型鋼鋼板樁連續墻在深水墩基坑支護中的應用

趙飛

（江蘇省交通工程集團有限公司 江蘇鎮江 212100）

1 工程概況

西氿大橋上部結構主橋為三跨連續鋼桁架橋，引橋為預應力混凝土組合箱梁，全橋跨徑組成為 10×40+（101.7+130+101.7）+4×40+3×35+6×40m，橋梁總長1247.52m（含耳墻長度）。下部結構主橋采用三角形墩，引橋采用柱式橋墩、樁柱式橋臺、鉆孔灌注樁基礎。

11#、12#墩主墩承臺為矩形，順橋向長12.5m，橫橋向寬19.5m，高3.5m。承臺頂標高為▽-0.5，底標高為▽-4.0，全橋共計4個。承臺混凝土為C30，單個承臺混凝土為853.1m3，鋼筋為72t。主橋承臺采用型鋼鋼板樁圍堰支護、止水施工，其中11#、12#墩承臺采用冷卻水管進行體內降溫。文章以此工程為例，對型鋼鋼板樁連續墻支護施工技術進行了分析和探討。

2 型鋼鋼板樁的布置方案

11#、12#主墩圍堰左右幅合并設置，單個圍堰平面尺寸為44.433×17.958m，均采用15m長的型鋼鋼板樁，樁頂標高▽4.0m，樁底標高▽-11.0m。承臺施工時圍堰內共設置2道內支撐，在墩身施工時需進行支撐置換，其中11#、12#墩圍堰第一道內撐中心標高▽3.0m，第二道內撐中心標高為▽0.2m，內撐體系包括水平圍檁、撐桿兩部分。水平圍檁為2HM588×300×12×20mm 型鋼，角撐、直撐、短撐為 φ60.9×1.6cm 鋼管，加強撐為φ32×1.0cm鋼管。

3 型鋼鋼板樁連續墻深水墩基坑支護施工

3.1 型鋼板樁沉樁

3.1.1 測量放樣

采用75t履帶吊配DJZ-135振拔錘沿導向架定位將板樁沉設至設計標高。在進行沉樁施工過程中，控制沉樁位置是整個圍堰測量控制的重點和難點，樁位坐標是根據主橋和圍堰的相對位置，通過對坐標進行計算后得到，然后采用全站儀進行放樣定位，放樣過程中全隊短邊角樁進行確定。利用水準儀測量型鋼樁標高，在達到設計標高后停止振動下沉。

3.1.2 導向架定位施工

導向架基礎、橫梁采用HN70×30cm型鋼，導向架為桁架結構，高3m，分上下兩層。在H型鋼位置均設置帶滾輪的定位裝置，保證H型鋼定位準確。

沉設H型鋼作為基礎，H型樁沉設到位后，焊接牛腿、安裝橫梁，焊接要牢靠。在橫梁上按設計坐標精確定位導向架位置，然后將導向架吊放至橫梁上，精確定位后焊接牢靠。

3.1.3 型鋼板樁沉樁

（1）首樁打設。履帶吊就位后，啟動主鉤將振動錘吊起，然后利用副鉤將板樁吊起，副鉤吊住板樁頂部的鋼絲繩后使板樁豎起，然后通過主鉤和副鉤將板樁吊入到夾具中，然后將控制柜夾具打開，并將旋鈕夾緊。將板樁調整到設計位置后進行下鉤，板樁通過自重入土穩定后，安排測量人員對樁位進行復核，如果樁位位置準確，將振動開關開啟。在振動錘起振力的作用下，進行震動下沉。在其他樁進行搭設時，要按照先插樁后沉樁的順序開展施工。在進行插樁前，為了使沉樁阻力下降，保證止水效果，在進行插樁時，使用黃油涂抹到前一根樁的鎖口內。插樁逐步穩定后，利用振拔錘緩慢進行沉樁，然后利用水準儀對樁頂標高進行控制[1]。

3.2 合龍施工

合龍口設在圍堰南側長邊與下游短邊處角樁位置，圍堰合龍順序如下：安裝導向架→插樁合龍→沉樁至設計標高。進行逐根插樁至合龍，然后將振動錘啟動，并緩慢沉樁到設計標高。

3.3 圈梁、內支撐施工

圈梁結構采用2HM58.8×30cm型鋼組成，內支撐結構采用φ60.9×1.6cm鋼管組成，在11#、12#墩設置2道內支撐，第一層內支撐中心標高為+3.0m，第二層內支撐中心標高為+0.2m；11#、12#墩在抽水至+1.3m后，安裝第一層支撐系統，在抽水至-0.8m后，安裝第二層支撐系統。圈梁及內支撐按焊接牛腿→安裝圈梁→焊接撐桿的順序施工。

牛腿采用Ⅰ12型鋼加工，在施工現場按照設計尺寸將牛腿加工成型，然后運輸到設計位置和板樁焊接好。在進行焊接之前，首先利用水準儀將牛腿頂面控制點標高確定出來，保證牛腿頂面處在同一個水平面上，然后根據控制點進行牛腿的焊接施工。在對圈梁進行焊接時，先利用履帶吊將圈梁吊至牛腿上，并對其進行調整，確保板樁和圈梁緊密貼合到一起。圈梁和板樁、牛腿進行焊接時，要保證和焊接牢固，如果板樁和圈梁之間存在間隙，需要再間隙中塞入型鋼或鋼板后進行焊接，焊接牢固圈梁接頭后，使用I18短角撐進行焊接，保證接頭的剛度可以達到要求。

在進行水平撐桿焊接時，將撐桿在圈梁上的位置準確確定出來，然后將撐桿吊入，并將其和圈梁焊接好。采用環焊的方式進行撐桿和圈梁的焊接，要保證焊縫牢固可靠。焊接好內支撐后，需要立即進行檢查和驗收，對于不合格的部分要重新進行焊接。

3.4 集水井、排水溝設置

集水井采用φ63×0.8cm鋼管加工成有底鋼筒，鋼筒四周設濾網，以便水流入。集水井內設泥漿泵抽水至堰外，以降低基底水壓力和減少堰內積水。為保證堰內積水及時排除，在圍堰周邊，設置排水溝，與集水井相連。排水溝寬30cm，深10cm左右。集水井布置見圖1。

圖1 主墩堰內集水井、排水溝布置圖

3.5 樁拆除

11#、12#主墩由于內支撐對墩身施工有影響，在承臺施工時設置臨時支墩，以便墩身施工進行內支撐置換。在主墩墩身施工完畢后，堰內回水至支撐下1m后拆除內支撐，再拆除圍堰板樁。型鋼板樁圍堰拆除工作與圍堰施工程序應相反進行[2]。采用75t履帶吊和浮吊配合振拔錘進行施工，拆除順序如下：

先用振動錘夾住板樁頭部振動1～2min，使板樁周圍的土松動，產生“液化”，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發現上拔困難或拔不上來時，應停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上撥，如此反復可將樁拔出來。

4 結束語

綜上所述，在進行型鋼鋼板樁連續墻施工時，要嚴格按照設計要求開展施工，并做好施工監測工作。該基坑工程開挖前后鋼板樁的最大變形量＜計算值56.8mm。基坑產生的變形位移比較小，施工過程中基坑中未出現涌水等問題，取得了良好的截滲效果，值得類似工程借鑒和參考。

[1]趙海豐，桂樹強，樊金平，等.H+Hat組合型鋼板樁在基坑工程中的適用性研究[J].人民長江，2012（10）：27～31.

[2]韓躍國，陳永勇，皮海波.永修大橋主墩鋼板樁圍堰設計與施工[J].鐵道標準設計，2008（05）：74～77.