鄭輝

摘 要：東莞市東江梨川大橋?yàn)橹骺?38m的曲塔曲梁無(wú)背索斜拉橋，主墩承臺(tái)位于南堤路一側(cè)東莞水道岸坡，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大。本著加快施工進(jìn)程和提高經(jīng)濟(jì)效益，綜合分析，權(quán)衡優(yōu)劣的原則，主墩承臺(tái)采用填土筑島并結(jié)合鉆孔樁排樁和鋼板樁的復(fù)合型圍堰。簡(jiǎn)要介紹復(fù)合型圍堰的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)闡述了鋼板樁施工操作步驟以及施工中注意的問題，為類似的承臺(tái)施工提供良好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：斜拉橋 承臺(tái)施工 筑島平臺(tái) 復(fù)合型圍堰

東莞市東江梨川大橋主墩承臺(tái)埋深范圍內(nèi)巖層為中風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，上部覆蓋層為中細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土透水易坍塌地層，地質(zhì)條件復(fù)雜，基坑深度較大，基坑四邊非均勻受力差異很大在開挖中需充分考慮基坑開挖支護(hù)和擋水圍堰兩方面因素。近堤岸基坑通?？刹捎冒鍢丁⑴艠?、地下連續(xù)墻、重力式擋墻等圍護(hù)型式也可采用雙排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，水中圍堰施工常采用沉井、沉箱、雙壁鋼圍堰、鉆孔樁圍堰、鎖口鋼管樁圍堰等結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和多次技術(shù)研討，該橋主墩承臺(tái)的施工通過填土筑島圍堰形成施工平臺(tái)，采用鉆孔樁排樁和鋼板樁圍堰組合作為承臺(tái)基坑支護(hù)，形成復(fù)合型基坑支護(hù)型式。

1.工程概況

東莞梨川大橋東莞水道主橋?yàn)榍簾o(wú)背索豎琴式鋼砼混合梁斜拉橋，墩、塔、梁固結(jié)，跨徑組合為51.5m+138m+55m=244.5m。主塔承臺(tái)位于南堤路一側(cè)東莞水道岸坡范圍，承臺(tái)為啞鈴型，左右幅承臺(tái)中間以系梁相連，單幅承臺(tái)尺寸順橋向15.5m，橫橋向10.0m，厚4.5m，系梁長(zhǎng)18.5m，寬6m，厚4.5m。墩位處覆蓋層較淺，且?guī)r層面起伏大，巖層頂面平均標(biāo)高-4.04m，最淺處為-0.33m，最深處為-6.46m，大部分區(qū)域巖層頂面均在承臺(tái)底面以上。承臺(tái)埋深范圍內(nèi)巖層為中風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，上部覆蓋層為中細(xì)砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等透水易坍塌地層，地質(zhì)條件復(fù)雜，岸坡傾斜不平整。

2.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

復(fù)合型支護(hù)結(jié)構(gòu)由外緣鋼板樁、筑島、支護(hù)鉆孔樁（φ1000@1100）、內(nèi)緣鋼板樁、冠梁及內(nèi)支撐組成。承臺(tái)范圍內(nèi)巖面高低不齊（-0.33～-6.36m），支護(hù)鉆孔樁樁長(zhǎng)分為三個(gè)區(qū)（11～17m）；鋼板樁為拉森IV型，單根長(zhǎng)10m，鋼板樁設(shè)計(jì)頂標(biāo)高為4.5m，底標(biāo)高為-7.5m；圍堰內(nèi)鋼管支撐長(zhǎng)度較大，鋼管支撐設(shè)計(jì)尺寸為φ800×10；圍堰常水位高0.866m，設(shè)計(jì)施工水位3.0m，設(shè)計(jì)施工荷載20kPa?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)立面及平面示意圖見圖1及圖2。

2.2施工流程

具體施工流程如下：清理場(chǎng)地、筑島施工→施工主墩鉆孔灌注樁→施工支護(hù)鉆孔樁→第一級(jí)放坡開挖→施工冠梁→插打外圍鋼板樁→圍堰內(nèi)土方開挖→頂層內(nèi)支撐安裝→圍堰內(nèi)土方開挖至基坑底→墊層混凝土施工→承臺(tái)施工→基坑回填至承臺(tái)頂面→鋼板樁拔除→主塔墩施工→筑島圍堰拆除。

3.施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1筑島施工

橋址處東莞水道一般高潮水位1.8m，一般低潮水位0.2m，筑島土圍堰頂面標(biāo)高為+4.0m，筑島外邊線距承臺(tái)迎水側(cè)邊線為12m。為防止水土沖刷，填土前先沿外邊線插打一排鋼板樁，鋼板樁上端用2I56a型鋼連接，根據(jù)水深情況，在鋼板樁外側(cè)每隔6m左右插打一根φ600×8mm鋼管樁斜撐以增強(qiáng)鋼板樁的穩(wěn)定。為便于后續(xù)鋼板樁圍堰插打，筑島前應(yīng)將岸坡上的樹樁、塊石等清除干凈，填土土質(zhì)選擇顆粒均勻的粘性土，若含有粒徑大于20cm的石塊應(yīng)剔除。

3.2支護(hù)樁施工

主墩鉆孔樁施工完成后清理平整場(chǎng)地，進(jìn)行支護(hù)樁施工?；又ёo(hù)排樁采用φ0.8m鉆孔樁，間距@1.0m，沿承臺(tái)基坑四周布置，樁頂標(biāo)高+1.0m，樁底標(biāo)高-9.0m，樁長(zhǎng)10m，鉆孔樁中心距承臺(tái)邊線距離為1.65m，樁頂設(shè)1.0×1.0m（高×寬）冠梁。支護(hù)樁采用砸機(jī)進(jìn)行沖孔施工，55t履帶吊安裝鋼筋籠，導(dǎo)管灌注水下混凝土。同時(shí)或先后開孔的支護(hù)樁必須間隔3個(gè)以上樁距，以保證新灌注混凝土不受鄰近樁基沖孔施工的擾動(dòng)。

支護(hù)樁施工完成后，進(jìn)行筑島平臺(tái)第一級(jí)放坡開挖，將筑島頂面標(biāo)高由+4.0m開挖至+2.0m，四周放坡坡度為1：1，坡腳距冠梁外邊線約5m，然后開挖冠梁基坑，破除樁頭，進(jìn)行冠梁施工。冠梁施工完畢后將冠梁基坑進(jìn)行回填，以便進(jìn)行外圍鋼板樁插打作業(yè)。

3.3內(nèi)緣鋼板樁插打

冠梁施工完成后進(jìn)行外圍鋼板樁插打，鋼板樁采用拉森Ⅳ型，樁長(zhǎng)9m，采用液壓履帶式震動(dòng)打樁機(jī)插打。鋼板樁插打后的止水效果好壞是本工法承臺(tái)施工是否成功的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格控制鋼板樁插打深度和鎖扣密閉性。鋼板樁插打深度必須穿越覆蓋層進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖層50cm以上，插打時(shí)密切結(jié)合地質(zhì)勘探資料，采用激振力和深度雙控制。鋼板樁插打時(shí)緊貼冠梁外側(cè)進(jìn)行，遇有排樁擴(kuò)徑、孤石等地下障礙物時(shí)可調(diào)整鋼板樁平面線形避開障礙物，或采用局部開挖清除障礙物后再進(jìn)行插打，務(wù)必使鋼板樁進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖層，以達(dá)到良好的止水效果。

3.4基坑開挖

鋼板樁插打完畢后開始進(jìn)行圍堰內(nèi)基坑開挖，基坑采用長(zhǎng)臂挖機(jī)配合人工開挖。圍堰內(nèi)基坑分二次開挖，第一次開挖至+0.5m，然后在+1.5m標(biāo)高安裝冠梁內(nèi)支撐；第二次開挖開挖至墊層底面標(biāo)高-5.3m，為保證圍堰支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均衡，基坑內(nèi)開挖分層進(jìn)行，每層厚度控制在2m左右，接近設(shè)計(jì)基坑深度1m左右時(shí)減少分層厚度，勤測(cè)量，挖機(jī)應(yīng)謹(jǐn)慎小心作業(yè)，避免出現(xiàn)超挖回填，以保持坑底土體的原狀結(jié)構(gòu)不被擾動(dòng)破壞?；娱_挖到位后澆筑50cm厚混凝土墊層，進(jìn)行承臺(tái)施工。基坑內(nèi)壁有少量滲透水時(shí)，在坑底四周設(shè)置引流槽，并在基坑四角設(shè)置積水坑，用水泵排出坑外。

在基坑開挖全過程至基坑回填前，定期對(duì)圍堰支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍土體進(jìn)行變形和沉降觀測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理，確保深基坑施工的安全。

3.5承臺(tái)施工及基坑回填

承臺(tái)為大體積混凝土施工應(yīng)控制混凝土的水化熱、入模溫度、混凝土澆筑厚度、采用冷卻水管降溫、加強(qiáng)混凝土表面灑水養(yǎng)生等措施降低混凝土內(nèi)外溫差，避免出現(xiàn)溫度裂紋。澆筑體里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度及溫度應(yīng)變的測(cè)試，在混凝土澆筑后，每晝夜少于4次；入模溫度的測(cè)量，每臺(tái)班不少于2次。

承臺(tái)施工完畢并達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間后及時(shí)進(jìn)行基坑回填，拔除排樁外圍的鋼板樁，進(jìn)行下塔柱的施工。下塔柱施工完畢后清除筑島填土，拔除筑島外圍迎水側(cè)鋼板樁，恢復(fù)河道原狀。

4.結(jié)語(yǔ)

此種復(fù)合型基坑支護(hù)型式，結(jié)構(gòu)受力明確，安全性高，止水效果好，施工效率高。2014年3月至2014年9月，東江梨川大橋主墩承臺(tái)混凝土澆筑完畢，優(yōu)質(zhì)地完成了主墩承臺(tái)的施工任務(wù)，合計(jì)節(jié)約投入約120萬(wàn)。

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