橋梁承臺降水施工技術研究

李海燕

摘要：文章分析了臨近河床的需要，對深基坑大開挖的承臺降水施工進行了闡述，對比了各種承臺降水施工方法的優缺點，并提出了能夠實現質量、安全、進度和經濟效益目標最大化的施工方案。

關鍵詞：橋梁建設；承臺降水；施工技術；深基坑開挖；降水施工方案 文獻標識碼：A

中圖分類號：U442 文章編號：1009-2374（2015）36-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.043

本文通過總結和研究本工程中承臺基坑降水施工方案，在橋梁承臺降水施工中，能夠根據實際的現場施工狀況進行分析與研究，確定最終使用的施工方案，可以靈活、有效采用以下建議，以期提高同類橋梁承臺的降水施工效率。

1 工程概況

某架橋梁長總共為811m，橋寬共為42m，橋梁在建的時候采用的是先簡支后連續預制箱梁，而橋墩在建造的時候使用的是V型墩，并且采用群樁接承臺的樣式來進行建造，承臺的高度是3.15m，以平面的角度看去，是一個平行四邊形，兩個邊的尺寸分別為8.5m和17.7m，每一個承臺混凝土的重量至少是500m3，承臺下部距離地面有6m的深度，并且主橋4#～12#橋墩位于臨近河邊。整架橋的位置基本處于河流的中下游，因為河水沖刷較快，因此河道比較寬闊。河道西邊的地形比較平坦，有很多居民在此種植了苗圃、果園等；東邊有水起伏，有居民在此修建魚塘。

2 降水施工方案的對比分析

2.1 管井降水

開挖基坑土方之前，在含水層中滲進管井，將管井的水抽至地下水位的坑底之下，在土體出現固結的時候，就能容易地開挖土方；抽水機械和濾水管井以及吸水管井等組成了管井，其比較適用于地下水比較多且具有較大滲透系數的砂層及土層。管井的設備并不是很復雜，雨期降水比較深，排水量較大，為了使其能夠靈活運用并在緊急時刻得到有效的維護和修理，要將水泵設置在地面。與此同時，其也有不足之處，其隨著施工工期的不斷延長，含碘量也會隨之增長，容易影響周圍地下水。

2.2 明挖明排法

將所有的水集中在提前設置好的水坑里，采用強制排水的方法來進行操作。這種方法操作起來比較簡單，實用性也比較強。最適用于基坑中出現大量的涌水現象的時候，在比較復雜的地質狀況下，有的承臺基坑用水量會很小，因此首先應該采用明挖法來進行試排水。如果遇到了積水量比較大的基坑，無法使用明排法，就要想其他的降排水辦法。

2.3 設置止水帷幕

也可以將隔水帷幕設置在基坑邊線外面，用來隔斷水源，防止流砂和減少流水量，常用的方法是高壓噴主漿法來進行實施。雖說這一方法能夠隔斷水源，防止管涌，但是將旋噴注漿管塞進入卵石層中特別的困難。除此之外，流動水的注漿很難形成凝固體，將會損失很多漿液，實施的過程中不但施工難度比較大，也很難保證施工的質量，在實施之后，很難預測其實施效果，同時還會產生很大一筆造價費用。最為重要的一點就是高壓旋噴注漿的方式一般只適用于加固地基，在設置水幕的時候使用，一般很難進入卵石的地層，因此不予考慮。

2.4 截滲墻

其屬于地下連續墻的一個小分支，主要用于承臺降水的隔水，在這里起支擋和抗管涌的作用。這類施工方案的安全性能比較高，風險相對來說也比較小，但是需要設置加固梁以及鋼筋，才能保障施工的安全，其施工的成本較高，工藝非常復雜，而且截滲墻的底部一定要進入相對隔水層的那個深度。總體來講，截滲墻屬于一種便于組織施工卻只需使用常見規格材料和施工機械。

2.5 鋼套箱

設置一個框架，將其下沉到標準的高度，將水下進行封底，抽完水之后再進行施工承臺，在各類地質中都可以使用無底鋼套箱，選擇使用方法的時候，可以采取搭建平臺或者筑島的形式，最終使用挖掘機來下挖沉套箱。這種方法一般不會受到樁基的影響，其干擾比較小，承受荷載也不是很高，就封混凝土的工作一般需要一周時間，其使用的鋼比較多，并且技術間歇時間也比較長。此種方法適合在水比較深的地方使用，其加工成型就需要花費大量的時間和勞力，需要準備很長時間，一般情況下都不符合工程的進度。

3 施工總體方案

現代施工管理的具體模式都是將安全、實用以及經濟作為基礎的，通常情況下使用挖明排法，要是無法使用，再看能否使用其他的備用方案。例如，管井降水作為4#～6#的墩承臺一般使用臺降水的方案。如果所碰到的4#～6#墩臺下部是卵石層的，由于卵石層的寬度長的情況下都比較大，因此其滲透系數很大，同時具有水量充沛的特點，應該采用管井降水的方案。截滲墻的降水備用方案采用的是7#～12#墩承臺。因為在此高度的周圍施工場地的卵層分布不夠均勻以及變化比較大，平均起來的厚度大約為4m，一般都在7～9m之間，通常情況下，9#墩的附近，下伏土就成為黏土，這時候可以將其用作隔水層，將截滲墻設置在開挖的承臺基坑的周圍，盡量使其進入巖土之中，這種辦法能夠有效制止坑外的地下水進入坑內，這種情況下，坑內只需簡單的排水就能解決問題。在遇到含水層厚度較小的地層的時候，最適合使用這種方案，因為這種情況下不僅造價合理，而且施工簡單。

4 管井降水方案

在實施管井降水方案之前，首先仔細勘察施工場地的實際地質條件及估算基坑降水涌水量等，一般將降水井布置在承臺基坑坡頂上，井深一般為20m，井與井之間的距離為6m；在降水井待基坑挖到136.0絕對高度的時候即可開始施工。

4.1 降水井結構

（1）過濾器。過濾器指的是降水井井管外部的外徑約460mm、內徑約360mm大小的無砂混凝提礫石管，井管一般使用濾水管，使用尼龍網纏周圍的裝置組成；（2）沉淀管。沉淀管在降水井底部的2m處，通常情況下都是使用的加筋混凝土濾水管；（3）回填濾料。砂卵石層填料通常情況下使用直徑為含水層顆粒的8～10倍為最佳的填料規格。濾料的回填高度必須要比頂板高。

4.2 降水井的施工

為了使降水井的施工質量得到保證，鉆井的時候一定不能將泥漿運用到這里，而是將鉆井時地層制成泥漿護臂成井工藝進行全程使用。在碰到榻孔現象的時候，再使用泥漿來鉆井。（1）設置降水井機電的有關配置。在布置承臺基坑降水井的情況下一般都有35個眼，所配置的深井潛水泵具有18kW的額定功率，160m3/h的額定流量，揚程為36m。在設置的過程中給每一眼井都配有單獨的開關，其中配帶1臺發電機、10臺深井潛水泵以及5臺配電柜，還有一些日常使用的水管和材料，以作為今后的維修裝備；（2）降水井運行方式。電費在降水井的總費用當中占有很大一部分，因此使用優化管理的方式進一步降低費用。降水井在將開挖竣工之后并配置好設備以后，分析開挖進度來決定是否需要開啟降水井。如果涉及到地下水位要等一段時間之后才能降下去時，在實施基坑降水的時候，為了避免基坑正常開挖受到水位降沉的影響，必須要提前將降水井抽排地下水開啟。在開啟抽水設備之后，首先觀測基坑內水位的變化情況，如果水位的下降速度足夠大，甚至大于基坑開挖時的速度時，就可以將部分的抽水設備關閉，在下次需要的時候再開啟，以免浪費多余的電量。

5 截滲墻止水方案

布置截滲墻的時候，要根據基坑的高度在其距承臺邊緣4m，切距離頂部4m的地方進行安裝，截滲墻塑性混凝土的抗壓強度一般在1.5～2.5MPa，其具體的滲透系數通常情況下在10-7cm/s以下，將厚度設置為0.8m，設置嵌入砂質黏土巖，將其深度定為0.5m。

5.1 截滲墻施工方案

（1）使用“鉆劈法”成槽；（2）護壁的時候采用膨潤土泥漿，因為對于施工的各項高難度指標只有泥漿能夠滿足其要求，以此來避免攜帶巖渣，并且能夠維護孔壁；（3）澆筑混凝土的時候采用泥漿下直升導管發，這樣一來汽車起重機配合混凝土來進行澆筑；（4）在實施墻段連接的時候使用“接頭管法”。

5.2 鉆孔成槽

（1）在實施成槽施工的過程中使用“鉆臂法”。剛開始對一期槽段實施沖擊鉆機鉆進主孔設計孔深，然后對于副孔實施劈打，一直打到最初所要求的孔的具體深度；（2）以基巖入量設計的標準來決定成槽的深度。一般情況下風化巖下大概嵌入到0.5m處距離墻底深度處，在將要成槽的情況下，要留心取鉆渣接近基巖面時的樣品，交給現場負責人或者有關地質工程師對巖樣實施更準確的鑒定，成槽深度也是通過其來進行決定的；（3）槽段劃分。除過一些特殊地質地區的特殊情況，在一期和二期當中，槽段都設置成5m。通常情況下將合龍段設置在槽較深以及條件相對較好的地方。

5.3 混凝土的澆筑

澆筑混凝土的時候，一般使用直升導管法。具體為：在注入水泥砂漿之后再將混凝土放入里面；在開澆之前，要注意導管內部是否能夠浮起隔離籃球。然后再將充足的混凝土澆入其中，將塞球壓住，然后將其立即埋住；在實際的澆筑過程中將導管底口始終埋在混凝土底下；要在整個澆筑的過程中對混凝土實施連續澆筑，注意控制混凝土面不斷上升的局面，一定要將高差基本控制在0.3m左右，并且在每隔30min之后都要測量混凝土面的深度，然后堅持能夠在2h內對導管內混凝土面的深度測量一次。

5.4 墻段連接

采用“接頭管法”來實施墻段連接，在結束一期操控清孔換漿之后，將接頭管設置的槽孔端頭之下，針對槽內混凝土初凝的狀況在完成澆筑或者混凝土澆筑的過程中，使用拔管機將接頭管慢慢地拔起來，最終將接頭空留設在一期的槽孔中。在對二期的混凝土進行澆筑的過程中，要在靠近一期側壁的圓弧接頭旁邊設置接頭孔，以使墻段能夠進行有效連接。

6 結語

通過對本工程中承臺基坑降水施工方案的總結和研究，如果在今后的橋梁承臺降水施工過程遇到難以解決的問題，能夠根據實際的現場施工狀況進行分析與研究，最終確定使用哪種施工方案，能夠靈活、有效使用以上意見，將會促使同類橋梁承臺的降水施工更加便捷與高效。

參考文獻

[1]張俊鋒.基坑深井降水群井設計與施工[J].東北水利水電，2006，（10）.

[2]姜清華，顏克誠，蔡楓.淺談基坑降水發展及優化設計[J].中國水運（理論版），2006，（12）.

（責任編輯：秦遜玉）