王雙合 （中鐵大橋局集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430050）

1 工程概況

新建蘭州至中川機(jī)場(chǎng)鐵路為國(guó)家Ⅰ級(jí)雙線鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)速160km/h，黃羊頭堿溝特大橋?yàn)槿€重點(diǎn)控制工程，橋梁全長(zhǎng)1188m，17號(hào)墩為水中墩，橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)。

2 承臺(tái)施工方案

2.1 鋼板樁圍堰方案（方案一）

2.1.1 總體施工方案

黃羊頭堿溝特大橋17號(hào)墩位于堿溝河道中心，基礎(chǔ)采用筑島法施工。17#墩承臺(tái)尺寸為14.6×10.6×3m，埋深9.01m。鑒于開挖深度及坑壁、坑底滲水量大，承臺(tái)施工采用鋼板樁圍堰支護(hù)。

2.1.2 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→導(dǎo)向安裝→打鋼板樁→開挖基坑準(zhǔn)備→吸泥、清淤開挖→排水清淤→安裝內(nèi)支撐圍囹→人工清底→混凝土封底→承臺(tái)施工→上部墩臺(tái)施工→支撐轉(zhuǎn)換→拆除支撐→拔除鋼板樁。

2.1.3 機(jī)具材料配備

主要機(jī)具：50t履帶吊、DZ-90型振動(dòng)錘、SYK-C-90-2變頻柜各1臺(tái)，主要材料見表1。

2.1.4 鋼板樁圍堰施工步驟

①施工準(zhǔn)備

鋼板樁施工場(chǎng)地進(jìn)行清理整平；鋼板樁變形檢查；振動(dòng)錘檢查；涂刷黃油混合物油膏。

鋼板樁圍堰材料表 表1

②鋼板樁插打

鋼板樁插打利用50t履帶吊作為起吊設(shè)備，配合DZ90振動(dòng)錘的施工方法逐根插打。安裝鋼板樁導(dǎo)向架，為了確保每一片鋼板樁插打準(zhǔn)確，第一片鋼板樁是插打的關(guān)鍵。在插打前先按鋼板樁寬度在圈梁上畫出每根鋼板樁的邊線，然后在圈梁上焊接長(zhǎng)約4m的導(dǎo)向桁架。插打時(shí)，鋼板樁樁背緊靠導(dǎo)向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，并在相互垂直的兩個(gè)方向用錘球進(jìn)行觀測(cè)，以確保鋼板樁插正、插直。通過檢測(cè)，確定第一根鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準(zhǔn)，再向兩邊對(duì)稱插打，整個(gè)施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度。每一根鋼板樁先利用自重下插，當(dāng)自重不能下插時(shí)，才進(jìn)行加壓；鋼板樁插打至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即與導(dǎo)向架進(jìn)行焊接；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(diǎn)。

③鋼圍堰合攏

鋼板樁打入的順序由四周邊線中點(diǎn)處依次向四個(gè)角合攏。在即將合攏時(shí)，開始測(cè)量并計(jì)算出鋼板樁底部的直線距離，再根據(jù)鋼板樁的寬度計(jì)算出所需鋼板樁的根數(shù)。為了便于合攏，合攏處的兩根樁應(yīng)一高一低。合攏應(yīng)選擇在角樁附近，如果距離有差距，可調(diào)整合攏邊相鄰一邊離導(dǎo)向架的距離，以防止合攏處兩片樁不在一個(gè)平面內(nèi)。

④承臺(tái)基坑開挖

鋼板樁按設(shè)計(jì)位置插打完成后，先開挖2.5m，然后在2m處安裝第一層內(nèi)支撐；然后開挖至6 m深，在5.5m處設(shè)置第二層內(nèi)支撐；再開挖至承臺(tái)底以下0.2m，澆筑墊層；開挖至第二層內(nèi)支撐以下時(shí)，因支撐型鋼阻礙長(zhǎng)臂挖機(jī)施工，還需將一臺(tái)小啄木鳥挖機(jī)吊放至承臺(tái)基坑內(nèi)，配合開挖及破樁頭；鋼板樁圍堰圍囹、斜支撐采用H500×200型鋼，橫向支撐采用Ф630×10管樁，正反牛腿采用工32；施工過程中需一臺(tái)長(zhǎng)臂挖機(jī)配合開挖，開挖完成后澆筑20cm厚混凝土墊層，并在基坑底部四周人工挖出排水溝及匯水井。

⑤圍堰內(nèi)止水及排水

鋼板樁打入之前一般應(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物。當(dāng)鎖口不緊密漏水時(shí)，用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞，外側(cè)包裹一層防水彩條布，起到防水作用；鋼板樁圍堰抽水過程中要加強(qiáng)鋼板樁的止水堵漏措施，在樁腳漏水處采用局部混凝土封底等措施止水；鋼板樁支護(hù)止水完成后，進(jìn)行基底清理工作。在承臺(tái)四角挖集水坑，周邊做排水溝，用水泵及時(shí)排除圍堰內(nèi)滲水。

2.2 混凝土護(hù)壁方案（方案二）

承臺(tái)基坑采用分節(jié)段開挖的形式，每次開挖深度為1m，開挖完成后人工修邊并立模澆筑50cm厚鋼筋混凝土護(hù)壁，待強(qiáng)度滿足要求后繼續(xù)開挖下一層。

每層護(hù)壁之間鋼筋必須連接在一起，故在澆筑上一層護(hù)壁時(shí)，要預(yù)留帶彎鉤的豎向鋼筋伸出護(hù)壁底端，在施工下一層護(hù)壁時(shí)將其護(hù)面鋼筋連接在一起。向下每層護(hù)壁朝內(nèi)側(cè)縮0.1m，并在上下層護(hù)壁交接處澆筑一圈5cm高擋水坎用于止水。

在承臺(tái)大里程側(cè)由于堿溝沖刷嚴(yán)重，土體松軟穩(wěn)定性差，將迎水面做成拱形，其它各面轉(zhuǎn)角處做成3m×3m倒角，增強(qiáng)圈梁穩(wěn)定性。施工過程中需臨時(shí)租用1臺(tái)長(zhǎng)臂挖機(jī)配合開挖，開挖完成后澆筑20cm厚混凝土墊層，并在基坑底部四周人工挖出排水溝及匯水井抽排水。

3 兩種方案經(jīng)濟(jì)比選及優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 經(jīng)濟(jì)比選

鋼板樁圍堰成本計(jì)算（工期：10d） 表2

混凝土護(hù)壁成本計(jì)算（工期：27d） 表3

3.2 兩種方案優(yōu)缺點(diǎn)及方案選用

3.2.1 方案優(yōu)缺點(diǎn)

鋼筋混凝土護(hù)壁方案施工工藝簡(jiǎn)單，使用設(shè)備較少，缺點(diǎn)是施工周期長(zhǎng)，安全風(fēng)險(xiǎn)高；鋼板樁圍堰支護(hù)施工工期較短、鋼板樁可重復(fù)利用、可操作性強(qiáng)、施工工藝成熟、安全性可靠，缺點(diǎn)是鋼板樁租賃及倒運(yùn)需要一定的時(shí)間，技術(shù)要求高，相對(duì)投入設(shè)備較多。

3.2.2 方案選用

由于黃羊頭堿溝特大橋?yàn)槿€重點(diǎn)控制工程，且17號(hào)墩為該橋關(guān)鍵線路上的重點(diǎn)墩，17號(hào)墩進(jìn)展嚴(yán)重影響上部結(jié)構(gòu)架梁進(jìn)度及全線開通時(shí)間，故選用施工工期短、工藝成熟、安全性可靠，且成本費(fèi)用較低的鋼板樁圍堰支護(hù)施工方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

在鐵路橋梁工程建設(shè)中，重點(diǎn)橋梁墩臺(tái)（特別是水中墩）下部結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度對(duì)架梁進(jìn)度影響較大。對(duì)于水深較淺、流速不大的水中墩可采取筑島法施工，承臺(tái)施工時(shí)可考慮采用施工工期短、工藝成熟、安全性可靠，且成本費(fèi)用較低的鋼板樁圍堰支護(hù)施工方案。