0引言

  隨著各客運專線及高速鐵路的開工建設(shè),主要為橋梁基礎(chǔ)采用樁基承臺,橋梁基礎(chǔ)也開始大面積施工,在基礎(chǔ)的施工過程中遇到了諸多問題,這些鐵路線路多經(jīng)過河流、灌溉渠、低洼水塘等環(huán)境,在施工中這些地段多為深水基坑,常采用鋼板樁圍堰防護,由于施工和技術(shù)經(jīng)驗的缺乏,時常導(dǎo)致鋼板樁倒塌。本文介紹了某大橋深水基坑鋼板樁倒塌后的處理方法,供廣大技術(shù)人員參考借鑒。

  1、工程概況

  某客運專線承臺結(jié)構(gòu)尺寸大部分為10.6×14.6×3.0m、8.1×12.5×2.5m、8×11×2m等12種結(jié)構(gòu)型式,開挖深度均在5m以上,均屬于深基坑開挖施工?绾映信_基礎(chǔ)開挖較深,該部分承臺的施工擬采用鋼板樁圍堰施工;根據(jù)此橋的水文、地質(zhì)等相關(guān)情況,認(rèn)為采用鋼板樁圍堰施工具有工期短、工藝簡單、較少占用空間、安全、施工風(fēng)險易于控制等諸多優(yōu)勢。鉆孔樁完成后,利用鉆孔用筑搗平臺作為鋼板樁施工平臺。

  2、施工工藝流程與處理方案

  2.1工藝流程

  測量放線→插打定位鋼板樁→設(shè)置導(dǎo)樁框架→清理鋼板樁→插打鋼板樁→設(shè)置內(nèi)支撐→抽水堵漏→承臺和墩身施工→拆除內(nèi)支撐→拔除鋼板樁。

  2.2施工處理方案

  此基坑為跨河連續(xù)梁主墩,由于工期較緊,鋼板樁合攏后,第一道內(nèi)支撐加固好就開挖,施工期間正值當(dāng)?shù)匮雌,河水猛漲,鋼板樁受河水沖擊意外倒塌。當(dāng)鋼板樁倒塌后曾試圖就地拔出鋼板樁,由于鋼板樁彎折,無法拔出。然后決定切割掉一部分鋼板樁后回填基坑,防止鋼板樁變形加劇,回填后創(chuàng)造出二次打樁平臺,采取二次做鋼板樁圍堰,對倒塌鋼板樁進行徹底拆除。

  2.2.1鋼板樁的插打

  鋼板樁倒塌后,采取切割掉一部分鋼板樁后回填基坑,創(chuàng)造出二次打樁平臺,然后測量放線,插打鋼板樁。

  鋼板樁由50T履帶式吊車吊起插正,然后開啟振動錘一邊振動,一邊插打。在插打鋼板樁之前,為保證鋼板樁順利合攏,先打?qū)蚣。在插打鋼板樁時,第一根鋼板樁必須插正、打正,以免影響后面的鋼板樁。在整個鋼板樁圍堰施打過程中,開始時可插一根打一根,即將每一片鋼板樁打到設(shè)計位置,到剩下最后20片時,要先插后打,若合攏有誤,用倒鏈或滑車組對拉使之合攏,合攏后,再逐根打到設(shè)計深度。

  在鋼板樁施工中插打和就位質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:合龍時楔形樁上下口寬度差不應(yīng)大于樁長2%;到達(dá)設(shè)計高程后的傾斜度不應(yīng)大于1%;打鋼板樁過程中,當(dāng)導(dǎo)向設(shè)備失效,鋼板樁頂達(dá)到設(shè)計高程時,平面位置允許偏差:水中打樁為20cm,陸地打樁為10cm。應(yīng)監(jiān)測是否在允許誤差范圍內(nèi),超出時及時糾正。

  插打過程中注意事項:

 、俨宕蚯耙话銘(yīng)在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物,組拼樁時用油灰和棉花捻縫,以防漏水;

  ②插打順序按施工組織設(shè)計進行,一般自上游分兩頭插向下游合龍;

 、鄄宕蜾摪鍢,一般應(yīng)先將全部鋼板樁逐根或逐組插打到穩(wěn)定深度,然后依次打入至設(shè)計深度,在能保證鋼板樁垂直沉入條件下,每根或每組鋼板樁也可一次打到設(shè)計深度;

 、茉诓宕蜾摪鍢稌r,如起重設(shè)備高度不夠,允許改變吊點位置,但該點位置不得低十樁頂以下1/3樁的長度;

 、莶宕蜾摪鍢侗仨殏溆锌煽康膶(dǎo)向設(shè)備,以保證鋼板樁的正確位置。

  2.2.2鋼板樁內(nèi)支撐

  在鋼板樁圍堰合攏后,將設(shè)置內(nèi)支撐,矩形圍堰宜采用平面鋼架支撐為宜,圍周周圍擬采用I45工字鋼,用兩片焊成整體,水平支撐擬采用θ300×10mm鋼管四個角設(shè)置為三角形,其穩(wěn)定性較好,又可以做成抽水平臺,內(nèi)支撐的安裝由上往下,一邊開挖,一邊安裝。

  基坑支撐的順序如下:加入第一層導(dǎo)梁→進行第一層支撐→再開挖至第二層內(nèi)支撐標(biāo)高下0.5米處→加入第二層導(dǎo)梁→進行第二層支撐→抽水吸泥至基坑底。

  在施工支撐及承臺的過程中,應(yīng)對支撐系統(tǒng)進行監(jiān)測。主要監(jiān)測支撐的變形、鋼板樁的變形、基坑內(nèi)流動水量及圍堰的位移等。在施工過程中可能出現(xiàn)如下的情況:

 、黉摪鍢稄澢冃螄(yán)重。這主要是鋼板樁斷面選用偏小,土壓力計算偏低,基坑超挖或支撐間距過大等原因造成的。

 、诨拥撞坑克畤(yán)重。主要是基坑封底時混凝土澆注質(zhì)量不好,出現(xiàn)開裂、夾泥等情況引起的。嚴(yán)重時可以致使封底混凝土不能發(fā)揮其作用,而須要進行二次封底。

  2.2.3基坑開挖

  基坑開挖首次采用挖掘機開挖,第一次先開挖1.0m,第二次開挖3m,總開挖深度不小于4m,剩余土方采用泥漿泵吸泥法排除基坑外。吸泥法即采用大型泥漿泵配合浮筒將基坑內(nèi)泥漿抽出,抽出的同時,施工人員用高壓水槍沖刷基坑內(nèi)淤泥,沖散液化后用泥漿泵將泥漿排至指定地點,如此反復(fù),晝夜不停24小時施工,直至吸泥到達(dá)承臺底標(biāo)高50cm以下停止作業(yè),進行混凝土封底。

  2.2.4圍堰內(nèi)排水

  由于鋼板樁的鎖口之間連接不緊密,圍堰通常會漏水,因此在抽水過程中,通常采用細(xì)麻絲、棉條等材料,在鋼板樁內(nèi)側(cè)嵌塞、塞緊,或者用鋸屑加細(xì)煤灰在漏縫外側(cè)周圍放入,隨水流至漏縫處自行堵塞,必要時可外部堵漏。較深處的滲漏,可將煤渣等沉送到漏水處堵漏。鋼板樁圍堰會有少量滲水流入基坑,在基坑一角深挖,滲水流入該角,利用抽水機進行排水,其排水量應(yīng)大于圍堰內(nèi)滲水量的1.5-2倍,抽完圍堰內(nèi)水,要留有1~2臺抽水機備用。

  2.2.5混凝土封底

  視開挖土質(zhì)情況確定墊層厚度或確定是否進行水下封底,此基坑為粉砂,進行水下混凝土封底,封底厚度為40~60cm,混凝土為樁基C35水下混凝土,采用汽車泵進行封底施工。

  2.2.6鋼板樁處理

  當(dāng)基坑封底完畢后,利用承臺旁的施工平臺作為鋼板樁拔出的工作平臺,采用50T履帶式吊車,配合振動錘及200KW專用(三相220V)發(fā)電機進行鋼板樁的拔除。先對承臺底以上倒塌鋼板樁進行拆除,先切割出一個缺口,再嘗試單根整體將鋼板樁拔出,先拔出受力及變形較。ㄒ话阍趪咚慕牵┑匿摪鍢叮来沃鸶蛑虚g施工。對彎折變形嚴(yán)重的鋼板樁,無法直接拔出時,可以在承臺底位置,將鋼板樁切斷,再拔出。整個過程中要及時監(jiān)控,當(dāng)鎖口變形嚴(yán)重影響拔樁時,應(yīng)立即將變形處割除,再將鋼板樁拔出。對拔樁過程中出現(xiàn)的問題及時處理,整個施工過程要求作業(yè)人員要穩(wěn)、準(zhǔn)、鋼板樁拔出后,即進行清理、整修,并分類堆場。

  3、結(jié)束語

  通過上述措施,在最短的時間內(nèi)將倒塌鋼板樁進行簡單、有效的拆除,保證了施工工期,為連續(xù)梁的施工贏取了寶貴的時間,同時減少了鋼板樁的損失及破壞,節(jié)約了成本,減少了浪費,效果明顯。