熊明茂

摘要：平南三橋主跨為575m，建成后為世界最大跨徑拱橋。該橋北岸覆蓋層為黏土、粉質(zhì)黏土及卵石，巖層主要為中風(fēng)化泥灰?guī)r，局部發(fā)育溶洞，地質(zhì)條件差，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，故采用地下連續(xù)墻施工。文章從帽梁開(kāi)挖及混凝土澆筑施工、基坑降（排）水、土石方開(kāi)挖施工、地下連續(xù)墻內(nèi)襯墻施工等方面，介紹了該橋地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵施工工藝，可為同類(lèi)型橋梁施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：平南三橋;地下連續(xù)墻;基坑開(kāi)挖;內(nèi)襯墻施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U443.16⁺4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst。2020.11.007

文章編號(hào)：1673—4874（2020）11—0022—03

0引言

地下連續(xù)墻具有剛度大、抗?jié)B性好、施工噪音小、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)50年代我國(guó)首次成功應(yīng)用于青島月水口水庫(kù)以來(lái)，發(fā)展迅速，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于地鐵、高層建筑、變電站、懸索橋等工程中。平南三橋主跨為575m，北岸拱座地質(zhì)條件差，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，采用地下連續(xù)墻施工?；A(chǔ)采用“地下連續(xù)墻+注漿”技術(shù)，這也是我國(guó)首次在拱橋中應(yīng)用該施工技術(shù)?；诖?，對(duì)拱橋地下連續(xù)墻基坑開(kāi)挖、帽梁施工、基坑降（排）水、土石方開(kāi)挖施工、內(nèi)襯墻施工等進(jìn)行介紹，可為同類(lèi)型橋梁施工提供借鑒。

1工程概況

1.1平南三橋概況

平南三橋?yàn)橹骺?75m中承式CFsT拱橋，采用纜索吊運(yùn)斜拉扣掛施工。北岸覆蓋層為黏土、粉質(zhì)黏土及卵石，厚度約13～40m，巖層主要為中風(fēng)化泥灰?guī)r，局部發(fā)育溶洞，地質(zhì)條件較差，采用地下連續(xù)墻施工。橋址地質(zhì)條件如圖1所示。

1.2北岸地下連續(xù)墻基礎(chǔ)施工概況

北岸地下連續(xù)墻基礎(chǔ)屬于大型深基坑開(kāi)挖及支護(hù)工程，采用“地下連續(xù)墻+注漿”技術(shù)施工?；娱_(kāi)挖面標(biāo)高為27.5m，底部設(shè)計(jì)標(biāo)高為11.0m，開(kāi)挖深度為16.5m?；娱_(kāi)挖平面為圓形，開(kāi)挖面積約為2827.4m²，開(kāi)挖總方量約為40389.3m³。基坑采用外徑60m的圓形地下連續(xù)墻，加厚度為1～1.5m的環(huán)形鋼筋混凝土內(nèi)襯共同支護(hù)，基坑下方注漿加固的卵石層為整個(gè)基礎(chǔ)的主要持力層。詳見(jiàn)圖2。

2地下連續(xù)墻基坑開(kāi)挖準(zhǔn)備

（1）現(xiàn)場(chǎng)布置規(guī)劃。充分利用原來(lái)地下連續(xù)墻施工規(guī)劃好的現(xiàn)場(chǎng)，做好現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸線(xiàn)路的引導(dǎo)，提前征用好棄土場(chǎng)。棄土場(chǎng)應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)堆放要求。

（2）勞務(wù)動(dòng)力準(zhǔn)備?？ㄌ赝诰驒C(jī)2臺(tái)，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)1臺(tái)，50t履帶吊1臺(tái)，裝土吊具2個(gè)，自卸運(yùn)輸車(chē)3臺(tái)。

（3）注漿封底準(zhǔn)備。為了防止河水通過(guò)地下滲入內(nèi)部，造成土質(zhì)挖掘困難，地下連續(xù)墻施工完畢后，對(duì)墻內(nèi)閉圈范圍的卵石層進(jìn)行靜壓注漿封底止水。注漿施工平臺(tái)標(biāo)高為27.5m，挖至施工平臺(tái)后方可施工，注漿范圍為地下連續(xù)墻內(nèi)部。深度為卵石層頂+11m高至巖面以下1m。注漿孔間距為2m，梅花形布置，漿液擴(kuò)散半徑為1.2m。注漿壓力控制在O.7～1.0MPa，水灰比為1：1，采用φ130m注漿孔，采用袖閥管注漿工藝。

3技術(shù)要點(diǎn)

該工程主要使用挖掘機(jī)分層開(kāi)挖方式，施工要點(diǎn)包括：帽梁開(kāi)挖及混凝土澆筑施工、基坑降水、土石方開(kāi)挖施工，地下連續(xù)墻內(nèi)襯墻施工、地下連續(xù)墻位移監(jiān)測(cè)等幾個(gè)方面（施工流程見(jiàn)圖3），具體分述如下。

3.1帽梁施工

通過(guò)在地下連續(xù)墻的頂部設(shè)置帽梁，提高地下連續(xù)墻的剛度，以滿(mǎn)足地下連續(xù)墻基坑開(kāi)挖過(guò)程中變形較小的要求，以及提高施工的安全性。帽梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，帽梁從地面伸入地下連續(xù)墻10cm，地下連續(xù)墻的頂部豎直方向上的鋼筋需全部伸入至帽梁中，與帽梁形成一個(gè)整體。帽梁厚度和寬度分別為2.5m和3.7m，地下連續(xù)墻總寬度為1.2m，帽梁較地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別懸出1.0m和1.5m。帽梁與施TN域開(kāi)挖面相同高度，均為27m，帽梁以每個(gè)長(zhǎng)度單元為19.79m（外周邊）進(jìn)行施工，分10個(gè)長(zhǎng)度單元，每個(gè)長(zhǎng)度單元設(shè)2.8m后澆帶，后澆帶采用微膨脹混凝土澆筑。

3.2基坑降（排）水

基坑排水主要包括施工用水及雨水，采用集水井配合潛水泵將水排出基坑。每層開(kāi)挖設(shè)置3個(gè)集水井，I型集水井為2.5m×2.5m×2.5m（2m）一個(gè)，Ⅱ型集水井為1.5m×1.5mx 2.5m（2m）兩個(gè)，集水井均采用砂漿抹面?；咏厮疁嫌苫油鈧?cè)環(huán)形排水溝兼顧。第一層基坑開(kāi)挖時(shí)，先在基坑?xùn)|西兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)Ⅱ型集水井，待開(kāi)挖完北側(cè)內(nèi)襯墻施工平臺(tái)后，再設(shè)置一個(gè)I型集水井（集水井邊沿距地下連續(xù)墻墻身1。5m），并做好標(biāo)準(zhǔn)化圍擋。開(kāi)挖至基坑兩側(cè)時(shí)，挖掉之前設(shè)置的兩個(gè)Ⅱ型集水井。每層基坑開(kāi)挖的排水，均按此順序布置。

3.3土石方開(kāi)挖施工

地下連續(xù)墻內(nèi)部土體分5層開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，層厚與內(nèi)襯墻厚度一致?；觾?nèi)布置2臺(tái)挖掘機(jī)，基坑周?chē)贾?臺(tái)自卸汽車(chē)、2臺(tái)50t履帶吊。第一層采用放坡開(kāi)挖（1：2坡比，10m寬），首先挖出北側(cè)內(nèi)襯墻施工平臺(tái)，以便內(nèi)襯墻施工，然后再逐步往南側(cè)推進(jìn)。自卸車(chē)直接進(jìn)入基坑進(jìn)行裝土外運(yùn)，運(yùn)至北岸引橋左側(cè)棄土場(chǎng)廢棄。具體布置圖如圖4所示。

第2～5層采用履帶吊和吊斗相結(jié)合的方式施工，吊土至坑外并采用自卸車(chē)外運(yùn)施工。每層土均采用島式開(kāi)挖法，先用履帶吊將挖掘機(jī)吊入基坑進(jìn)行開(kāi)挖，施工完畢后再將其吊出基坑。2～5層首先開(kāi)挖北側(cè)外圍土體作為內(nèi)襯墻的施工作業(yè)面，在施工內(nèi)襯墻的同時(shí)，再逐步往南側(cè)推進(jìn)，同樣先挖出兩側(cè)內(nèi)襯墻的施工平臺(tái)，再開(kāi)挖中部區(qū)域。往外運(yùn)土?xí)r，先由挖掘機(jī)將棄土裝入料斗中（5m³約9.5t），再由50t履帶吊將料斗吊出基坑卸入自卸車(chē)中運(yùn)走，棄土場(chǎng)為北岸引橋左側(cè)魚(yú)塘。履帶吊離基坑邊沿3m開(kāi)挖完畢后，再由50t履帶吊將挖掘機(jī)吊離基坑。

3.4內(nèi)襯墻施工

內(nèi)襯墻共5層，底部仰角均為25。，采用逆筑法進(jìn)行內(nèi)襯墻的施工。內(nèi)襯墻根據(jù)高度和厚度的不同分為4種類(lèi)型：高2m厚1m、高2m厚1.5m、高2。5m厚1m、高2.5m厚1.5m。內(nèi)襯墻分為10個(gè)段進(jìn)行流水施工作業(yè)，每施工段長(zhǎng)度為18.1m，每層設(shè)長(zhǎng)為2.8m的合龍段進(jìn)行施工。

3.5施工監(jiān)測(cè)

為了時(shí)刻掌握地下連續(xù)墻墻頂水平位移、墻頂豎向位移、墻體深層水平位移、墻體內(nèi)力、墻體側(cè)向土壓力、坑底隆起（回彈）、孔隙水壓力、地下水位、土體分層豎向位移、周邊地表豎向位移等數(shù)據(jù)變化，需要進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)（監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)見(jiàn)圖5），監(jiān)測(cè)周期為基坑開(kāi)挖開(kāi)始至全橋竣工，過(guò)程中各項(xiàng)位移數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.6完工后基底檢測(cè)

為了驗(yàn)算基底承載力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，項(xiàng)目采取平板靜載試驗(yàn)和水平推力試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均滿(mǎn)足要求。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)路橋工程的不斷擴(kuò)大，為了節(jié)約開(kāi)挖工程量，為國(guó)家節(jié)約土地資源，地下連續(xù)墻施工將越來(lái)越普遍，圓形地下連續(xù)墻基坑豎直開(kāi)挖施工將越來(lái)越先進(jìn)。全文結(jié)合平南三橋地下連續(xù)墻施工情況，主要分析了地下連續(xù)墻基坑開(kāi)挖的關(guān)鍵施工技術(shù)，為同行業(yè)的研究提供必要理論依據(jù)。