李博

（中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司，山東日照 276826）

1 引言

本文以新建日照嵐山疏港鐵路跨巨峰河橋梁承臺(tái)鋼板樁圍堰施工為依托，主要介紹地基承載力超過140 kPa 的特殊地質(zhì)條件下鋼板樁引孔施工技術(shù)。此施工技術(shù)簡(jiǎn)單易操作，且相比此類地質(zhì)條件下的其他施工工藝大大節(jié)省了施工周期和施工成本，可為類似工程的施工提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

2 工程概況

新建日照嵐山疏港鐵路跨巨峰河橋梁承臺(tái)設(shè)計(jì)共計(jì)4 個(gè)，分別為68#～71#墩，其中水中2 個(gè)為69#和70#墩，半路地半水中承臺(tái)2 個(gè)，分別為68#墩和71#墩，本文主要以水中69#承臺(tái)鋼板樁圍堰施工技術(shù)為例對(duì)鋼板樁引孔技術(shù)進(jìn)行介紹。

巨峰河為本工程主要河流之一，其基本常年流水，平時(shí)水量不大，雨季河水暴漲，日常水深2～4 m 不等，不通航。具體巨峰河水文情況見表1。

表1 巨峰河水文情況

考慮巨峰河為地方河道不通航，且承臺(tái)施工時(shí)間為當(dāng)?shù)乜菟冢薯?xiàng)目采取對(duì)巨峰河進(jìn)行河道全斷面填筑后再施工的方法進(jìn)行施工，填筑后河道流水采用預(yù)留水泥涵管進(jìn)行流水，同時(shí)填筑后由原來的水中鋼板樁圍堰施工變?yōu)楦鼮榉奖愫?jiǎn)易的陸地鋼板樁圍堰施工。河道填筑采用當(dāng)?shù)仄率M(jìn)行填筑，承臺(tái)位置的填筑則要利用回填土進(jìn)行回填。填筑后的巨峰河施工現(xiàn)狀如圖1 所示。69#墩承臺(tái)及鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)參數(shù)如表2 所示。

圖1 巨峰河填筑后現(xiàn)狀

表2 承臺(tái)及鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)參數(shù) m

承臺(tái)所處地質(zhì)地層情況及地基承載情況詳見表3。

表3 承臺(tái)所處地質(zhì)情況

鋼板樁采用拉森Ⅳ鋼板樁，引孔施工采用旋挖鉆進(jìn)行引孔[1]，旋挖鉆鉆孔直徑為80 cm，護(hù)筒采用100 cm 直徑護(hù)筒，數(shù)量5 個(gè)，深度均不短于6 m，引孔施工完成后采用振太350 振動(dòng)錘配合1 臺(tái)485 挖機(jī)進(jìn)行插打鋼板樁施工。

3 引孔施工方案比選

在進(jìn)行鋼板樁引孔施工技術(shù)施工之前，本項(xiàng)目對(duì)兩種引孔方案進(jìn)行了比選和試樁施工，具體如下。

方案1：5 個(gè)護(hù)筒緊貼插打進(jìn)入土體，后旋挖鉆按照?qǐng)D2所示順序進(jìn)行首個(gè)循環(huán)5 個(gè)引孔的施工，引孔施工完成1 輪后護(hù)筒拔出向前進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)施工，具體施工工序示意圖如圖2 所示。

圖2 方案1 引孔順序示意圖

方案2：方案2 施工較方案1 相比，增加了護(hù)筒和護(hù)筒中間的二次引孔循環(huán)施工，以確保鋼板樁的引孔效果，二次引孔順序同方案1 引孔順序，具體引孔示意圖如圖3 所示。

圖3 方案2 引孔順序示意圖

方案比選結(jié)果：經(jīng)過以上二者方案比選和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況，方案2 較方案1 增加了施工成本，但可確保鋼板樁引孔效果，方案1 施工速度快，周期短，成本低，但是引孔后再進(jìn)行鋼板樁插打時(shí)并不能完全插打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，引孔效果較差，無法滿足鋼板樁施工要求，故選擇方案2 進(jìn)行鋼板樁引孔施工技術(shù)介紹。

4 鋼板樁引孔施工技術(shù)

鋼板樁引孔施工工藝流程如圖4 所示。

4.1 場(chǎng)地平整壓實(shí)

此步驟的主要目的是為旋挖鉆提供施工場(chǎng)地，確保旋挖鉆施工過程中可正常走行和作業(yè)，原回填土回填完成后需利用壓路機(jī)進(jìn)行適當(dāng)壓實(shí)，確保回填土回填密實(shí)，若回填土無法滿足旋挖鉆作業(yè)要求，可利用2 cm 厚鋼板對(duì)作業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行滿鋪，以確保旋挖鉆正常施工。

4.2 測(cè)量放線定位

根據(jù)引孔位置提前計(jì)算循環(huán)引孔孔位坐標(biāo)，按計(jì)算坐標(biāo)進(jìn)行放樣定位，確保定位準(zhǔn)確。

4.3 護(hù)筒安裝施工

本方案護(hù)筒共計(jì)5 個(gè)，長(zhǎng)度根據(jù)地質(zhì)情況，需穿越砂層防止成孔過程塌孔，故護(hù)筒長(zhǎng)度需不短于6 m。護(hù)筒需利用挖機(jī)和旋挖鉆配合進(jìn)行安裝，且5 個(gè)護(hù)筒需一次全部進(jìn)行安裝，以確保引孔施工過程連續(xù)作業(yè)不間斷，同時(shí)護(hù)筒需高出既有地面不少于30 cm。

4.4 第一循環(huán)引孔施工及回填

護(hù)筒安裝完成后開始進(jìn)行引孔施工，引孔施工工序同鉆孔樁施工工序一致，施工過程需一次性成孔確保不塌孔，引孔深度需大于鋼板樁深度且不小于30 cm，以確保引孔后鋼板樁可全部按設(shè)計(jì)打入至設(shè)計(jì)深度。在第一個(gè)引孔成孔后，旋挖鉆按順序轉(zhuǎn)入下一引孔位置，第一循環(huán)引孔的施工順序需間隔施工，以免相鄰引孔在施工時(shí)串孔，同時(shí)第一個(gè)引孔施工完成后需由挖機(jī)配合將回填土填入至成孔的引孔中，回填過程嚴(yán)禁放入石塊等雜物，否則將對(duì)后續(xù)鋼板樁插打產(chǎn)生影響。以此類推，完成第一循環(huán)引孔作業(yè)施工。

此第一循環(huán)引孔過程需特別注意的事項(xiàng)主要有兩項(xiàng)，即循環(huán)引孔的施工順序，需間隔施工，不得相鄰施工，第二個(gè)就是需注意回填土的質(zhì)量，確保無石塊等雜物填入。

4.5 第二次循環(huán)引孔施工及回填

待第一循環(huán)引孔作業(yè)施工完成后，按照第一循環(huán)施工起點(diǎn)開始進(jìn)行第二循環(huán)引孔作業(yè)施工，第二循環(huán)引孔作業(yè)施工需特別注意引孔位置，確保不得與第一循環(huán)引孔位置重合，否則將導(dǎo)致引孔無效，影響鋼板樁插打施工。

第二循環(huán)引孔順序及注意事項(xiàng)同第一循環(huán)引孔施工及回填注意事項(xiàng)。

至此，鋼板樁引孔施工完成，開始進(jìn)行引孔后鋼板樁圍堰施工。

5 引孔后鋼板樁圍堰施工注意事項(xiàng)

1）引孔施工完成后，為盡量縮短引孔內(nèi)回填土自然密實(shí)的時(shí)間，需立即安排打樁機(jī)進(jìn)行鋼板樁插打施工，防止擱置時(shí)間過長(zhǎng)，回填土自然沉降密實(shí)，增加鋼板樁插打難度。

2）鋼板樁插打施工完成后，預(yù)留不少于3 d 自然沉降期，確保鋼板樁所處引孔內(nèi)盡可能密實(shí)，有利于鋼板樁的錨固。

3）鋼板樁圍堰分級(jí)開挖過程中需設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，確保開挖過程動(dòng)態(tài)觀測(cè)圍堰內(nèi)變形情況，若變形超限，需立即停止開挖并分析原因確保無問題后方可繼續(xù)施工[2]。

4）此種施工工藝使得鋼板樁根部的錨固強(qiáng)度降低，故進(jìn)行承臺(tái)封底施工時(shí)，建議增加封底厚度，本項(xiàng)目鋼板樁所處地質(zhì)為全風(fēng)化土層，其透水性較低，故封底的混凝土厚度根據(jù)計(jì)算僅設(shè)置50 cm 厚度。

5）此類鋼板樁圍堰施工應(yīng)杜絕在雨季施工，本項(xiàng)目鋼板樁圍堰施工時(shí)間是日照市3 月份，其降水較少，對(duì)河流水位影響較小，進(jìn)而對(duì)鋼板樁的施工影響也較小[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

本文以新建日照嵐山疏港鐵路跨巨峰河橋梁承臺(tái)鋼板樁圍堰施工為依托，對(duì)地基承載力超過140 kPa 的特殊地質(zhì)條件下鋼板樁引孔施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并就施工過程中可能存在的問題及注意事項(xiàng)也進(jìn)行了詳細(xì)的描述，其工藝簡(jiǎn)便易操作，節(jié)約工期和項(xiàng)目成本，可對(duì)類似工程的鋼板樁引孔施工提供經(jīng)驗(yàn)。