橋梁深水基礎(chǔ)鋼板樁圍堰施工技術(shù)

1、各位領(lǐng)導(dǎo)、同事，大家好！提前給大家拜個年，祝大家新年好！根據(jù)公司統(tǒng)一安排，結(jié)合寧啟一分部施工實際情況，下面給各位簡單介紹一下，一分部施工的通榆運(yùn)河特大橋和L2線通榆運(yùn)河特大橋跨通榆運(yùn)河處深基坑鋼板樁圍堰施工情況，大體按照以下順序介紹：一、工程相關(guān)簡介二、施工方法選擇三、鋼板樁施工方案編制四、方案現(xiàn)場實施五、效果檢驗及總結(jié)六、檢算資料簡介一、工程相關(guān)簡介一分部施工的通榆運(yùn)河特大橋和L2線通榆運(yùn)河特大橋均位于南通市海安縣境內(nèi)，該地區(qū)之間。通榆運(yùn)河特大橋全長3002米，線路設(shè)計為時速200km雙線鐵路。L2線通榆運(yùn)河特大橋全長1322米，線路設(shè)計為時速160km單線鐵路。相關(guān)數(shù)據(jù)表二、施工方法選擇1

2、、氣候因素35#墩鉆孔樁于2010年3月19日施工，7月6日完成；36#墩鉆孔樁于2010年5月23日施工，8月10日完成。承臺施工剛好處于雨季，放坡開挖危險性太大，只能選擇比較安全的鋼板樁圍堰法。2、設(shè)計因素設(shè)計文件要求36#墩采用拉森鋼板樁圍堰筑島施工。三、鋼板樁施工方案編制由于為初次接觸鋼板樁施工，各方面經(jīng)驗嚴(yán)重不足，通過網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)資料和公司楊總提供資料進(jìn)行初步方案編制。后經(jīng)過與鋼板樁租賃廠家溝通，了解鋼板樁性能，以往打設(shè)方法等，進(jìn)行方案優(yōu)化，最終形成定稿方案，其中相對比較復(fù)雜的是鋼板樁檢算資料。本工程選用拉森IV型鋼板樁，寬40cm，重/m，考慮到本工程地質(zhì)情況的需要，采用樁長為18

3、米的鋼板樁。1、施工方案選擇36#墩采用先草袋圍堰筑島施工鉆孔樁后鋼板樁圍堰施工承臺及墩身方案，筑島后平臺高程3.80m。草袋圍堰及鉆孔樁施工詳見本橋施工組織設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。采用鋼板樁圍護(hù)后，進(jìn)行圍堰內(nèi)部土層開挖及混凝土封底施工，單個承臺的鋼板樁圍護(hù)范圍為17.30m×25.10m，板樁距承臺邊沿均為1.5m。采用拉森鋼板樁，樁長為18m。2、鋼板樁施工順序35#：施工準(zhǔn)備（平整場地）測量定位插打抗滑鋼管插打鋼板樁開挖基坑（機(jī)械開挖至第一道圍囹0.5m以下）第一道圍囹安裝沖水吸泥（至設(shè)計底標(biāo)高）澆筑封底水下混凝土逐層抽水安裝第二、第三道圍囹（按照設(shè)計圍囹抽水至圍囹底部30cm）抽水、樁

4、頭處理、樁檢測承臺分層施工基坑分層回填逐步拆除內(nèi)支撐墩身施工基坑回填鋼板樁拔出抗滑鋼管拔出。36#：施工準(zhǔn)備（筑島、平整場地）測量定位插打抗滑鋼管插打鋼板樁開挖基坑（機(jī)械開挖至第一道圍囹0.5m以下）第一道圍囹安裝沖水吸泥（至第二道圍囹0.5m以下）第二道圍囹安裝沖水吸泥（至第三道圍囹0.5m以下）第三道圍囹安裝沖水吸泥（至設(shè)計坑底）澆筑封底混凝土樁頭處理、樁檢測承臺分層施工基坑分層回填逐步拆除內(nèi)支撐墩身施工基坑回填鋼板樁拔出抗滑鋼管拔出。施工準(zhǔn)備定位測量導(dǎo)框安裝鋼板樁吊運(yùn)就位鋼板樁合攏施打定位樁圍堰內(nèi)砼封底用振動錘夾正鋼板樁起吊至圍堰頂部，對準(zhǔn)鎖口插入鋼板樁開啟振動錘，緩慢下沉快速下沉，調(diào)整

5、好鋼板樁與導(dǎo)向架的距離，下到土面插打一段時間，拔起，讓水滲入，減少摩擦，再插打，如此反復(fù)達(dá)到設(shè)計標(biāo)高鋼板樁施工工藝流程圖3、鋼板樁施工示意圖鋼板樁圍堰立面圖（36#墩）鋼板樁圍堰立面圖（35#墩）第一道橫支撐平面圖第二、三道橫支撐平面圖4、圍堰內(nèi)開挖根據(jù)設(shè)計提供地質(zhì)斷面和現(xiàn)場鉆孔樁施工實際核對，35#墩基坑范圍內(nèi)地質(zhì)以砂層為主，現(xiàn)場主要采用水下射水吸泥；36#墩與設(shè)計差距較大，4m以下全部為粘土層，需使用其它挖掘設(shè)備?；由蠈?m左右土層全部采用挖掘機(jī)開挖，運(yùn)輸車外運(yùn)。35#墩基坑在插打完成并清除上層土體后，開始用泥漿泵配合高壓射水將圍堰內(nèi)的土方清除。圍堰內(nèi)取土，為不排水取土，過程中同時使用抽

6、水機(jī)對圍堰內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)水，需保持內(nèi)部水位和地面標(biāo)高基本一致，以保證圍堰安全。開挖時及時測量坑底標(biāo)高，如達(dá)到設(shè)計底標(biāo)高，停止高壓射水。36#墩粘土層采用抓斗進(jìn)行開挖，高壓水槍配合施工。5、圍堰抽水與支撐35#墩采用水下吸泥，鋼板樁圍堰封閉后進(jìn)行吸泥抽水，首先進(jìn)行第一道圍囹安裝，然后吸泥抽水至設(shè)計底面標(biāo)高并澆筑封底混凝土，逐層降水安裝焊接二、三層圍囹及支撐，抽水過程中應(yīng)嚴(yán)格控制抽水速度和抽水高度。當(dāng)抽水達(dá)到預(yù)定的深度后，應(yīng)及時加支撐防護(hù)。圍堰抽水期間，隨著水位下降，逐步安裝圍囹內(nèi)撐，安完一層，降一層水，不得超出。36#墩采用高壓水槍配合抓斗進(jìn)行，每次開挖至鋼圍囹下30cm左右即進(jìn)行圍囹安裝，后繼續(xù)開挖

7、直至設(shè)計高程，封底后即可。圍囹按設(shè)計高程預(yù)先焊好工字鋼短牛腿作為臨時支撐，待各圍囹安裝并連接就位后，再與鋼板樁焊接牢固。圍囹合攏段按實際丈量長度在現(xiàn)場加工改制。6、封底混凝土澆注。35#墩按水下混凝土設(shè)計配合比。在完成第一道圍囹安裝后，注水使圍囹內(nèi)水頭與外側(cè)地面齊平，高壓水槍配合吸泥設(shè)備清除多余土方至設(shè)計位置，再使用導(dǎo)管法進(jìn)行水下灌注。36#墩封底混凝土按照普通配合比設(shè)計。重點(diǎn)介紹水下封底混凝土施工：要注意封底混凝土澆筑順序和方法，避免影響混凝土的澆筑質(zhì)量，造成封底失效或滲漏。采用分塊澆筑，澆筑過程中根據(jù)導(dǎo)管布置位置使用汽車吊移動導(dǎo)管連續(xù)分塊進(jìn)行澆筑，經(jīng)計算混凝土擴(kuò)展度半徑不超過3m。布管圖如

8、下：剪球和澆筑的順序為：由底往高，從邊到中；同時嚴(yán)防先剪球的導(dǎo)管混凝土擴(kuò)散到附近未剪球的導(dǎo)管位置；導(dǎo)管停注時間不宜超過30min；派專人探測混凝土高程，做好各處的測深記錄，保證導(dǎo)管埋深不少于50cm，控制澆筑中混凝土高差小于1m，澆完時平面高差小于50cm。同時應(yīng)注意剪球時，導(dǎo)管下口至底部距離不宜過大和過小，防止隔水栓（球）卡管事故，或者首批混凝土擴(kuò)散后埋置深度不足?；炷翝仓瓿珊?，安排專業(yè)人員水下檢查混凝土澆筑質(zhì)量，不足部位進(jìn)行補(bǔ)充。7、防滲與堵漏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，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

9、程中要加強(qiáng)鋼板樁的止水堵漏措施。抽水時同時在外側(cè)水中漏縫處撒大量木屑或谷糠和爐渣的混合物，使其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，采用局部砼封底等措施。8、變形觀測鋼板樁施打過程中應(yīng)設(shè)置觀測點(diǎn)和儀器跟蹤，避免圍堰偏位，尤其板樁的偏位累積很難校正。施打前，在圍堰上下游一定距離和兩岸陸地上設(shè)置全站儀觀測點(diǎn)，用于控制圍堰長短方向鋼板樁的的施打定位。觀測點(diǎn)布置圖詳見下圖4-9。在鋼板樁圍堰擋水期間，每天對鋼板樁的高程和外側(cè)土體位移觀測均不少于2次，監(jiān)測樁頂向基坑內(nèi)外的偏移量。位移觀測樁使用長度不小于2m的16螺紋鋼筋打設(shè)至地下，頂部使用砂漿圍固，觀測樁離鋼板樁距離在15m左右。圖4-9 觀測點(diǎn)布置

10、示意圖四、方案現(xiàn)場實施現(xiàn)場嚴(yán)格按照方案執(zhí)行，開挖深度、鋼板樁插打深度進(jìn)行嚴(yán)格控制，水下混凝土封底過程中項目部班子成員全天值班，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，取得了非常好的效果。五、效果檢驗及總結(jié)經(jīng)過通榆運(yùn)河特大橋35#、36#墩深基坑施工及后期施工的L2線17#、18#墩深基坑施工，大體總結(jié)以下經(jīng)驗，僅供參考。1、鉆孔樁施工過程中，對于設(shè)計樁頂以上土層必須仔細(xì)核對確認(rèn)。通榆運(yùn)河特大橋事例較為典型，兩個墩間距125m分別位于通榆運(yùn)河?xùn)|西兩岸，但地質(zhì)條件差別較大，35#墩適合采用水下高壓水槍沖泥，泥漿泵吸泥，水下混凝土封底；而36#則適用抓斗開挖。若35#不采用水下吸泥，則容易出現(xiàn)流沙、涌砂情況，36#適用水

11、下吸泥、封底則根本無法實現(xiàn)。2、詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)場情況，理論計算后制定鋼板樁插打方案。鋼板樁的方案安全性要求較高，必須經(jīng)過計算并經(jīng)過集團(tuán)公司工程技術(shù)部審批后方可執(zhí)行。目前計算書有兩種方式，一是人工按照公式計算，一是采用理正軟件進(jìn)行計算。3、現(xiàn)場插打要嚴(yán)格控制質(zhì)量鋼板樁安全性主要體現(xiàn)在其截面剛度大可抵抗較大壓力而變形較小，槽口咬合緊密可確保整體性及封閉性，起到整體受力和封水作用。但若插打過程中控制不嚴(yán)格則容易造成槽口處分離，影響使用質(zhì)量。通過通榆運(yùn)河施工實際情況來看，施工中此類問題出現(xiàn)比較多，35#由于為水下吸泥，開挖過程中鋼板樁情況無法查明，但存在鋼板樁外側(cè)部分土體下沉情況，抽水時發(fā)現(xiàn)鋼板樁有槽口咬合分離立即使用條狀鋼板進(jìn)行層層焊接補(bǔ)強(qiáng)可起到一定效果。鋼板樁合攏位置問題最為嚴(yán)重，當(dāng)前的鋼板樁施工隊伍在合攏時都是多插打幾根樁重疊起來起到合攏作用，但基坑開挖后該處漏水、漏泥一般較為嚴(yán)重需要進(jìn)行堵漏。4、封底質(zhì)量要引起足夠重視深基坑封底關(guān)系到整個施工的成敗，以本工程為例：36#為干封，施工過程