賈延安 劉鶴飛

摘 要 拉森鋼板樁具有成本低、施工速度快、可重復(fù)利用等特點(diǎn)，在軟土基坑中被廣泛應(yīng)用。本文以固蚌高速澮河特大橋軟土深基坑為例，通過對拉森鋼板樁的分析與計(jì)算，形成穩(wěn)妥的支護(hù)方案。該方案成功運(yùn)用于實(shí)際工程，在今后類似工程中起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞 拉森鋼板樁;軟土深基坑;理正;Midas Civil

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，跨河特大橋數(shù)量越來越多，為了給橋墩基礎(chǔ)施工提供安全穩(wěn)定的工作環(huán)境，圍堰的施工必不可少。特大橋橋墩圍堰施工經(jīng)常在軟土等不良地質(zhì)中進(jìn)行，由于軟土具有流變性、高壓縮性等較差的工程性質(zhì)，會導(dǎo)致軟土地區(qū)圍堰施工難度大，易發(fā)生失穩(wěn)、坑底隆起等問題，影響結(jié)構(gòu)安全。本文以蚌固高速澮河特大橋軟土深圍堰為例，淺析拉森鋼板樁在軟土深基坑中的應(yīng)用[1]。

1工程概況

固蚌高速澮河特大橋位于固鎮(zhèn)縣X017澮河九灣渡口下游約0.5Km處，橋梁全長2611m。主橋上部結(jié)構(gòu)采用135m鋼箱系桿拱橋，下部結(jié)構(gòu)采用圓柱墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。主墩承臺為矩形承臺，縱向?qū)?2m，橫向?qū)?.5m，承臺厚3.5m。本文以39#墩承臺為例進(jìn)行軟土深圍堰設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析[2]。

本基坑地貌單元為淮河沖積平原，微地貌單元為河漫灘及一級階地，地形較為平坦。根據(jù)地勘資料，本基坑場地勘探深度范圍內(nèi)自上而下揭露的土層及相應(yīng)參數(shù)如下表所示：

2鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)

拉森鋼板樁圍堰形式及結(jié)構(gòu)尺寸如下：

本圍堰結(jié)構(gòu)為長方形，鋼板樁樁長24m，平面尺寸為14.9m×10.4m。鋼板樁圍堰頂標(biāo)高為+17.0m，底標(biāo)高為-7.0m?；娱_挖底標(biāo)高+5.8m，基坑最大深度12.0m。共設(shè)置四道框架式內(nèi)支撐。第一道內(nèi)支撐設(shè)置標(biāo)高為+16.30m，第二道內(nèi)支撐設(shè)置標(biāo)高為+13.30m，第三道內(nèi)支撐設(shè)置標(biāo)高為+10.30m。前三層內(nèi)支撐由529×8mm鋼管撐桿組成;第四道內(nèi)支撐設(shè)置標(biāo)高為+7.80m，內(nèi)支撐由I45a雙拼工字鋼組成。第四道撐作為永久支撐，澆筑在承臺中。圍檁由I45a雙拼工字鋼撐桿組成。封底采用厚度0.8m的C15混凝土[3]。

3圍堰計(jì)算

（1）工況計(jì)算。采用理正深基坑軟件對拉森鋼板樁工況計(jì)算，分5個工況模擬施工過程。計(jì)算結(jié)果如下圖所示：

由包絡(luò)圖可知，鋼板樁最大變形35.34mm，滿足規(guī)范要求。鋼板樁的抗彎驗(yàn)算結(jié)果106.68MPa，滿足規(guī)范要求。穩(wěn)定性、抗傾覆驗(yàn)算、封底混凝土抗浮等驗(yàn)算均滿足規(guī)范要求。

（2）圍檁內(nèi)撐計(jì)算。采用Midas Civil有限元軟件對鋼板樁支撐體系計(jì)算。取支撐體系最不利第四道內(nèi)支撐，變形計(jì)算結(jié)果如下圖：

如圖，支撐體系最大變形為1.36mm，小于允許值5200/400=13mm，支撐體系最大組合應(yīng)力為57.4MPa<215MPa，屈曲模態(tài)分析臨界荷載特征值15.9>4，均滿足規(guī)范要求。

4結(jié)束語

固蚌高速澮河特大橋深基坑工程中，根據(jù)水文地質(zhì)條件結(jié)合工期、經(jīng)濟(jì)等因素，從方案比選到最終施工都進(jìn)行了綜合的考慮。超長、多層內(nèi)支撐的拉森鋼板樁體系縮短了施工工期并減少了施工成本，在今后類似工程中起到一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程：JGJ120-2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 封仁博，石玉，申高，等動水壓力對單壁鋼板樁圍堰的影響研究[J].施工技術(shù)，2017，46（S2）：936-939.

[3] 章志平.黃岡活力之門大橋深基坑鎖扣鋼管樁圍堰設(shè)計(jì)與施工[J].交通建設(shè)，2018（16）：246-249.