水中墩基礎承臺施工技術

雒永強

（中鐵建大橋工程局集團第二工程有限公司 廣東深圳 518083）

1 工程概況

某高鐵特大橋298# 墩～301# 墩（70+125+70）m 連續梁主墩位于某河主航道中，樁基直徑φ200cm，每個承臺11 根，樁長41～59m 不等，最小嵌巖深度16m，呈梅花形布置；承臺尺寸為16.7m（長）×10.6m（寬）×4.5m（高）。

2 基礎承臺施工

2.1 圍堰設計

圍堰采用鋼板樁圍堰，鋼板樁選用SP-IV 型止水鋼板樁，鋼板樁長度24m，圍堰尺9.2m（長）×13.2m（寬），內支撐材料采用φ800mm 鋼管（壁厚8mm）、圍囹采用三拼I36b 工字鋼。圍堰頂高程為9.0m，封底C30 混凝土厚為1m，鋼板樁埋入承臺下13.636m。承臺基坑開挖深度為11.364m，錨固長度12.636m。

2.2 結構計算

2.2.1 相關工況信息及參數（見表1）

2.2.2 整體穩定驗算

計算方法：瑞典條分法；應力狀態：總應力法；條分法中的土條寬度：1.00m。

滑裂面數據：整體穩定安全系數Ks=0.485；圓弧半徑（m）R=27.785；圓心坐標X（m）X=-3.156；圓心坐標Y（m）Y=14.920。

（1）抗傾覆穩定性驗算。

其中：Mp——被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩，對于內支撐支點力由內支撐抗壓力決定；對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。

表1 結構計算工況信息

Ma——主動土壓力對樁底的傾覆彎矩。

（2）抗隆起驗算。

Terzaghi（太沙基）公式（Ks>=1.15～1.25），注：安全系數取自《建筑基坑工程技術規范》YB9258-97（冶金部）：

Ks=2.449≥1.15，滿足規范要求。

（3）隆起量的計算。

注意：按以下公式計算的隆起量，如果為負值，按0 處理!

2.3 圍堰施工

鋼板樁圍堰插打施工利用水上鉆孔鋼平臺邊插打邊拆除（鋼棧橋不拆除）。為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，設置一定剛度的、堅固的導向架。利用全站儀根據確定的圍護范圍準確定出靠近岸邊的2 個角樁位置，在單個角樁的兩個圍護邊各插打一塊鋼板樁，在鋼板樁內側確定的第一層圍囹下設置牛腿，安放第一層圍囹，即定出鋼板樁插打邊線，利用此道圍囹作為導向，鋼板樁垂直靠近圍囹插打。

因有河岸和鋼棧橋，圍堰的四個邊按①→②→③→④順序采用沿導向架逐塊插打，整個圍堰的插打順序，最后一部分則先插合攏后再施打這樣插打速度較快且合攏誤差小。插打順序為先插打靠近河岸的一邊，再插打上游的那一邊，然后插打順水流方向的那一個邊，最后在靠近下游的那一邊全圍堰合攏。

機械設備配置：70t 履帶吊1 臺、ZDC90 型震動錘1 臺、400kW 發電機1 臺、25t 汽車吊1 臺，浮船1 艘。施打：按自沉→焊接→振沉→慣沉的順序單邊逐根連續施打合攏。在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過1%，當偏斜過大不能用拉齊方法調正時，拔起重打。

2.4 深基坑開挖

基坑土層部分開挖采用高壓水槍沖泥、泥漿泵排漿至指定泥漿集中存放池。

抽水或抽漿前在圍堰四周的彩條布內撒下大量鋸末，圍堰內抽水時，鋼板樁鎖口若漏水，鋸末可隨水流到縫隙處，通過自身遇水膨脹的效果可止住一部分滲水，若仍有滲水的地方及時在里面用木條、棉絮、麻絨等在板樁內側嵌塞堵漏。

抽水或抽漿到每一道內支撐設計位置以下50cm 后立即停止，割除鋼護筒或破除樁頭混凝土，依次按設計位置安裝3 道I36b 工字鋼圍囹及φ800mm 鋼管斜撐，支撐兩端頭用10mm 厚A3 鋼板與圍囹頂靠連接。

清淤達到封底混凝土設計標高，澆筑1m 厚C30 封底混凝土。混凝土澆筑范圍為整個鋼板樁圍堰內底部1m 厚范圍，并在4 個角隅處預留集水坑，為承臺施工提供無水環境。

2.5 鋼筋安裝

對破除樁頭混凝土的樁基礎進行超聲波檢測，確認合格后，拆除最底下一道內支撐，安裝承臺鋼筋。整個承臺鋼筋分兩次安裝到位，第一次安裝底面和側面筋，第二次安裝頂面和墩身預埋筋。

2.6 混凝土澆筑

承臺厚4.5m 分2 次澆筑成型，第一層澆筑2m：①可以先不拆除第第四道內支撐保證圍堰的安全性；②可以使得大體積混凝土充分放熱。

承臺模板采用50×150cm 組合鋼模板，橫向、豎向肋采用雙φ48×3.5mm 鋼管，橫向肋間距為50cm，豎向肋間距為75cm。模板加固時，外側采用斜撐直接支撐在鋼板樁上，內側采用同承臺混凝土標號的墊塊支撐在鋼筋上。

澆筑時采用汽車泵通過串筒入模，串筒口離澆筑面距離控制在1m左右，澆筑方式采用“分段分層推進法”。

兩次澆筑成型的上下兩層接茬面應盡量平整，并按施工縫處理。兩次混凝土澆筑間隔時間控制在7d 以內。

混凝土終凝后，表面覆蓋土工布，在其上表面蓄10cm 水養生不少于14d。

3 結束語

隨著我國鐵路、公路交通建設快速發展，鋼板樁圍堰作為大型水上橋梁施工必備的技術措施，被越來越廣泛應用。此水中墩基礎承臺施工技術的成功應用，不僅在確保證安全質量的前提下，提高了工作效率，對類似橋梁水中基礎施工技術方案的制定具有一定的參考價值。