符義濤

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

1 項(xiàng)目承臺(tái)形式介紹

流溪河特大橋主墩承臺(tái)頂面標(biāo)高為-0.3m，厚度為4m，封底厚度為50cm，其平面尺寸為21.5×9.4m。主墩承臺(tái)采用C40混凝土，封底采用C20混凝土，封底混凝土86.5方，承臺(tái)混凝土700方，鋼筋約75噸。設(shè)計(jì)最高水位+4.99m，常水位為1.6m，根據(jù)地質(zhì)勘測資料，承臺(tái)位于淤泥層中，淤泥層下的覆蓋層有砂層和粘土層。

2 承臺(tái)施工方案介紹

承臺(tái)施工采用鋼板樁圍堰施工方案，鋼板樁采用德國拉 森（Larssen） Ⅳ型鋼板樁，質(zhì)量為76.1kg/m、長寬尺寸為400mm×170mm， 厚15.5mm，鋼板樁長度選擇15.5m。

2.1 鋼板樁圍堰的結(jié)構(gòu)形式

鋼板樁圍堰大小為：21.42m×12.6m，頂面標(biāo)高為+3.5m，底面標(biāo)高為-12m左右。圍堰內(nèi)撐系統(tǒng)屬梁桿組合式，垂直方向上共設(shè)3層，中心面標(biāo)高分別為+2m，+0.2m和-2.8m。內(nèi)撐系統(tǒng)分為內(nèi)撐桿與外圈梁兩部份，其中第一層全部由I36工字鋼組成；第二層外圈梁采用雙拼I45工字鋼組成，橫撐采用直徑為42.6cm，厚度為6mm鋼管制作；第三層外圈梁采用雙拼I56工字鋼組成，橫撐采用直徑為63cm，厚度為6mm鋼管制作；結(jié)構(gòu)形式詳見1圖。

圖1 內(nèi)撐結(jié)構(gòu)形式圖

2.2 鋼板樁圍堰施工步驟

首先由測量組在樁基護(hù)筒上放出牛腿安放點(diǎn)。平臺(tái)拆除完成后，利用I25工字鋼在鋼護(hù)筒上焊接牛腿，牛腿頂面標(biāo)高為+2.0m，用來作為第一層內(nèi)撐的承重平臺(tái)，同時(shí)利用工槽鋼在護(hù)筒之間焊接形成工作平臺(tái)。牛腿安裝完成后，按照設(shè)計(jì)圖紙拼裝第一層內(nèi)撐，然后以第一層內(nèi)撐作為導(dǎo)向進(jìn)行插打鋼板樁，鋼板樁打設(shè)采用鉤機(jī)和水上浮吊同時(shí)進(jìn)行，主要過程如下：

（1）用浮吊吊鉤吊住鋼板樁頭，使鋼板樁成垂直狀態(tài)。第一根樁插打時(shí)要從兩個(gè)相互垂直的方向同時(shí)控制垂直度，以第一道內(nèi)撐作為導(dǎo)向插入土中并施打到位。起吊第二根樁插入第一根樁的鎖口中，重復(fù)起吊施打后面的鋼板樁.

（2）鋼板樁插打時(shí)隨時(shí)糾正偏斜，當(dāng)偏斜過大不能用拉擠方法調(diào)正時(shí)，應(yīng)拔起重打。在合龍時(shí)由于板樁鎖口不平行或尺寸不符合，可采取利用手拉葫蘆將相鄰板樁鎖口調(diào)整，或在相鄰兩根樁間焊接異型鋼板樁。

（3）鋼板樁由下游開始，向河岸和河中兩側(cè)插打最后在上游方向合攏。鋼板樁的插打要注意鋼板樁傾斜度小于0.3%。

（4）對組拼的鋼板樁兩端要平齊，誤差不大于3mm，全部的鎖口均要涂防水混合材料，使鎖口嵌縫嚴(yán)密。

（5）為了使圍堰周邊能為鋼板樁數(shù)所均分，事先在圍堰導(dǎo)梁上按鋼板樁組的實(shí)際寬度畫出各組鋼板樁的位置，使寬度誤差分散，并在插樁時(shí)，據(jù)此調(diào)整鋼板樁的平面位置，使誤差不大于±15mm。當(dāng)仍有困難時(shí)，將合龍口兩邊各幾組鋼板樁不插到河床，在懸掛狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)整。在無法順利合攏時(shí)，則根據(jù)合攏口的實(shí)際尺寸采用異形鋼板樁合攏，異形鋼板樁上下寬度之差不能超過樁長的2%。

鋼板樁打插合攏后，將第一層內(nèi)撐與鋼板樁連接后進(jìn)行抽水，并將高出第二層內(nèi)撐的泥渣挖除，待第二層內(nèi)撐位置完全空出后，利用浮吊或者岸吊將內(nèi)撐各構(gòu)件吊至圍堰內(nèi)進(jìn)行安裝加固。以此類推，繼續(xù)開挖至第三層內(nèi)撐位置，安裝第三層內(nèi)撐。

第三層內(nèi)撐安裝完畢后，繼續(xù)開挖至承臺(tái)封底標(biāo)高位置（-4.8m），并對基底進(jìn)行平整及處理，然后進(jìn)行封底施工。

2.3 施工過程中的重點(diǎn)注意事項(xiàng)

在挖渣過程中，內(nèi)撐的下放采用的是下挖到位，再進(jìn)行安裝加固的施工方法，鋼板樁易出現(xiàn)變形，漏水現(xiàn)象，此時(shí)施工人員應(yīng)準(zhǔn)備好各種塞縫材料、潛水員下水裝備及潛水員，一旦出現(xiàn)漏水情況，應(yīng)及時(shí)塞縫。

在鋼板樁圍堰施工中，封底砼不僅起隔水作用，還利用其作為承臺(tái)施工時(shí)的持力層及施工平臺(tái)，所以要求封底砼澆筑質(zhì)量、均勻度良好，不能出現(xiàn)薄弱地方，以免引起漏水等問題。

在封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，對第三道內(nèi)撐進(jìn)行拆除，考慮鋼板樁的變形，內(nèi)撐的拆除應(yīng)對稱、平衡的拆除。

鋼板樁圍堰在使用過程中，需防止圍堰內(nèi)水位高于圍堰外水位。在低水位處設(shè)置連通管，到圍堰內(nèi)抽水時(shí)，再予封閉。在圍堰內(nèi)抽水時(shí)，若遇鋼板樁鎖口漏水，可在圍堰外撒大量細(xì)煤渣、木屑、谷糠等細(xì)物，借漏水的吸力附于鎖口內(nèi)堵水，或者在圍堰內(nèi)用板條、棉絮等楔入鎖口內(nèi)嵌縫。撒煤渣等物堵漏時(shí)，要考慮水流方向并盡量接近漏縫，漏縫較深時(shí)，用袋裝下放到漏縫附近處徐徐倒撒。

2.4 鋼板樁圍堰的拆除

圍堰使用完畢，拔除鋼板樁時(shí)，首先應(yīng)將承臺(tái)與鋼板樁之間的空隙用砂進(jìn)行回填，在回填到距離承臺(tái)面30cm處時(shí)，打一圈混凝土做為內(nèi)撐用，然后將鋼板樁與導(dǎo)梁焊接物切除，然后在圍堰內(nèi)灌水至高出圍堰外水位1~1.5m，平衡內(nèi)外的水壓力使其與封底砼脫離，再在下游選擇一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先略錘擊振動(dòng)后拔高1~2m，然后挨次將所有鋼板均拔高1~2m，使都松動(dòng)后，再從下游開始分兩側(cè)向上游挨次拔除。

3 圍堰受力情況分析

根據(jù)以上的施工方案，分析可知鋼板樁圍堰在整個(gè)施工過程中主要面臨四種受力工況：

3.1 當(dāng)鋼板樁加了第一道內(nèi)撐后抽水至第二道內(nèi)撐所在位置標(biāo)高處時(shí)，此時(shí)第二道內(nèi)撐尚未安裝，可把河床面看作是鋼板樁受力的一個(gè)支撐點(diǎn)，為第一種受力工況，需驗(yàn)算此時(shí)鋼板樁的受力情況；

3.2 當(dāng)鋼板樁加了第一道內(nèi)撐和第二道內(nèi)撐開挖至第三到內(nèi)撐所在位置標(biāo)高處時(shí)，此時(shí)第三道內(nèi)撐尚未安裝，為第二種受力工況，需驗(yàn)算此時(shí)鋼板樁的受力情況；

3.3 當(dāng)鋼板樁加了第一道和第二道、第三道內(nèi)撐后開挖至封底混凝土所在位置標(biāo)高處時(shí)，此時(shí)封底混凝土尚未澆筑，為第三種受力工況，需驗(yàn)算鋼板樁的受力情況；

3.4 鋼板樁三道內(nèi)撐全部按設(shè)計(jì)標(biāo)高安裝完畢，封底混凝土澆筑完畢，待封底混凝土達(dá)到強(qiáng)度后拆除第三道內(nèi)撐，為第四種受力工況，需驗(yàn)算鋼板樁的受力情況。

根據(jù)以上四種工況，計(jì)算板樁上土壓力強(qiáng)度等于0的點(diǎn)（假設(shè)此點(diǎn)為C點(diǎn)）離基坑面的距離y，按等值梁法計(jì)算最不利工況下C點(diǎn)的支反力即P0，然后計(jì)算C點(diǎn)至板樁底的距離x，則可計(jì)算出鋼板樁入土深度。具體計(jì)算方法參照建筑施工計(jì)算手冊第二版，在此不再贅述。

通過以上四種工況的計(jì)算可以分別計(jì)算出每道內(nèi)撐所受到的最大支反力，按最大支反力的情況再分別計(jì)算每道內(nèi)撐的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，滿足規(guī)范許可即可。

結(jié)語

鋼板樁圍堰施工是橋梁承臺(tái)施工中常用的施工方案，在施工中有圍堰內(nèi)撐先制作成型然后使用吊架下放和本項(xiàng)目中的內(nèi)撐后制作成型兩種方式。內(nèi)撐后制作成型的施工方式在施工過程中工序相對簡單，能夠節(jié)約施工時(shí)間，但在安全方面的風(fēng)險(xiǎn)較大，需要認(rèn)真落實(shí)施工中的各項(xiàng)措施來保證施工的順利進(jìn)行。在本項(xiàng)目中，該方案得到了順利的實(shí)施，對以后同類項(xiàng)目的施工具有一定的參考價(jià)值。

[1]建筑施工計(jì)算手冊（第2版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007，07。

[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000[S].

[3]廣清擴(kuò)建先行工程（流溪河大橋應(yīng)急搶險(xiǎn)段）施工圖設(shè)計(jì)[Z].