陳長(zhǎng)軍

(齊齊哈爾城建市政工程有限責(zé)任公司)

盤錦至營(yíng)口客運(yùn)專線盤錦特大橋跨雙臺(tái)子河主河道(32 +48 +32)m連續(xù)梁主墩36#墩、37#墩位于主河道，兩墩均位于主河道V 型坡上，是連續(xù)梁下部施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)雙臺(tái)子河主墩處地質(zhì)質(zhì)料可知，第四系覆蓋層較厚，主要巖性為填土、黏性土、粉土、淤泥質(zhì)黏性土、淤泥、砂類土及碎石類土等，覆蓋層厚度一般為10.0 ～60.0 m。軟土層厚度一般10.0 ～15.0 m，主要分布在地層的上部。

37#墩平臺(tái)標(biāo)高為3.535 m，承臺(tái)底標(biāo)高為－9.438 m，設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度14 m。由于河道內(nèi)地下水豐富、承臺(tái)埋深大、承臺(tái)底位于粉砂層等。階段性工期緊張，常規(guī)的鋼板樁支撐施工難度大，主墩基礎(chǔ)安排在枯水期施工，采用鎖口鋼管樁圍堰施工的形式，相對(duì)比較安全便捷。

1 研究目的

主要結(jié)合37#墩深水基礎(chǔ)鎖口鋼管樁圍堰在施工過(guò)程中考慮圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)等因素進(jìn)行分析研究，總結(jié)鎖口鋼管樁圍堰技術(shù)控制措施。

2 鎖口鋼管樁圍堰的設(shè)計(jì)與施工

2.1 鎖口鋼管樁圍堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)鋼管樁截面的選擇。初擬鋼管截面尺寸必須符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017 －2003)的規(guī)定:鋼管樁的徑厚比要求和鋼材的屈服強(qiáng)度。Q235 鋼D/t≤100。在保證鋼管總體穩(wěn)定的前提下，保證足夠的埋設(shè)深度，采用外徑630 mm，壁厚10 mm 螺旋鋼管。

(2)鋼管樁的支點(diǎn)處理。鋼管樁與圍堰支撐的水平腰梁接觸處防止鋼管壓曲的措施，鋼管樁插打后內(nèi)填砂土并水密夯實(shí)。

(3)鎖口設(shè)計(jì)。鎖口能否止水是圍堰成敗的關(guān)鍵之一。因?yàn)檫B接質(zhì)量直接影響著該維護(hù)結(jié)構(gòu)的止水效果，為保證鎖口能止水且各鋼管樁之間連接牢固，既要保證鎖口有足夠的強(qiáng)度不開(kāi)裂，又要保證各鎖口便于嵌合，鋼管與鋼管間連接鎖口利用切開(kāi)后的1/2 寬鋼板樁與鋼管焊接制成，鎖口采用575 mm×360 mm×10 mm鋼板樁鎖口。

(4)封底混凝土的厚度。低強(qiáng)度混凝土在抗靜水壓力和承托承臺(tái)新鮮混凝的重力時(shí)增加厚度，則相應(yīng)增加基底開(kāi)挖量;若提高混凝土標(biāo)號(hào)，厚度減小且開(kāi)挖量減少。所以應(yīng)盡量提高混凝土標(biāo)號(hào)，減小混凝土厚度。在提高混凝土標(biāo)號(hào)的同時(shí)增加鋼管樁的埋深或增加橫向支撐數(shù)量。

(5)腰梁設(shè)計(jì)。圍堰內(nèi)側(cè)腰梁采用HW400 ×400 ×13 ×21 mm，支撐桿采用Φ630 ×10 mm 的Q235 鋼管。

2.2 鎖口鋼管樁圍堰的施工

(1)插打鋼管樁。插打鋼管樁前，采用旋挖鉆機(jī)引孔穿過(guò)人工填筑碎石土層，在無(wú)影響插管的大塊片石后，終止鉆孔。用50 t 履帶吊配合DZ90 振動(dòng)錘依次插打鋼管樁。起吊鋼管樁前，鎖口內(nèi)填嵌黃油，起到潤(rùn)滑和止水作用，打樁順序從上游中心線開(kāi)始，對(duì)稱向下游依次打入，到下游合攏。插打鋼管樁時(shí)要嚴(yán)格控制好樁的垂直度，控制在1%以內(nèi)第一根樁尤為重要，要用兩臺(tái)全站儀從兩個(gè)互相垂直的方向同時(shí)控制，確保樁身垂直。基坑開(kāi)挖支護(hù)圍堰合攏完成后，四周設(shè)置觀測(cè)樁，出現(xiàn)異常情況時(shí)立即采取加固措施。

鋼管樁圍堰合攏前，應(yīng)考慮合攏情況。在插打至最后4 ～5 根時(shí)，準(zhǔn)確計(jì)算出合攏樁的外徑，現(xiàn)場(chǎng)加工后進(jìn)行插打。為保證鋼管樁圍堰合攏時(shí)，兩側(cè)鎖口要求互相平行，減小合攏難度，樁身偏斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾正調(diào)整。

(2)基坑支護(hù)工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)?；颖O(jiān)測(cè)是本工程施工中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，施工中應(yīng)觀測(cè)基坑的穩(wěn)定性，第一時(shí)間反饋現(xiàn)場(chǎng)基坑的變形數(shù)據(jù)，量化控制基坑順利施工，當(dāng)基坑變形在正常的范圍內(nèi)時(shí)可保證基坑的順利施工，當(dāng)基坑變形接近警戒值時(shí)采取相應(yīng)的有效措施，確保施工安全。

鋼管樁位移、腰梁變形以及基坑外圍土體位移、沉降觀測(cè)、地下水位等內(nèi)容。鋼板樁水平位移的監(jiān)測(cè)報(bào)警值為7 mm，腰梁變形監(jiān)測(cè)報(bào)警值為37.5 mm。監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在基坑角點(diǎn)、基坑中點(diǎn)及第三排支撐的支點(diǎn)處。

基坑監(jiān)測(cè)的頻率隨土方開(kāi)挖進(jìn)度和基坑變化情況作調(diào)整。當(dāng)基坑位移出現(xiàn)突變，一天的觀測(cè)次數(shù)要適當(dāng)增加。當(dāng)邊坡位移趨于穩(wěn)定時(shí)，測(cè)量間隔時(shí)間可延長(zhǎng)至3 d?；颖O(jiān)測(cè)一直持續(xù)到基坑回填完畢為止。

表1 現(xiàn)場(chǎng)儀器監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)頻率

(3)墊層澆筑。基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需及時(shí)進(jìn)行混凝土墊層的澆筑。

(4)支撐系統(tǒng)拆除。承臺(tái)墩身施工完畢，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后可對(duì)支撐進(jìn)行拆除。先對(duì)基坑進(jìn)行回填，回填至支撐位置時(shí)拆除回填面上部支撐，不得提前拆除上部支撐，以防圍堰傾覆。拆除最后一道支撐后，便可進(jìn)行鋼管樁拔除。撥鋼管樁時(shí)，首先要先向下振動(dòng)，以使鎖口中的水泥 漿與鎖口分離，然后再向上拔除，待鋼管樁撥完后，再回填第一道支撐以上部分的土方。