建筑与工程 Ｃｈｉｎａ ｓｅｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 深水基坑开挖支护设计与施工 付亚红 （中铁二十三局集团第二工程有限公司黑龙江齐齐哈尔１６１０００） ［摘要］在水中桥梁建筑工程施工过程中，基坑开挖是否成功，将会对整个工程的施工进度造成最为直接的影响，而基坑开挖不仅需要对工程量进行严格 客观的计算，还要制定出较为完善的施工方案，一旦基坑开挖质量存在问题，很容易造成基坑坍塌伤人事故影响施工进度和施工质量等问题，从而给企业经济和声 誉造成影响。本文针对水中桥梁：Ｅ程基坑开挖过程所需的各项技术措施进行了分析，并提出了具有针对性的对策建议。 ［关键词］水中桥梁；基坑开挖施工；措施分析 中图分类号：Ｕ４４５．５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）０６—０１３５—０１ 引言：近些年来，我国建筑业发展迅速，，在建筑工程中基坑开挖以及其支 护工程是重要的一环，尤其是地下水位比较高时，既要保证降水满足基坑开挖 正常进行又必须保证施工进度、施工安全和质量。特别是在保护施工区域内管 线，保护施工四周环境以及减少对周围建筑物的影响方面有显著的效果，既能 为施工争取地下空间又能保证施工安全。 一．施工条件 １、水文条件 绥佳线ＤＫ２８５大桥位于距浩良河镇５ｋｍ处，横跨浩良河。常年河水深４— ６ｋｍ，每７—８月份为雨季，此时河水湍急，且水量较大，其余季节降雨水量较小。 河道多为淤泥，细沙卵石，透水性好。 ２、施工条件 承台开挖前需先施工钻孔灌注桩，本桥２＃—６＃墩位于水中，采用筑岛施 工钻孔桩然后在岛上开挖承台基坑的方法进行施工。由于取土场土质为砂夹卵 石土，其他土源较远，成本较高，故采用砂夹卵石土筑岛。 ＝、支护方案的确定 根据上述水文地质和工程地质情况以及本桥所处工期要求，基坑开挖支护 方案为旱地墩台采用顶部设置截水沟放坡开挖，水中墩台采取筑岛，承台开挖 采用钢板桩围堰、沉箱围堰、排桩支护等三种方案。因ＤＫ３７２特大桥已完工，有 部分回收的钢板桩，通过技术、经济方案比选，采用钢板桩支护法进行施工。此 方案施工速度快，工期短，只需一台打桩机和少量工人配合，且钢板桩可以回收 再次利用 沉箱围堰方案须事先平整出一块平地，在场地处加工成型，用吊车吊 至泊船上再用泊船运至墩位。需动用大型吊装设备，且受场地限制。排桩支护需 用钻机钻孔，灌注水下混凝土，施工期较长。所以本工程采用钢板桩围堰施工承 台基坑开挖及墩台身混凝土。 三，基坑开挖方案 本桥承台尺寸较小，开挖面积不大，土方宜分层开挖，根据现场实际采用抓 挖机开挖，每分层开挖不超过０．５ｍ，逐层开挖，每两层开挖完设置一道支撑。 四，钢板桩支护设计 基坑支护采用６＿＿８ｍ细板桩，钢板桩在距离承台０．５ｍ处位置进行插打，为 承台模板支立留出工作面。考虑水压力、土压力共同作用，钢板桩顶部以下１． ０【ｒ１处设置一道支撑，承台顶０．５ｍ处加一道横支撑，共计两道支撑。四周采用工 ３２６工字钢组成框架，四角采用工３２６工字钢斜撑，如图ｌ所示。 五．钢板桩施工 ５．１打桩前准备 ５．１．１根据承台尺寸及工期进行钢板桩备料并对到场钢板桩外观、尺寸 进行检查，是否有破损 开裂、卷曲等情况，并做相应的处理。 ５．１．２检查锁扣是否破裂、扭曲、缺损、局部弯曲及电焊留渣。 图ｌ平面图 图２平面图 ５．２钢板桩插打 ５．２．１将钢板桩运至墩位处，并在锁孔处涂抹黄油锯末防水混合料。 ５．２．２根据施工方案，先从上游向下游进行，首根钢板桩位置要准确垂直， 倾斜度不超过Ｉ％。据此插打两侧钢板桩，打桩过程中要随时检查导向梁，并以导 向梁为准。检查所打钢板桩的位置是否正确，垂直度是否和合格，并及时纠偏。 ５．２．３钢板桩合拢时为避免合拢面过小，在插打合拢口处两侧１０＿＿１５根钢 板桩时，宜先插至桩的稳定深度，待合拢后再插打至设计深度。 ５．２．４钢板桩因倾斜无法合拢时应加工、使用楔形钢板桩，楔形桩上下 宽度值差不得超过桩长的２％。 六．开挖与支撑施工 ６．１开挖施工流程 因本段处于水中，开挖时顶部采用挖掘机直接开挖，中下部采用履带吊配 合抓斗开挖，并于开挖前先施作顶部第一道支撑。开挖用抓斗开挖，挖出弃渣直 接堆置于筑岛便道边上以加固便道。 ６．２降排水措施 基坑外排水采用钢板桩外漏超过筑岛面０．３ｍ，并与周围设置截水沟。坑内 排水：四周设置排水沟，靠右侧两个角处设置集水井，采用水泵降水抽出，降水 方式采用边降水边开挖方式进行。 ６．３土方开挖控制要点 基坑开挖应分层均匀对称开挖每层开挖深度不超过０．５米，开挖至支撑处 停止开挖，安装支撑后，在进行开挖。严格按“先支撑后开挖”的原则进行施工。 开挖时注意挖掘机和抓斗严禁碰撞支撑和钢板桩侧壁，开挖过程中严格控制高 程，经常测量，以免超挖。 ６．４内支撑施工 支撑施工与土方开挖相互交叉进行，施工时必须坚持“先支撑后开挖”的原 则，第一层筑岛面开挖０．５ｍ后，即进行第一道支撑施工，钢构件长度的拼装，支 撑与钢板桩间均采用焊接连接，连接点焊点质量不低于设计强度，支撑体系的 连接处为应力集中区域，受力较为复杂，所以应仔细检查每个节点的焊接质量， 确保支撑体系的整体稳定性。内支撑设置、桩头凿出，钢筋绑扎，模板支立等措 施方案要（钢筋绑扎，模板支立另有方案）综合考虑。 ６．５钢板桩及支撑拆除 待承台混凝土强度达到能拆除模板后，先将模板拆除然后边回填土（排水 坑也边填边提升）边拆除水平支撑。方法是钢板桩围堰内回填土至水平支撑，采 用氧气乙炔割拆水平支撑与钢板桩连接点，使连接处应力释放，切割水平支撑 时，先用吊车将水平支撑吊住，使吊车钢丝绳刚刚吃力为止，再进行水平支撑切 割，割下后立即吊出。拆除时派专人观察量测钢板桩围堰变化情况，出现问题及 时处理。支撑拆除后土方回填到筑岛面然后进行钢板桩拆除，其拆除可用吊车 及千斤顶配合拆除。 七．施工安全注意事项 ７．１为确保施工生产安全，在钢板桩围堰施工时，必须把安全工作放在首 位，坚持“安全第一、预防为主 的方针。 ７．２在基坑开挖前，结合现场实际情况，编制检测专项方案，确认监测内容、 使用仪器、检测频率、警戒值、监测点布置等等。 ７．３对操作人员进行安全培训，提高作业人员的安全意识，操作手必须持证 上岗作业。 ７．４设置施工区域安全警示牌，施工作业人员进入现场必须佩带安全帽 安 全带。严禁非施工人员进入施工现场。 ７．５挖掘机、吊车等大型设备作业时必须专人指挥，作业时操作人员必须细 心，动作缓慢，旋转速度匀速，并对设备进行检修，防止设备故障出现安全事故 参考资料 …１《绥佳线ＤＩＬ２８５病害桥改造工程设计图》 ［２】《建筑基坑支护技术规程））ＪＧＪ１２０－－９９ ［３《公路桥涵施工技术规范》ＪＴＪ０４１－２０００ ３］［４１《深基坑支护结构的设计与施工））２００６（０４）郭红仙，陈奕奇，宋术双ｌ 罗继光 ． 科技博览ｌ １３５