陳乃輝 楊逸航

（作者單位：安徽省淮河河道管理局 233000中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司 230601）

鋼板樁支護具有強度高、容易打入堅硬土層、速度快、施工簡便、接合緊密且不易漏水、可多次重復(fù)使用的特點，廣泛用于橋梁承臺基坑開挖的施工中。但是在橋墩承臺距離堤防較近或者直接位于堤坡上的情況下，如果鋼板樁安裝或者拆除施工控制不當(dāng)，極易造成堤防滑坡、裂縫、擾動堤基等問題，給防洪工程造成新的隱患。本文通過案例分析，對近堤橋梁承臺基坑開挖鋼板樁支護問題進(jìn)行探討。

一、案例分析

1.案例概況

選取蚌埠市大慶路淮河公路橋11 號墩承臺基坑開挖鋼板樁支護為典型案例。大慶路淮河公路橋11 號橋墩布置在淮北大堤迎水坡堤身，承臺基坑于2010年10月進(jìn)行鋼板樁支護施工，基坑頂面高程為20.50m，基坑開挖底高程15.749m，基坑最大開挖深度為4.75m。垂直橋向基坑支護采用48 根歐標(biāo)WRU-770 鋼板樁，順橋方向采用40 根Φ600mm 鋼管樁，樁長均為12.00m，鋼板樁采用ice54nf 液壓式振動錘下壓，入土深度均為6.00m。

10月25日，11#橋墩混凝土澆筑完成，過程中觀測鋼板樁頂最大水平位移為5mm，堤防無明顯開裂現(xiàn)象；11月3日，基坑坑底抽水開始土方回填，回填采用原狀土，采用蛙式打夯機人工分層夯實；11月20日（基坑回填后15 天），檢查發(fā)現(xiàn)堤防迎水坡上砌石護坡及堤身出現(xiàn)裂縫，裂縫開始時窄且淺，范圍小，僅在堤坡下部出現(xiàn)；后期觀測發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，裂縫逐漸發(fā)展，變寬，加深，并向兩側(cè)擴展，迎水側(cè)堤腰處裂縫開始向下依次變寬、變深，逐漸發(fā)展為迎水坡堤腰至堤頂及背水坡均出現(xiàn)的明顯裂縫，堤腳干砌石護坡傾斜、松動。裂縫最大寬度達(dá)8～28cm，最大裂縫深度0.3～2.55m，至12月底裂縫趨于穩(wěn)定。

2.裂縫原因分析

造成堤防迎水坡裂縫的主要原因是11 號墩承臺鋼板樁支護施工中對堤基產(chǎn)生了擾動，后期鋼板樁拔除時堤腳又形成了臨空面，土方回填分層碾壓不密實，回填區(qū)域形成了堤坡軟弱區(qū)。

3.處理方案

對堤坡裂縫土層開挖后進(jìn)行堤身回填，迎水面堤身錐探灌漿，迎水面堤腳設(shè)置壓穩(wěn)平臺，護坡防護等工程措施進(jìn)行了應(yīng)急處理并加強觀測。目前堤防已穩(wěn)定。

二、鋼板樁支護施工控制要點

1.加強工程監(jiān)測

基坑支護結(jié)構(gòu)關(guān)系到工程本身的安全，還關(guān)系到附近堤防的保護，因此必須對基坑施工的全過程進(jìn)行監(jiān)測，主要有土體水平位移（測斜）監(jiān)測，坡頂水平位移和沉降監(jiān)測。如工況發(fā)生變化，應(yīng)及時進(jìn)行分析對比，記錄變形速率，同時加密觀測次數(shù)。

2.嚴(yán)格控制鋼板樁的打入頻率

一般情況下，鋼板樁均采用振動錘打入，其振動頻率應(yīng)考慮地質(zhì)情況，避免造成土體液化，同時如出現(xiàn)較大偏差不易強行糾偏，應(yīng)拔出重打，防止因糾偏過分?jǐn)_動原土體，或造成土體中有較大的空洞。因此，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和地層條件選擇振動機械，合理控制振動頻率，防止引起土體變形。

3.基坑開挖時注意防護

基坑開挖時應(yīng)做好防護，避免因雨水進(jìn)入基坑影響土體性狀；在距基坑邊坡3m 的范圍內(nèi)嚴(yán)禁行駛汽車等大型機械，在距邊坡1m 范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放棄土或材料。

4.土方回填

涉及堤身的基坑土方回填應(yīng)根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》和《堤防工程施工規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行控制，加培土料應(yīng)與原堤身土料的特性相近，或采用開挖原狀土，填筑標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于原堤身的填筑標(biāo)準(zhǔn)。填土前，應(yīng)清除橋墩承臺表面的乳皮、粉塵及油污等，同時對表面的外露鐵件進(jìn)行割除，對鐵件殘余露頭應(yīng)用水泥砂漿覆蓋保護。填土?xí)r，應(yīng)先將橋墩承臺表面濕潤，邊涂泥漿、邊鋪土、邊夯實；涂漿高度應(yīng)與鋪土厚度一致，涂層厚度宜為3～5mm，并與下部涂層銜接；不允許在泥漿固結(jié)后再鋪土夯實。橋墩承臺兩側(cè)填土應(yīng)保持均衡上升；貼邊填筑宜用夯具夯實，鋪土厚度宜為15～20cm。

近堤腳基坑土方回填應(yīng)按照迎水側(cè)防滲背水側(cè)導(dǎo)滲的原理，迎水側(cè)采用粘土回填，背水側(cè)采用基坑開挖時的土方回填，不足部分從基坑附近征地取土或采用沙性系數(shù)大于原狀土的土方，土方填筑在靠近建筑物及機械難以施工的部位采用膠輪車運料，人工鋪料、夯實，其余均采用2.75m3鏟運機運土，74kW 履帶拖拉機壓實。機械壓實時鋪料厚度每層控制在25～30cm，土塊最大粒徑不大于10cm，人工夯實時，鋪料厚度每層控制在15cm 以內(nèi)，土塊粒徑不大于5cm，土方在壓實過程中，對于超徑土塊應(yīng)人工粉碎，對于含水量過大或過于干燥的土料應(yīng)采取晾曬或灑水的措施，以保證回填土的質(zhì)量。

5.嚴(yán)控鋼板樁拔除施工過程

鋼板樁拔出一般也用振動錘拔樁，利用振動錘產(chǎn)生的強迫振動，振動土質(zhì)破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將樁拔除，此過程對土體擾動最大，因此根據(jù)地質(zhì)和土層情況，嚴(yán)格控制振動機械的振動頻率，并時刻觀測周邊工況，一旦發(fā)生土體崩裂，立即停止拔樁，同時拔樁不應(yīng)過快，以免鋼板樁拔除后造成較大的臨空面。

6.及時封堵臨空面

鋼板樁拔除后的臨空面應(yīng)及時封堵，按照“前堵后導(dǎo)”的原則，迎水側(cè)的臨空面用黏土球按照鉆探孔封堵的要求及時封堵；背水側(cè)的臨空面用原狀土或沙性大于原狀土的土料進(jìn)行封堵。

7.視情開展壓密注漿等工程措施

為使臨空面封堵和土方回填更加密實，視情開展壓密注漿等工程措施。壓密注漿的壓力不得過大，防止破壞周圍原狀土，迎水側(cè)的漿液可以采用水泥土，而背水側(cè)的漿液利用原狀土或沙性大于原狀土的土料制作。

三、結(jié)論

鋼板樁施工受天氣因素的影響不大，可以縮短主體工程的工期，并具有良好的適應(yīng)性及互換性，在進(jìn)行近堤處橋梁承臺基坑開挖的施工中已普遍采用，但在實踐中尚有許多問題亟待研究、探討和解決。從業(yè)人員應(yīng)不斷推動完善鋼板樁施工和后續(xù)處理工作，在保證主體工程施工進(jìn)度的同時盡可能降低對防洪工程的影響，不斷提高河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理水平■