)，圍堰抽水采用30m3/h潛水泵10臺。在抽排水過程中對圍堰變形等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，同時根據(jù)滲水情況及時調(diào)整抽排能力，發(fā)現(xiàn)問題及時采取減慢抽水速度等措施，做好維護(hù)工作，確保安全。

②經(jīng)常排水

經(jīng)常性排水包括圍堰滲水、雨水、地下滲水、混凝土養(yǎng)護(hù)等施工廢水。

通過在基坑四周挖排水邊溝然后匯入集水井，所有廢水排放必須先行排入集水井，經(jīng)充分沉淀后方可以將水排出。

（2）基坑預(yù)防突降暴雨措施

為防止陡降暴雨，確保基坑排水，除配備正常的水泵外，另外配備一臺發(fā)電機(jī)，防止暴雨中停電事故的發(fā)生。

（3）基坑排水系統(tǒng)維護(hù)

根據(jù)地質(zhì)資料和以往工程的施工經(jīng)驗(yàn)，在施工過程中，排水溝和集水井要經(jīng)常檢查疏通，排水設(shè)備要經(jīng)常保養(yǎng)維護(hù)，并有一定的備用水泵，防止意外情況發(fā)生。基坑維護(hù)安排專人負(fù)責(zé)，對排水溝等意外情況，及時處理。

6.6 封底混凝土施工

由于巖層屬于粉砂巖，存在涌水的可能，因此須進(jìn)行封底，封底厚1m，采用高流動性C20混凝土。一個承臺封底面積為503.49m2，溜槽干灌法封底。

6.7 變形監(jiān)測

（1）位移監(jiān)測：在土方開挖前，做好樁頂位移A點(diǎn)標(biāo)記，準(zhǔn)確測量三維坐標(biāo)。在第一層土方開挖（抽水）時，每天觀測一次，觀測時間要定時。為減少施工因素對觀測成果的影響，定為早上7：00點(diǎn)；在第二層土方開挖時，每天觀測兩次，上午6：00點(diǎn)和下午18：00觀測；在第三層土方開挖時，根據(jù)需要，增加觀測頻率；在封底之前和封底之后三天；第三層支撐拆除前和拆除后。準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)觀測數(shù)據(jù)，并計(jì)算與首次觀測值的差值。

（2）應(yīng)力監(jiān)測：按設(shè)計(jì)圖布置檢測儀器。第一層應(yīng)力監(jiān)測頻率：第二層、第三層土方開挖過程中，與位移監(jiān)測同步；在封底之前和封底之后三天與位移監(jiān)測同步；第三層支撐拆除前和拆除后，與位移監(jiān)測同步。第二層應(yīng)力監(jiān)測：在第三層土方開挖過程中與第一層應(yīng)力監(jiān)測同步；在封底之前和封底之后三天與第一、二層應(yīng)力監(jiān)測同步。

監(jiān)測結(jié)果顯示：圍堰位移、變形及應(yīng)力均在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，并低于方案設(shè)計(jì)計(jì)算值。

7 結(jié)束語

黃岡活力之門大橋5～8#墩深基坑工程，從設(shè)計(jì)到施工，解決了一系列的經(jīng)濟(jì)技術(shù)問題，最終的鎖扣鋼管樁圍堰技術(shù)取得了良好的社會效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)效益。鎖扣鋼管樁圍堰施工采用可重復(fù)周轉(zhuǎn)利用的鋼管、型鋼，施工成本大大降低。鋼管樁自身有較強(qiáng)的剛度，因此圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡便，受力明確，便于進(jìn)行受力分析和施工管理。施工工序明了，有利于施工質(zhì)量和安全控制。由于材料均可回收重復(fù)利用，提高了材料的周轉(zhuǎn)率，且對環(huán)境污染少，符合國家節(jié)能降耗與環(huán)保要求，值得推廣應(yīng)用。

[1]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）.北京：中國計(jì)劃出版社，2003.

[2]侯兆霞.基礎(chǔ)工程.北京：人民交通出版社，2003.

[3]周水興，何兆益，鄒毅松，等.路橋施工計(jì)算手冊[M].人民交通出版社，2001：772.

[4]李 凡，翟慶龍，等.鎖口鋼管樁圍堰施工與工藝控制[J].公路，2005（10）：33～36.

[5]沈育新.鎖口鋼管樁圍堰的設(shè)計(jì)與施工[J].

[6]宋永杰.鎖口鋼管樁圍堰的應(yīng)用[J].細(xì)部交通科技，2007（3）：105～107.