復雜環境條件下橋梁承臺深基坑施工支護技術

摘要：隨著我國交通建設的快速發展，對橋梁建設提供了更加廣闊的平臺。復雜環境條件下橋梁承臺深基坑施工是橋梁施工中的重點和難點問題。本文結合某公路雙線大橋3#承臺深基坑施工實踐，對深基坑開挖支護方案進行了比選，選出了最佳支護方案，并詳細闡述了最佳支護方案鉆孔樁鋼筋混凝土排樁支護的施工，采用該支護成功完成了該橋梁承臺深基坑的施工，為解決類似復雜環境條件下橋梁承臺深基坑施工問題提供了可以借鑒的技術資料。

關鍵詞：橋梁，復雜環境，深基坑，施工。

中圖分類號： U49文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

基坑施工是橋梁承臺施工中的常見問題。地質條件良好的深度大于5m的基坑通常采用邊坡放緩或加做平臺，土質基坑深度大于5m且地下水位較高的基坑，臨近有建筑和基坑頂緣動荷載較大的基坑應根據邊坡穩定計算結果，采取加固措施。常用的加固措施有噴射混凝土、現澆混凝土圍圈、擋板支承護壁、鋼板樁加固邊坡等。但由于邊坡穩定計算設計影響因素較多，且計算復雜，施工階段往往需根據開挖以后地質穩定情況來采取有效的基坑支護技術，以防止基坑坍塌，有效解決降水問題。因此，對復雜環境條件下橋梁承臺深基坑施工進行深入研究是十分必要的。

1工程概況

某公路大橋長411m，高76m。孔跨設計為32m+（80+144+80）m +32m+24，主跨采用80+144+80m連續剛構結構形式。其3#主墩位于沖刷岸，一側緊鄰高速公路，一側位于主航道中間，采用薄壁空心墩型式，墩身高度65m；3#承臺尺寸24.8m*15.2m*6.5m鋼筋混凝土結構；基礎采用直徑2.5m端承樁群樁基礎，開挖深度8米，屬深基坑。3#承臺靠近高速公路、外側3m設計1.5米直徑抗滑樁，樁間距2.5米承臺1/2體積深入高速公路基礎，承臺1/2體積深入河道，承臺范圍上層覆蓋人工填筑土，中間夾3m粗圓礫土，下層2m砂巖，強度0.6Mpa。樁基施工過程中承臺范圍表層覆蓋1～3m粉質粘土，外包4m厚砂巖塊石作為施工平臺。3#承臺基坑開挖面積開挖深度大，施工環境復雜，存在塌方、透水等不利地質條件。

2深基坑開挖支護方案

根據工程情況，初步選取了放坡逐層開挖、錨噴支護、鋼板樁支護、現澆混凝土圍圈支護、現澆混凝土圍圈支護、沉井法施工、鉆孔樁鋼筋混凝土排樁支護、地下連續墻支護等施工方案進行比選。（1）放坡逐層開挖。放坡逐層開挖是最常用、最經濟的基坑開挖方式，通常采用機械開挖。對基坑護壁不進行支護，控制放坡系數，達到邊坡自穩目的。放坡逐層開挖需要邊坡土體巖體穩定性較高，并且有足夠大的放坡空間，在深基坑開挖過程中受地形影響較大，經濟快速，適合地質條件較好的基坑。本橋3#承臺基坑緊鄰右江，基坑頂部1.5左右為回填粘土和石渣，自穩性差，透水性強，基坑底部5～6m范圍有流沙層，基坑底部靠近高速公路側有巖石，需要爆破作業，放坡開挖方案不可行。（2）錨噴支護。噴錨網支護是靠錨桿、鋼筋網和混凝土層共同工作來提高邊坡土的結構強度和抗變形剛度，減小土體側向變形，增強邊坡的整體穩定性。錨噴支護對地下水較少，有一定自穩時間的基坑，能夠起到較好的效果，施工機具和工藝簡單，經濟型較強，但是對于受河水沖刷沒有時間進行錨噴的基坑效果不強。該橋2#墩承臺基坑靠近高速公路側采用錨噴支護開挖，能夠起到防水穩定效果，但3米以下基坑透水速度快，大功率水泵抽水無法控制透水造成的邊坡失穩。因此，錨噴支護對于整個基坑開挖達不到封水支護的效果，不適用此類地質條件下施工。（3）鋼板樁支護。運用鋼板樁在基坑開挖施工的過程中達到基坑支護的作用。鋼板樁支護開挖，充分利用的鋼板樁良好的防水和支撐效果，對6米深橋梁軟土基坑完全能夠滿足要求。但鋼板樁施工過程中，鋼板樁打設下沉或者震動下沉過程中，鋼板樁不能打入硬質河床，且因河床巖石面深度不一致，鋼板樁不能控制在同一水平面上，會造成失穩，因此在本橋施工中受限。（4）現澆混凝土圍圈支護。2#承臺基坑靠近河岸側施工深度在2～5m過程中，基坑透水造成的塌方，施工中采用集中降水，支立模板澆筑混凝土圍圈，圍圈逐級澆筑。由于基坑透水較快，因此混凝土需要采用水下混凝土澆筑。在混凝土透水點放置排水管，做到集中排水。澆筑混凝土圍圈混凝土過程中受透水影響，混凝土出現局部空洞，造成漏水，混凝土透水點過多之后，無法做到集中排水。2#墩基坑支護采用現澆混凝土圍圈，但是出現三次圍圈透水，造成工期延誤。在地下水略小情況下，此支護方案可行，但是施工進度緩慢，影響工期。（5）沉井法施工。沉井施工方案在深基坑開挖也很常用，但本橋承臺尺寸比較大，沉井最小內徑尺寸達29米，沉井施工過程中對于起重吊裝需要大型機械設備配合，施工場地要求也比較大，但該橋一邊靠近河岸，一邊靠近山體，且沉降下沉過程中很難控制透水現象。因此，也不宜采用沉井施工。（6）地下連續墻施工。地下連續墻施工采用導向墻，挖槽機挖槽，澆筑水下混凝土施工，形成地下混凝土連續墻支撐邊坡，在施工中對于3#承臺基坑地質條件，可以滿足施工要求，但是施工成本高，且施工場地狹小，因此沒有在施工中采用。（7）鉆孔樁鋼筋混凝土排樁支護。運用鉆孔樁鋼筋混凝土排樁在基坑開挖施工的過程中達到基坑支護的作用，支撐效果好，透水問題也相對容易解決，施工機械采用樁基礎施工鉆孔樁設備，不受地質條件限制，施工過程容易控制，能起到良好的支撐和防水效果。因此，綜合考慮最后3#承臺開挖采用鉆孔樁組成排樁支護。

3鉆孔樁鋼筋混凝土排樁支護施工

3#承臺基坑開挖采用的鉆鉆孔樁鋼筋混凝土排樁支護方案見圖1。具體施工方法為：（1）排樁間距。控制鋼筋混凝土排樁間距，保證樁與樁之間密實，不透水。施工前嚴格技術交底制度，對排樁位置進行精確放樣，放樣誤差0～5cm；跳躍施工，間隔一根進行鉆孔施工，控制樁與樁的距離在0～-10cm。（2）鉆孔樁成樁質量。控制好孔樁澆筑之前的泥漿指標，各項指標按照規范執行。保證混凝土連續供應，混凝土塌落度控制在18～22cm之間。對操作工人進行安全技術交底，嚴格澆筑過程中按照水下混凝土施工流程操作。（3）控制混凝土排樁入巖深度。根據規定和地質資料要求，確定施工樁長在承臺底面以下4米，根據鉆孔過程中的巖石渣樣和沖擊鉆進尺情況，確保入巖深度至少2.5米，排樁外側受拉側采用雙層主筋配筋。（4）施工效果。通過對工人的技術培訓和指導，并安排專人值班灌樁，混凝土澆筑密實，開挖以后無斷樁情況。通過入巖深度的控制、鋼筋籠的特殊構造及樁徑的保證，排樁在開挖后無傾倒現象。樁間透水量小，能夠達到及時排水施工要求。

圖1鉆孔樁鋼筋混凝土排樁支護方案

4結語

復雜環境條件下橋梁承臺深基坑施工應考慮好基坑防排水、工程地質、周邊環境等要求，具體問題具體分析，采用最合適的技術方案，才能達到安全適用和經濟的目標。采用上述方法，安全順利的完成了該橋梁承臺深基坑的施工，取得了良好的工程效果，表明該施工方法是成功的，可供同類工程施工參考。

參考文獻

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作者簡介：葉緒江、男1984-、漢族、專科、安徽、安慶人，主要從施工技術管理工作。