拉森钢板桩围堰在淤泥质深基坑的应用

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摘要：河道淤泥中施工因其隐蔽性，淤泥因素等带来的不稳定性，使河道淤泥质深基坑的施工方案的选定显得非常重要，施工中可能出现的问题处理变的更加困难。文章依托杭长传芳右线特大桥51#承台的施工，结合经济成本、质量控制、施工安全等方面阐述了淤泥质深基坑的施工工艺及方法。

关键词：河道；淤泥质；深基坑施工；质量控制；施工工艺

中图分类号：TV551文献标识码：A文章编号：

引言：

杭长客专二标，传芳特大桥51#承台位于传芳河中，河道处采用改移河道、原河道回填隧道弃料做施工平台，基坑开挖采用拉森桩桩围堰的施工方案，施工过程中技术难度极大，稍不注意就会出现质量问题造成返工，不仅影响工期也会形成成本浪费，所以在施工中，如何避免这些问题或者如何最大程度的在减少成本的基础上解决问题成为了关键。

1.工程概况

传芳特大桥DK25+430～+630跨麻车江，传芳特大桥51#承台处在麻车江河道上，河岸原地面标高约5.0m，原地面下14m范围内为流塑状淤泥质黏土，地基承载力60Kpa，原地面下14m～31m范围内为细角砾石层，地基承载力300Kpa。

2.深基坑施工方案

深基坑承台施工的重点是深基坑开挖，而深基坑开挖 的关键则在于围堰支护。该桥深基坑开挖围堰支护方案初期确定了两套，分别是混凝土无底箱围堰和拉森钢板桩围堰。结合场地、工期、经济优越性、地质情况，经过多方必选，拉森钢板桩围堰较混凝土无底箱围堰方案优越性体现在：①占用空间小，无须准备混凝土套箱预制场地；②对设备要求相对较低，无须配置大型混凝土套箱下沉设备；③拉森钢板桩可多次周转、打设速度较快，且节省预制时间，加快了施工进度；④拉森钢板桩围堰基坑开挖、围堰拆除安全方便。本文以传芳右线特大桥51#承台开挖施工作一下分析。

2.1钢板桩长度的确定

开挖深度为7m。依据设计提供的地质资料和钻孔过程中捞取的渣样分析，在距地面14m左右的细角砾石层。在桥墩承台周围进行试打，实际打入深度为14.5m，因此，决定选用15m的拉森钢板桩，外露50cm以便挡住基坑挖出的淤泥回流基坑。

2.2内支撑的确定

拉森钢板桩围堰的围檩间距采用等弯矩法计算，在承台四周外扩1.2米处打入拉森钢板桩，围檩材料选用双拼40H型钢，内部使用φ529*12mm螺旋管横撑，横撑距地面以下50cm，围檩、横撑焊接完成后进行上层淤泥质土体的开挖，开挖至承台顶50cm高程时停止开挖，此时进行第二层围檩及钢管支撑的施工焊接。二层支撑完成后即进行承台下部开挖直至开挖至设计标高。支撑体系见下图：图一

图一：支撑体系

2.3钢板桩围堰的施工

拉森钢板桩围堰施工流程见图二。

图二 钢板桩围堰施工流程图

2.3.1拉森钢板桩插打

施工准备工作就绪后，首先施工放样出拉森钢板桩插打位置，用石灰洒线标示出来。施工准备工作就绪后，用两端专用吊钩的钢丝绳挂起钢板桩，下面垫上方木。调整振动垂落位置后，用U型环将拉森钢板桩上绑好的钢丝与振动锤上的钢丝绳连接，指挥吊至角桩位置处，根据角桩的形状将拉森钢板桩的底沿石灰线的内线或外线的下落放置，依靠绳子的拉力调节振动锤与拉森钢板桩顶的位置和角度，专人指挥打桩起落，使拉森钢板桩顶顺利深入振动锤的齿槽内。通过液压控制系统使振动锤钳住钢板桩，待钢板桩依靠振动锤的自重自由下落到地面准确位置后，启动振动锤，插打钢板桩到预定深度。

2.3.2基坑开挖及内支撑安装

第一道支撑距离地面约为0.5m，拉森钢板桩插打完成后对基坑进行开挖，开挖H型钢及钢管支撑部位的土体至距地面0.5m以后，清理干净后在开挖槽中安装H型钢及φ529*12mm螺旋管进行支撑焊接。而后对基坑进行开挖，开挖至承台设计顶面50cm处进行第二道支撑安装，在设计间距内焊接H型钢，再进行φ529*12mm螺旋管的纵向支撑。

2.3.3基坑内封底

内支撑完成以后，使用长臂挖机开挖至承台底20cm，清理基坑底面，同时检查基坑内的渗水及钢板桩的变形情况，若情况正常，即可进行C30混凝土的封底，封底厚度20cm。施工中应注意保证砼浇筑过程连续，不间断、不留接缝、一次性完成。另外，为避免封底砼与钢板桩连续，应在接触面部位使用彩条布或塑料薄膜隔离。

2.3.4基坑回填及内支撑拆除

承台混凝土施工完毕，拆除承台模板，可进行基坑平衡土的回填，回填至承台顶面标高，即进行承台顶层第二道支撑体系的拆除，第二道H型钢及钢管支撑拆除完成后进行墩身施工，墩身施工至第一道支撑底部，拆除模板并及时进行基坑平衡土回填，待基坑回填至第一道支撑底部，转入第一道支撑体系的拆除，第一道支撑拆除完成后继续进行墩身施工，墩身施工至地面以上即进行最后一次基坑平衡土回填回填至原地面。具体要求如下：基坑回填土先用自卸汽车运至拉森钢板桩四周，用反铲围绕墩身周围回填。围堰内平衡土的回填应与内支撑的拆除交替进行。内支撑拆除时，先用人工清理支撑回填土；再用氧气——乙炔割开斜撑与围檩连接部位，用履带车吊出斜撑；最后用氧气——乙炔逐一割开围檩之间及围檩与钢板桩之间的连接，并用履带车一次吊出。之后继续填土直至下道围檩内支撑高程，再对该道内支撑予以拆除，如此交替进行直至施工完毕。

2.3.5钢板桩的拔除

拉森钢板桩的拔除与插打是一个相反过程。先选择一块较易拔除的钢板桩，用液压嵌配合振拔桩锤先震动几分钟，再慢慢向上拔起，不可硬拔。如不好拔起，可反复插拔几次以拔除钢板桩，然后依次拔除其余钢板桩。

3.结语

目前，传芳特大桥51#墩墩身已经完成，经测量变形均在安全范围之类。以后遇到此类复杂的工法，应根据现场情况作出指导性、可行性的施工方案，这样施工即能施工安全又能更好的提高工程质量。

参考文献：

[1]黄强编著.深基坑支护工程设计技术；中国建材工业出版社；1995年.

[2]中国土木工程学会土力学及岩土工程分会编著.深基坑支护技术指南；中国建筑工业出版社.