1、直埠大桥主桥基坑支护施工技术摘要：直埠大桥主桥横跨诸暨浦阳江，下部结构采用水中筑岛围堰、打拉森钢板桩施工；主桥承台 3.55.023.5m，单个承台砼方量达到575.75m3。 本文介绍了直埠大桥水中筑岛围堰的基坑支护施工技术。 关键字：桥梁；围堰；基坑支护；拉森钢板桩。 中图分类号： K928.78 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 直埠大桥主桥上部采用 l 孔 100m 下承式系杆拱桥，下部采用柱式墩+承台+钻孔灌注桩基础。主桥所跨浦阳西江为规划级航道：通航净高为 7 米，净宽 90 米，设计最高通航水位为 7.09m。 直埠大桥立面示意图 主桥 8#墩、9#墩设实体承台，其中主桥
2、承台尺寸3.55.023.5m，采用 C30 砼。 9承台顶面标高为 3.1m。设计通航最高水位 7.09m，因施工期正值汛期，故方案考虑泄洪能力要求。9墩筑岛围堰顶标高为 8.0m，承台施工在 7.09m 水位标高以下方可正常作业，否则应暂停 9墩水位以下所有作业，将人员、设备转移至安全地带，等洪峰过后，再排水继续进行 9主墩作业，即采用“水涨我停，水退我抢”的施工策略，最大限度的满足雨季排水断面要求。 二、工程地质条件及周围环境要求 1、据勘察报告,9墩承台基底座落于淤泥质粉质粘土层上。 2、周围环境要求 根据现场条件，结合项目特点，基坑支护选择打拉森钢板桩。 拉森钢板桩有以下的优点： （
3、1）高质量（高强度，轻型，隔水性良好） ； （2）施工简单，工期缩短、耐久性良好， （3）施工具有显著的环保效果，大量减少了取土量和混凝土的使用量，有效地保护了土地资源； （4）救灾抢险的时效性较强，如防洪、塌方、塌陷、流沙等； （5）施工简单，工期缩短； （6）使用钢板桩能够提供必要的安全性而且时效性较强； 三、基坑支护方案 基坑施工本着安全第一的原则，结合现场实际情况，先支护后开挖，整体推进，挖防结合。支护采用拉森钢板桩加对撑，开挖采用挖掘机配合泥浆泵作业，排水以防为主，水泵抽水。总体施工流程如下：筑岛岛面加固插打钢板桩挖土 第一层钢管支撑 挖土 临时钢管支撑开挖至基坑底第二层预应力混凝土
4、管桩支撑与垫层砼。 拉森钢板桩桩长 12 米，截面宽度 400mm，高度 180mm。打拔桩机采用履带式液压挖土机带液压振锤的锤机施打，插打临江面基坑围护钢板桩。 四、施工方法 1、钢板桩打设 测量人员定出钢板桩围堰的轴线和边线。钢板桩打入前，锁口涂以黄油或其它油脂。插打前应先打入导向桩，并安装导向架。导向架的作用为保持钢板桩垂直打入和打入后钢板桩面平直。导向架结构见下图。 插打时先用吊车将板桩吊至插桩点进行插桩。为防止锁口中心线平面位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，不让板桩位移，同时在导向架上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查纠正。待板桩打到设计深度后，立即用钢筋或钢板与导向架焊
5、接固定。 钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。 插打钢板桩预防倾斜的措施： 在插打钢板桩前，除在锁口内涂以润滑油以减少锁口的摩擦力外，同时在未插套锁口下端打入铁楔或硬木楔，防止沉入时泥砂堵塞锁口。 采用复式滑车组纠正钢板桩的倾斜。 2、角桩的制作 由于钢板桩围堰形状的需要，通常要配备改变打桩轴线方向的特殊形状的钢板桩，在方形围堰中，为 90的角桩。角桩一般是将工程所用的钢板桩从背面中线处切断，再根据选择的截面进行焊接。 角桩形状见“角桩断面
6、图” 。 角桩断面图 3、基坑开挖 基坑开挖采用挖掘机配合泥浆泵的方式，全断面整体开挖。整个开挖断面要掌握均衡，各部位落差不得超过 1 米。支护完成后，采用挖掘机将基坑内宕渣逐步挖除，深度大约 2 米，然后焊接双拼 I60 工字钢，将整排钢板桩连为整体，钢管支撑与工字钢焊接连在一起，用直径 60cm钢管将钢围柃顶牢，同时焊接基坑四角处钢管斜撑，完成第一层水平支撑体系。基坑挖至粘土后，换用泥浆泵吸泥，一边使用高压泵将水打入基坑，一边用泥浆泵将泥浆抽出，并用小型挖掘机配合完成基坑开挖。挖至 2.5m 高程，安装临时钢管支撑，完成水平支撑体系，施工方法同第一层。然后继续开挖至设计基坑底标高，安装预应
7、力砼管桩支撑、围柃、及转角处的斜撑，施工方法同上，浇筑 30cm 后 C20 垫层砼，等垫层砼达到设计强度的 80后，方可拆除临时支撑。基坑开挖断面如下： 4、基坑排水 基坑排水本着以防为主，防排结合的原则。为防止漏水，贴钢板桩筑岛填土宜采用粘土。 基坑开挖至基底后，在基坑内四个角处各挖一处集水坑，基坑四周挖排水沟，将基坑内积水排入集水坑内，用水泵将基坑内水排出。集水坑和排水沟均比基坑底标高低约 50cm，以确保基坑内没有积水为准。 5、支撑安装 钢板桩围护内采用两层支撑，第一层与临时支撑采用 6008 钢管，基底第二层采用 500100 预应力砼管桩支撑。第一层支撑设在 6.0m标高处，横桥
8、向设置 4 根，每根撑之间距离 6.0 米；临时支撑设置在标高 2.5 米处，横桥向设置 5 根，每根撑之间距离 4.0 米；第二层支撑设在基底，横桥向设置 5 根，每根撑之间距离 4.0 米。管桩与钢板桩连接处设置横向双拼 600 工字钢围柃（基底第二层采用 400 工字钢围柃） ，钢支撑两端处加焊钢板作为支撑面，直接支撑在围柃上，单侧围柃通长焊接成整体，使整排钢板桩共同受力，围柃支撑点每处腹板两侧用 3 道加劲板补强，加劲板采用 10mm 钢板，间距为 20cm，同时钢管与工字钢之间、基坑四个角处设置斜撑，斜撑采用同型号工字钢，斜撑与横梁成 45夹角，采用焊接固定连接。 支撑平面布置图如下
9、： 6、对撑拆除 基坑开挖完成，立即浇筑垫层混凝土，并在承台混凝土到设计强度后，在承台与钢板桩间重新设置临时支撑后，方可逐个拆除基底第二道支撑，并用砂石回填至承台面；第一道支撑在墩身施工完成后拆除。 支撑拆除的瞬间，内外水土压力不平衡，围护结构将可能发生突然的变形，必须予以避免。 五、质量控制及注意事项 1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于 3mm，断面上的错位不大于 2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。 2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于 3mm，钢板桩组上下一致，误差
10、不大于 30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。 3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于 5。 4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少 2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺序堆码，插桩时按规定的
11、顺序吊插。 5、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。 6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。 7、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用; 8、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩; 9、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤; 10、在接长焊接时，相邻焊缝高度差不得小于 1m. 参考文献 1 周水兴，何兆益路桥施工计算手册 ，人民交通出版社2001.5； 2 (JTJ 041-2000)公路桥涵施工技术规范 ； 3 公路工程施工安全管理手册人民交通出版社 2008。
