張瑞倉

（中鐵十六局集團第三工程有限公司 313000）

1 工程概況

X352 縣道工程施工2 標（蘇涇路-民樂路），主線以高架于蘇涇路東側(cè)起橋，向東跨越中央公園（規(guī)劃）、元和塘和相城大道后接地，起止里程K5+165.4-K6+369，全長1203.6m，其中元和塘為V 級通航河道，最高通航水位為2.01m。本橋主線采用7*（31*3m 預應力混凝土箱梁）+1*（30*4m 預應力混凝土箱梁）+1*（40+60+40m鋼箱梁）+1*(34.65*2m 預應力混凝土箱梁)+1*(44+66+44m 預應力混凝土箱梁)+1*(34.65*2m 預應力混凝土箱梁)，跨元和塘采用鋼箱梁，相城大道采用44+66+44m 預應力混凝土箱梁，1 對匝道采用40+60+40m 鋼箱梁+3*20m 混凝土箱梁，在相城大道西側(cè)接地，下部為群樁承臺基礎。其中PM26、PM27 號主墩位于元和塘，結(jié)構(gòu)形式、尺寸、開挖深度和支護形式詳見“表1：水中墩施工數(shù)據(jù)一覽表”所示：

表1：水中墩施工數(shù)據(jù)一覽表

1.1 工程地質(zhì)條件

本區(qū)場地地處沖湖積平原區(qū)，地勢較為平坦，具有較厚的第四系覆蓋層。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料以及本次勘探結(jié)果顯示，場區(qū)內(nèi)部第四系覆蓋層的厚度超過了100m。

1.2 氣象條件

蘇州市地處我國大陸東部沿海地區(qū)，屬于被亞熱帶濕潤譏諷氣候區(qū)，有明顯的季風交替現(xiàn)象，其光照較為充足。該市的年平均溫度一般為15.9℃,昆山的年平均溫度約為16.5℃。近年來，年平均溫度最高為18.1℃，發(fā)生于2007年；而最低平均溫度為14.9℃，發(fā)生于1980年。該地區(qū)平均氣溫的年際變化為3.2℃。一年四季溫度最高的月份為7月份，其平均溫度可以達到28.2℃，而溫度最低的月份為1月份，其平均氣溫約為3.6℃，當?shù)貧鉁氐钠骄隃夭罴s為24.6℃。在歷史上，極短的最高氣溫為2008年7月4日的39.7℃，而歷史極端最低氣溫發(fā)生于1977年1月31日的-11.7℃。當?shù)爻Ｄ甑钠骄邓考s為1110.6mm，平均年降水日可以達到128 天。歷年來，1997年的年降水量最多，為1782.9mm，而1978年最少，僅為604.2mm，其年際降水變幅約為1178.7mm，1980年其年降水日最多，為154天；而1971年，其年降水日最少，僅為99 天。當?shù)匾荒晁募疽?月份的降水日以及降水量為最多，歷年來其平均的月降水量可以達到88.3mm，而平均月降雨日為14 天；以12月份的降水量以及降雨日為最少，其歷年來平均的月降水量僅為34.5mm，而平均月降雨日僅為7日。當?shù)厝甑娜照諘r間約為1774.3 小時，其中以1967年的全年日照時間最長，可以達到2357.6h，而以1997年的全年日照時間最短，僅為1467.5h。當?shù)厝甑臒o霜期為238 天。

1.3 水文條件

蘇州地區(qū)位于長江流域的太湖水系區(qū)，當?shù)氐牡乇硭禈O為發(fā)達，太湖水位的升降會對水位的高低造成直接的影響。由于當?shù)睾泳W(wǎng)、江海以及大氣降水的補給，因而區(qū)內(nèi)水位的升降極容易受到季節(jié)的變化、長江流域水位高低以及人為控制的影響。當?shù)爻Ｄ晁唬S海標高）約為1.10-1.30m，其年變幅約為1.0m。由于當?shù)貐^(qū)內(nèi)的河道較為蜿蜒曲折，其區(qū)內(nèi)的地表示主要通過人工取水以及蒸發(fā)的方式來進行排泄。

2 施工部署

2.1 施工機械配置

擬投入承臺施工的主要機械設備配置見表2。

表2 承臺施工主要機械設備配置表

2.2 施工方案

元和塘PM26、PM27 號墩基礎及下部結(jié)構(gòu)采用12m 長鋼板樁圍堰筑島施工，

根據(jù)檢算結(jié)果得出為保證支護體系的整體穩(wěn)定性等各項基坑施工結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足設計和規(guī)范要求，需在鋼板樁頂面以下1m-1.5m 位置處安裝內(nèi)支撐，內(nèi)支撐圈梁設計為HN400*400 型鋼、斜撐選擇為雙拼I40 工字鋼和對撐則選用直徑為530*8mm 的焊接鋼管。

3 施工方法

3.1 施工準備工作

為了保證水中承臺施工能夠順利進行，在水中承臺施工之前，必須要做好其相應的準備工作。施工準備工作主要為施工人員的安排、對所需施工機械設備以及施工材料的準備工作。在實際的施工過程中，施工機械是保證施工順利完成的基礎，因而必須要做好機械的常檢查以及常檢測工作。如果機械常出故障，或者其運轉(zhuǎn)聲音不正常，應當及時對其進行整修。為了避免出現(xiàn)因施工機械中途出現(xiàn)故障而導致施工中斷事件的發(fā)生，如果某一機械極為重要同時不能采用其他機械進行代替使用，在施工之前必須配備有備用機械。項目管理工作人員、技術(shù)人員、質(zhì)檢人員以及各類施工人員嚴格按照承臺的施工先后順序以此入場，通過對其進行統(tǒng)籌安排，保證其各司其職，進而保證各項施工工作能夠順利開展。應當嚴格按照設計圖紙以及相應規(guī)范開展施工材料的采購工作，對材料的登記標準進行嚴格控制[1]。應當加強材料的檢驗工作以及檢驗標準，所購買的材料供應商必須為其提供證實的出場合格證以及質(zhì)保書，與此同時要做好各個原材料的試驗以及鑒定工作，只有其符合相關(guān)標注以后才可以進場，要做好進場材料的收、發(fā)料簽證制度，同時做好各項標識，以防未經(jīng)檢驗的材料的混入。

(1) 鎖扣式進場后，進行檢查、分類、編號及登記，必須在現(xiàn)場采用附有相應成品出廠合格證以及出廠試驗合格證書的鋼板。

(2) 如果鋼板樁或者鋼管樁存在彎曲、破損或者鎖口不合的情況，必須要糾正變形，保證使用的鋼板樁或者鋼管樁尺寸正確同時鎖口平滑不存在折彎。

(3) 鋼板樁上所有孔眼均須用鋼板補焊牢固，否則需進行補焊和補漏處理。

(4) 如果鋼板樁的長度不夠，可以進行等強度的焊接接長，但是在此過程中必要要保證所采用的為同類型的主材，在焊接的過程中，首先進行對焊或者將接口補焊合縫，接著焊加固板，必須保證相鄰板樁的接長逢錯開，同時相鄰鋼板樁的接頭之間應當上下錯開2m 以上。

(5) 測量放樣出鋼板樁圍堰的方向線，并設置插打?qū)蚣堋?/p>

(6) 鋼板樁準備工作完成后，通過汽車將其運送至岸邊，接著采用吊機嚴格按照插打順序進行堆碼。堆碼層數(shù)應當少于等于四層，在每層之間采用墊木擱置，其高度差應當小于等于10mm，要保證上下層的墊木中線處于同一垂直線商，其允許偏差小于等于20mm[2]。

3.2 圍護結(jié)構(gòu)樁體拼裝

(1) 對鋼板狀進行選擇并整修，接著選擇相同長度的三塊鋼板樁進行套連成組在鎖口內(nèi)嵌入黃油以及瀝青混合物，從而方便進行插打以及抽撥；

(2) 對鋼板樁進行焊接，檢查鋼板樁兩邊鎖口用弧形夾箍將鋼板樁夾成與內(nèi)導環(huán)相符的弧度；

(3) 在對鋼板樁進行組拼的過程中，用棉絮以及桐油灰進行鎖口縫嵌縫。具體的嵌縫方法為：利用竹竿塞入棉絮，接著在外面涂抹一層桐灰油或者防水油膏。

3.3 圍護結(jié)構(gòu)插打施工

3.3.1 鋼板樁插打作業(yè)

通過震動打樁機進行插打，采用型鋼焊接板樁插打?qū)蚣?；插打自河岸處插打至河墩中間部位合龍。

(1) 在插打施工的過程中，采用打拔機將鋼板樁抓起以后插入到已經(jīng)就位的鋼板樁鎖口當中[3]。在起吊之前，應當將黃油瀝青混合物填嵌入鎖口當中。將鋼板樁所使用的弧形卡箍箍緊，在插入鎖口的過程中逐個拆除弧形卡箍。

(2) 鋼板樁的插打由河岸向著中間的方向進行，由上游逐漸向下游合攏，應當進行順序插打，即從一側(cè)開始插打直至另一側(cè)結(jié)束。這種兩邊延伸的方式可以實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，從而有效提高施工進度。

(3) 為了保證按照準確方向插下，應當預先在導向框內(nèi)導環(huán)上設置導向木，

第一組鋼板樁即順此導向木插下。

(4) 插完一組鋼板樁以后，采用短鋼筋點頭焊將其固定在導向框的頂層內(nèi)導環(huán)上，一旦遇上懸掛外導環(huán)吊桿的挑梁，必須將其及時拆除，與此同時，在已插好的鋼板樁上采用鋼筋鉤懸掛外導環(huán)，以防外導環(huán)出現(xiàn)變形。待鋼板樁全部合攏以后，由上游及合攏處向著導向框的兩側(cè)用打樁錘逐次將鋼板樁打至設計標高。

(5) 在完成鋼板樁圍堰以后，采用硬木逐漸將外導環(huán)與鋼板樁之間的空隙塞進，以防出現(xiàn)變形。

(6) 在插樁過程中，要保證“插樁正直、分散偏差、有偏即糾、調(diào)整合龍”。

(7) 插打完成后的支護結(jié)構(gòu)頂部應高出河流最高水位0.4m。

3.4 圍護結(jié)構(gòu)合龍

在合龍前剩最后5～7 片鋼板樁未插打時，應當對鋼板樁底部的直線距離進行測量以及計算，同時結(jié)合鋼板樁的實際寬度計算出最終所需要的鋼板樁的數(shù)量。在對鋼板樁進行合龍時，其兩側(cè)的鎖口可能出現(xiàn)不平行、上大下小、上小下大或者左右便宜等各種情況，采用如下措施進行調(diào)整：

合龍口尺寸上下都大時，在合龍口兩側(cè)鋼板樁上點焊上下平行吊耳，結(jié)合尺寸大小的差值來確定位置以及數(shù)量，利用倒鏈滑車相向?qū)?，直至符合要求為止?/p>

如果仍然不能將合龍問題進行有效解決，就采用特制楔形鋼板樁，楔形的上下寬度差不得超過樁長的2%。

3.5 圍護結(jié)構(gòu)插打施工中預防傾斜的措施

(1) 在插鋼板樁前，一方面，需要將潤滑油涂抹于鎖口的內(nèi)部從而有效減少鎖口的摩阻力，另一方面，將鐵楔或者硬木塞打入到未差套的鎖口下端，從而有效防止在沉入的過程中鎖口被泥沙所堵塞。

(2) 采用復式滑車組糾正鋼板樁的傾斜。

(3) 在堅實土地帶插時，可將樁尖截成一定角度或者在管樁底安裝十字樁尖，利用其反力，使已傾斜的鋼板樁逐步恢復正常

3.6 圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)抽水

圍堰施工完成后，檢查圍堰施工質(zhì)量，合格后施工進行抽水施工，抽水前施工外側(cè)鋼圍檁并安裝對拉鋼筋。水位下降到圍堰頂面以下1.5 米（圍囹以下0.5 米）時施工鋼圍囹及四角斜撐，然后繼續(xù)抽水至河床頂面。

3.7 筑島

圍堰抽水完畢后，進行填土筑島施工，由河岸填土，先填筑施工8 米寬便道，依次向內(nèi)施工，填筑前線拉緊對拉桿。填至橋墩處開始兩側(cè)對稱填筑，注意觀察施工過程中鋼板樁的變化，及時檢查對拉桿件。填筑完成后，讓其自然沉降一周，期間注意觀測鋼板樁變形及位移。

3.8 樁基施工

筑島完成后，進行樁基施工，優(yōu)先施工左右兩側(cè)墩臺，最后施工主墩樁基，施工時保持孔內(nèi)水位標高高于外側(cè)水面0.5 米，防止塌孔，并在護筒周圍設置截水槽，防止灌注樁基時泥漿流至航道[4]。

3.9 承臺施工

樁基施工完成后，進行土方開挖，優(yōu)先施工兩側(cè)承臺。承臺區(qū)域先開挖至樁頂標高以下1 米位置開挖時僅對所開挖承臺上方及放坡范圍內(nèi)的土體進行開挖，開挖至第一道支撐位至以下0.5 米，施工第一道支撐（邊承臺為斜撐I40 雙拼工字鋼），然后繼續(xù)向下開挖至承臺底部10cm。開挖及支撐順序：開挖采用順序開挖，一斷面開挖完成后，再向內(nèi)開挖，中間支撐為邊開挖邊支撐，開挖時將開挖范圍內(nèi)拉桿撤除[5]。承臺開挖完成后進行承臺及墩柱施工，施工時在承臺外側(cè)放置2 臺水泵，抽出坑內(nèi)水，保持基坑內(nèi)施工環(huán)境。承臺墩柱施工完成后進行承臺回填，回填高度為元和塘規(guī)劃河床底標高（-1.96 米）。

待兩側(cè)承臺施工完成后開挖主墩承臺。按沿邊承臺回填高度（標高-1.96 米）向主墩開挖，邊開挖邊支撐。開挖至主墩承臺開挖范圍，進行主墩承臺開挖，為方便施工加快施工，采用一次性開挖，邊開挖邊支撐。開挖完成后進行主墩承臺墩柱的施工，施工完成后進行回填。所有開挖土方采用自卸車運至棄方位置。

承臺墩柱施工完成后，進行主便道位置土方挖除，施工方法與墩柱開挖相同，依次開挖、支撐。

3.10 鋼板樁拆除

圍堰內(nèi)部土體及施工垃圾清除完畢后，進行拉森鋼板樁拆除工作。先向圍堰內(nèi)注水，到支撐位置以下半米時，機械配合進行支撐及內(nèi)外圍檁的拆除。注水至圍堰外水位相同時，進行拉森鋼板樁的拆除工作[6]。

4 注意事項

首先，必須對圍堰的漏水情況進行仔細觀察。如果鋼板樁存在較大的漏水量，應立即派人下去用木屑、細砂或者棉絮對其進行封堵；其次，在抽水的過程中，必須對鋼板樁的變形以及移位情況進行仔細觀察，同時做好其記錄工作。對著抽水深度的不斷加大，鋼板樁上所承受的主動土壓力以及水壓力就會增大，一旦鋼板樁出現(xiàn)異常情況，應立即對其停止抽水，進行加固處理以后再繼續(xù)進行抽水；此外，針對圍檁與鋼板樁之間所存在的縫隙，應當采用型鋼或者硬木將其頂死，從而保證圍檁均勻受力，保證其受力點位于圍檁的中央位置；另外，要保證圍檁與圍檁之間，圍檁與斜撐、牛腿之間的焊接解封飽滿，不得出現(xiàn)脫焊以及漏焊的情況；最后，在每一個圍堰內(nèi)還需設置一定數(shù)量的爬梯，從而方便人員進行上下走動。

5 結(jié)語

在橋梁承臺的施工過程中，只有對施工過程中的重要環(huán)節(jié)進行準確把握，掌握其要點，才能夠保證最終工程的質(zhì)量能夠滿足相關(guān)設計要求。采用鋼板樁進行施工，與傳統(tǒng)的施工工藝相比，雖然增加了措施成本，但是可以有效節(jié)約工期，同時降低人工成本、設備成本以及管理成本，總的來說明顯由于其他的施工工藝，可以帶來良好的經(jīng)濟效益。