型钢钢板桩连续墙在深水墩基坑支护中的应用

赵飞

（江苏省交通工程集团有限公司 江苏镇江 212100）

1 工程概况

西氿大桥上部结构主桥为三跨连续钢桁架桥，引桥为预应力混凝土组合箱梁，全桥跨径组成为 10×40+（101.7+130+101.7）+4×40+3×35+6×40m，桥梁总长1247.52m（含耳墙长度）。下部结构主桥采用三角形墩，引桥采用柱式桥墩、桩柱式桥台、钻孔灌注桩基础。

11#、12#墩主墩承台为矩形，顺桥向长12.5m，横桥向宽19.5m，高3.5m。承台顶标高为▽-0.5，底标高为▽-4.0，全桥共计4个。承台混凝土为C30，单个承台混凝土为853.1m3，钢筋为72t。主桥承台采用型钢钢板桩围堰支护、止水施工，其中11#、12#墩承台采用冷却水管进行体内降温。文章以此工程为例，对型钢钢板桩连续墙支护施工技术进行了分析和探讨。

2 型钢钢板桩的布置方案

11#、12#主墩围堰左右幅合并设置，单个围堰平面尺寸为44.433×17.958m，均采用15m长的型钢钢板桩，桩顶标高▽4.0m，桩底标高▽-11.0m。承台施工时围堰内共设置2道内支撑，在墩身施工时需进行支撑置换，其中11#、12#墩围堰第一道内撑中心标高▽3.0m，第二道内撑中心标高为▽0.2m，内撑体系包括水平围檩、撑杆两部分。水平围檩为2HM588×300×12×20mm 型钢，角撑、直撑、短撑为 φ60.9×1.6cm 钢管，加强撑为φ32×1.0cm钢管。

3 型钢钢板桩连续墙深水墩基坑支护施工

3.1 型钢板桩沉桩

3.1.1 测量放样

采用75t履带吊配DJZ-135振拔锤沿导向架定位将板桩沉设至设计标高。在进行沉桩施工过程中，控制沉桩位置是整个围堰测量控制的重点和难点，桩位坐标是根据主桥和围堰的相对位置，通过对坐标进行计算后得到，然后采用全站仪进行放样定位，放样过程中全队短边角桩进行确定。利用水准仪测量型钢桩标高，在达到设计标高后停止振动下沉。

3.1.2 导向架定位施工

导向架基础、横梁采用HN70×30cm型钢，导向架为桁架结构，高3m，分上下两层。在H型钢位置均设置带滚轮的定位装置，保证H型钢定位准确。

沉设H型钢作为基础，H型桩沉设到位后，焊接牛腿、安装横梁，焊接要牢靠。在横梁上按设计坐标精确定位导向架位置，然后将导向架吊放至横梁上，精确定位后焊接牢靠。

3.1.3 型钢板桩沉桩

（1）首桩打设。履带吊就位后，启动主钩将振动锤吊起，然后利用副钩将板桩吊起，副钩吊住板桩顶部的钢丝绳后使板桩竖起，然后通过主钩和副钩将板桩吊入到夹具中，然后将控制柜夹具打开，并将旋钮夹紧。将板桩调整到设计位置后进行下钩，板桩通过自重入土稳定后，安排测量人员对桩位进行复核，如果桩位位置准确，将振动开关开启。在振动锤起振力的作用下，进行震动下沉。在其他桩进行搭设时，要按照先插桩后沉桩的顺序开展施工。在进行插桩前，为了使沉桩阻力下降，保证止水效果，在进行插桩时，使用黄油涂抹到前一根桩的锁口内。插桩逐步稳定后，利用振拔锤缓慢进行沉桩，然后利用水准仪对桩顶标高进行控制[1]。

3.2 合龙施工

合龙口设在围堰南侧长边与下游短边处角桩位置，围堰合龙顺序如下：安装导向架→插桩合龙→沉桩至设计标高。进行逐根插桩至合龙，然后将振动锤启动，并缓慢沉桩到设计标高。

3.3 圈梁、内支撑施工

圈梁结构采用2HM58.8×30cm型钢组成，内支撑结构采用φ60.9×1.6cm钢管组成，在11#、12#墩设置2道内支撑，第一层内支撑中心标高为+3.0m，第二层内支撑中心标高为+0.2m；11#、12#墩在抽水至+1.3m后，安装第一层支撑系统，在抽水至-0.8m后，安装第二层支撑系统。圈梁及内支撑按焊接牛腿→安装圈梁→焊接撑杆的顺序施工。

牛腿采用Ⅰ12型钢加工，在施工现场按照设计尺寸将牛腿加工成型，然后运输到设计位置和板桩焊接好。在进行焊接之前，首先利用水准仪将牛腿顶面控制点标高确定出来，保证牛腿顶面处在同一个水平面上，然后根据控制点进行牛腿的焊接施工。在对圈梁进行焊接时，先利用履带吊将圈梁吊至牛腿上，并对其进行调整，确保板桩和圈梁紧密贴合到一起。圈梁和板桩、牛腿进行焊接时，要保证和焊接牢固，如果板桩和圈梁之间存在间隙，需要再间隙中塞入型钢或钢板后进行焊接，焊接牢固圈梁接头后，使用I18短角撑进行焊接，保证接头的刚度可以达到要求。

在进行水平撑杆焊接时，将撑杆在圈梁上的位置准确确定出来，然后将撑杆吊入，并将其和圈梁焊接好。采用环焊的方式进行撑杆和圈梁的焊接，要保证焊缝牢固可靠。焊接好内支撑后，需要立即进行检查和验收，对于不合格的部分要重新进行焊接。

3.4 集水井、排水沟设置

集水井采用φ63×0.8cm钢管加工成有底钢筒，钢筒四周设滤网，以便水流入。集水井内设泥浆泵抽水至堰外，以降低基底水压力和减少堰内积水。为保证堰内积水及时排除，在围堰周边，设置排水沟，与集水井相连。排水沟宽30cm，深10cm左右。集水井布置见图1。

图1 主墩堰内集水井、排水沟布置图

3.5 桩拆除

11#、12#主墩由于内支撑对墩身施工有影响，在承台施工时设置临时支墩，以便墩身施工进行内支撑置换。在主墩墩身施工完毕后，堰内回水至支撑下1m后拆除内支撑，再拆除围堰板桩。型钢板桩围堰拆除工作与围堰施工程序应相反进行[2]。采用75t履带吊和浮吊配合振拔锤进行施工，拆除顺序如下：

先用振动锤夹住板桩头部振动1～2min，使板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。

4 结束语

综上所述，在进行型钢钢板桩连续墙施工时，要严格按照设计要求开展施工，并做好施工监测工作。该基坑工程开挖前后钢板桩的最大变形量＜计算值56.8mm。基坑产生的变形位移比较小，施工过程中基坑中未出现涌水等问题，取得了良好的截渗效果，值得类似工程借鉴和参考。

[1]赵海丰，桂树强，樊金平，等.H+Hat组合型钢板桩在基坑工程中的适用性研究[J].人民长江，2012（10）：27～31.

[2]韩跃国，陈永勇，皮海波.永修大桥主墩钢板桩围堰设计与施工[J].铁道标准设计，2008（05）：74～77.