寒山大橋鋼板樁防護技術施工

崔寧祥

【摘 要】在工程建設尤其是大型橋梁工程承臺基礎施工過程中，鋼板樁防護作為一種具有技術可行、安全可靠、性價比高、工期要求短等優點，在工程施工過程中經常采用，本文結合具體大橋工程案例，針對鋼板樁防護技術在工程建設中的具體施工方案進行探討。

【關鍵詞】鋼板樁防護;混凝土封底;防排水;安全防護

一、工程概況

蘇州寒山大橋主橋主墩承臺位于京杭大運河兩側河床邊，處于大橋兩邊的河岸淺灘，承臺結構尺寸為16m×16m×4m，承臺底標高為-6m，處于地面9m以下。該承臺處地質為淤泥及淤泥質亞粘土，承臺埋置較深，本工程采用鋼板樁施工，具體施工及管理過程如下：

二、施工方案

（一）方案比選

對本大橋的施工圖紙的深入研究分析，借鑒此類以往工程施工經驗，對符合本大橋承臺基礎的方案進行比選，主要有二種方案，分別為：鋼套箱下沉方案、鋼板樁防護方案。項目部組織專家綜合分析論證比選，其中鋼套箱下沉方案用鋼量較大、重復利用率較低，鋼套箱下沉作業時人員機械使用量大，施工工序復雜、交叉作業多，技術難度大，工期較長;鋼板防護方案具有工期短、施工速度快、技術可行，鋼板樁插打施工后可多數拔出再利用，綜合比較分析，最終選用鋼板防護方案。

（二）整體方案

大橋主墩承臺施工采用拉森型鋼板樁防護，鋼板樁各周邊咬合嚴實，四周圍檁采用從下往上二層縱橫布置，中央使用鋼管支護，按照等間距井字設置，為加強圍檁支護強度，在鋼管兩端及中間用I26型工鋼做斜撐。挖土采用挖掘機和吊機，人工配合，分層分段開挖，墊層混凝土封底采用C30，封底厚50cm，周圈四周設集水井、排水溝。

三、施工準備

（一）測量控制是鋼板樁防護施工最基礎的工作之一，是其從圖紙到施工的關鍵一步。因此，要準確做好對承臺基礎的基準點、基準線、臺低標高、臺頂標高、觀測、控制網系統復核、復測等工作。

（二）施工前必須進行鋼板樁防護技術交底。開工前項目部總工向施工負責人進行關于鋼板樁防護書面技術交底工作，其后各層交底至作業班組，交底必須書面簽字并歸檔。

（三）鋼板樁首先進行招標，首選公司供應名錄中的供貨商，通過招標選定中標人供應合格鋼板樁，對鋼板樁的搬運、儲存建立系統臺賬。并對相關板樁材料進行標識，明確記錄材料的來源、性能和需求施工計劃。對每批次的鋼板樁均要進行強度、剛度、抗彎等必要的檢測，對于檢驗不合格的鋼板樁堅決予以退貨處理。

（四）由于鋼板樁防護施工的特殊性，同時各參建人員技術水平、責任心和能力參差不齊，在施工前必須進行全員的鋼板樁防護施工技術培訓，使項目部各層施工人員工作態度、業務能力有一個大的改變，使工程能順利實施。

四、具體施工

1.沿承臺四周開挖深度至3米后，按照外線向四周打鋼板樁，深度根據設計確定，插打中遇到孤石等特殊地質，需要進行現場論證，并根據插打方案進行施工，不可強行使用重錘擊打，造成鋼板樁彎曲變形。

2.首層基礎施工至頂標高3米位置時進行鋼板樁加固，采用一根的45型鋼，中部位置使用直徑50cm鋼管壁厚9mm予以橫向支撐，按照縱橫向布置，同時為保證整體穩定性，四周兩端增加斜支撐，所有支撐結構布置均滿足荷載計算，且不干擾施工作業。

3.第二層基礎施工施工至樁頂6米處，采用型鋼予以支護，以三根平行的45型鋼，按照荷載計算進行橫撐加固，保證四周土體的整體穩定性。

4.基礎開挖至設計標高以上30cm后，由人工開挖至設計標高，隨后基礎進行混凝土墊層封底，采用C30混凝土，厚度為50cm。待墊層混凝土達到要求采用水泥砂漿抹平，鋼板樁與墊層混凝土相交處，采用隔離層油氈布置。

5.基礎混凝土按兩次前后澆筑，首層澆筑為墊層混凝土澆筑終凝且強度滿足要求后，先將第二層的支護拆除，拆除完綁扎基礎鋼筋，按要求預埋管線。隨后安裝模板進行首層混凝土的澆筑，澆筑深度為3米。第二層混凝土按規定條件養護達到強度要求后，在周邊回填土并進行夯壓密實。繼續拆除二層周邊的支撐體系，按第一層相同工序綁扎鋼筋預埋管道，驗收合格后進行第二層混凝土的澆筑。

五、安全防護

1.為減輕靠內側施工機械荷載產生的主動土壓力對鋼板樁承壓的影響，在距內側鋼板樁外圍2.5m處打入一排9m長的預制管樁，以增強土體的抗滑力。

2.在底坑承臺施工作業期間，需有專人負責坑底及四周的變形位移檢測，監測要有文字記錄，如發現數據出現較大異常波動，立即上報項目部技術負責人，予以及時分析處理。

3.基礎施工時，設專職指揮人員，現場人員和機械聽從指揮人員的統一指揮，對于交叉作業，一旦出現危險因素，應立即停止作業，待危險解除后，再繼續施工。施工作業人員下坑前按要求佩戴安全帽，夜間施工必須佩有夜光標識帶。對于防止出現險情時作業人員能快速離開坑底緊急逃生，要求基礎四面各設置四個以上的爬梯。

六、特殊問題的處理

1.由于本工程基礎深度較大，坑邊土層重力荷載大、含水量大、粘度較小，極易發生底部冒水隆起現象，經采購得知市場的鋼板樁主要為12米類型，對此的應對方案為平整場地先清除表面2米范圍內的淤泥土及有機雜質土，減輕周圍土的荷載，增強鋼板樁的穩定性，頂部土層清除后，板樁插入土層，實際深度低于理論深度，但鋼板樁不能加長。

解決的方案：基坑降低2m后，打入鋼板樁，邊開挖邊支護，地基分兩次進行封底施工，封底采用強度C30混凝土，并參加干燥劑和速凝劑，使封底混凝土能迅速硬化，起到支撐作用，同時防止地下水涌入，并使封底混凝土和鋼板樁有效結合，抵抗外力荷載對坑底的擾動。

2.承臺基礎施工過程中會出現土層失穩的現象，失穩后有可能會出現開挖地基鼓包隆起，對此的解決方案：有失穩情況發生預兆時，提前備好木樁，一旦發生失穩隆起現象，迅速在鋼板樁內部沿四周打入木樁，使地基穩定性得以提升，同時可以采取注入水泥漿等措施提升整體穩定性和凝結力，保證施工的順利進行。

3.施工過程中，6#墩基底出現泉眼，涌水夾帶大量河沙，河沙沉積阻塞匯水渠。

處理方法：砂層有地下水滲出，應考慮排水措施及設備。開挖過程中對匯水渠加強清理，增設積水坑、水泵，加強排水;混凝土封底時，預埋鋼管將水直接引入積水坑并排出，避免涌水對封底混凝土沖刷，封底混凝土終凝后，用木塞將預埋鋼管塞死，將泉眼封住。局部地方漏水，用木塞及棉絮塞實，并用速凝砂漿封堵。

4.6#墩基坑開挖至6m深時，因臨河一側土壓力較小，而背河一側為原魚塘淺灘區，地質為流態淤泥，土壓力較大，兩側壓力不均衡，基坑出現整體向島外滑移現象，偏移達20cm。

處理方法：及時組織人材機，最快時間向臨河一側打入30根9m長預制管樁，加強臨河一側抵抗力，同時，用挖掘機清除背河一側堆土至鋼板樁頂2m以下，以減輕外側土壓力，防止基坑近一步滑移。基坑內變形以鋼支撐進行加固，具體方法有：補加斜撐、連接綴板，開焊處進行補焊等，以保證其穩定性。經過以上處理，阻止了基坑的滑移。

5.在6#基坑承臺鋼筋施工過程中因支護鋼管上下交錯，承臺鋼筋及墩身預埋筋受到干擾，影響施工。吸取這一教訓，在后期7#基坑施工過程中，對鋼板樁支護的間距進行必要的分配，將鋼板樁的支護形式也予以調整，由上下改為左右平行，施工的干擾得以解決，大大提升了施工過程的進度，使人員和機械的利用率大幅度提高。同時也保障了現場的施工環境和施工安全。

七、結束語

承臺鋼板樁防護施工，是承臺基礎施工中幾種主要方式之一，本文以蘇州寒山大橋主墩施工為例，結合工程實際情況，對施工過程中的得失進行總結，希望對以后同類施工有所借鑒。

【參考文獻】

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