深水承台连续排桩加壁板组合式围堰施工技术

卢振华

摘 要：复杂地质情况下的深水承台基坑施工中，依然缺少比较成熟的施工工艺和方法。本文提出的连续排桩+壁板组合式围堰施工技术，是对深厚卵石地层深水承台围堰施工工艺的进一步创新、丰富和完善。通过将该施工技术应用于实际工程中，取得了很好的经济效益与社会效益。可见，该施工技术具有较高的工程应用价值。

关键词：连续排桩;壁板;围堰施工技术

中图分类号：U445.556文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）32-0098-03

Construction Technology of Continuous Row Pile and Wall Plate

Combined Cofferdam for Deep Water Bearing Platform

LU Zhenhua

（Fujian Julong Construction Engineering Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361000）

Abstract： In the construction of deep water cap foundation pit under complex geological conditions， there is still a lack of relatively mature construction technology and methods. The construction technology of continuous row piles + wall slab combined cofferdam proposed in this paper was a further innovation， enrichment and perfection of the construction technology of deep water cap cofferdam in deep pebble stratum. By applying this construction technology to practical projects， good economic and social benefits had been achieved. It can be seen that the construction technology has high engineering application value.

Keywords： continuous row piles;wall slab;cofferdam construction technology

隨着我国大型桥梁结构工程的高速发展，桥梁跨径不断提高，对基础及下部结构提出了更严格的要求。目前，针对深水承台围堰施工有较多成熟的工艺[1，2]，但在复杂地质情况下的深水承台基坑施工中，依然缺少比较成熟的施工工艺和方法[3-5]。连续排桩+壁板组合式围堰施工技术，是对深厚卵石地层深水承台围堰施工工艺的进一步创新、丰富和完善。该项技术适用范围较广，具有较好的推广价值。

1 工艺原理

本工法主要工艺原理是：围堰采用钻孔灌注桩半梅花相切形式布置，钻孔灌注采用机械成孔，形成连续排桩组成的围堰壁，用来承担基坑土体压力，并阻止地下水渗漏;完成连续排桩施工后，排桩上口采用壁板将排桩内外排连接成稳定整体，以共同承担围堰外侧土体压力，同时起到抵抗围堰上部水体压力的作用;围堰内部采用型钢、钢管进行内支撑，平衡围堰内外受力，以实现围堰受力稳定。该工艺充分利用了钻孔灌注桩入土深度大、受力稳定、成孔施工工艺成熟的特点。围堰具有施工质量易控制、围堰受力稳定和闭水效果好等优点。

2 主要技术操作要点

2.1 连续排桩围护布置形式选用

排桩围护布置形式较多，其中较为常用的是拉列式、组合式等类型。拉列式主要用于陆地或者是少水条件下的基坑围护;组合式则是利用钻孔灌注桩和水泥防渗墙的组合方式，但水泥防渗墙穿过透水卵石层较为困难，在活水中，水泥基难以形成墙体，污染严重。

此外，连续式排桩布置形式目前也已得到广泛应用，其总体分为半梅花切布置、单排连续式布置两种类型。其中，第一种方式具有较高的安全性，可以直接通过常规钻机进行操作，实施条件简单，所以本项目中使用第一种布置方式，连续排桩采用混凝土钻孔灌注桩。半梅花相切桩排布置的示意图如图1所示。

2.2 连续排桩围堰桩径的选用

本工程中的承台主要是卵石层，承台的具体参数是25.5m×13.8m×4m。围堰连续排桩为混凝土钻孔灌注桩，采用冲击成孔工艺。采用桩体刚度折算法计算，壁板厚度应大于0.92m。灌注排桩桩径可选择1、1.2m和1.5m三种类型，根据其尺寸，可以得到需要的数量分别是88、72、60，桩长度是13.5m，桩数（桩径）变化趋势见图2。

通过对比可知：工程工期可由围护桩数量的多少体现（依据冲击成桩工艺，不同桩径的桩成孔大体进尺在2～3m/d）;工程成本可由排桩的混凝土方量反映。

最终选用1.2m桩径作为承台围堰用桩。围堰桩位布置如图3所示。

3 施工操作要点

3.1 施工放样

平面位置采用全站仪进行施工放样，水准高程采用水准仪测量。

3.2 钻孔施工准备

①需要在筑岛平台与黄河河岸备好泥浆池循环、储备池等。

②对场地进行清理，确保没有杂质，并保证钻机稳定。同时，还需要保证对中成孔位置的精确性，误差不能高于5cm。

③选用钢护筒作为钻孔护筒，其参数分别是：长度2m，直径1.5m，壁厚1cm。标高需要保持大于施工面0.3m，并利用挖埋法施工就位。

3.3 位移调整

如果钻进时出现位移，必须对其进行调整。

成孔时，需要记录详细的钻孔信息，如护筒顶标高、桩尖实际标高以及地层等信息。一旦出现护筒下沉等异常的工作状况，需要及时向监理人员汇报，并采取正确的方法进行处理。

通过内排桩施工控制，保证内排桩位置准确，同时，根据前排桩施工位置，对2个前排桩之间的后排桩进行位置调整。

3.4 终孔、清孔及桩间处理

内排桩终孔、清孔常规进行。排桩施工时，内排桩桩顶标高低于设计桩顶标高2m。

外排桩需要进行以下处理，以增强桩排间横向联系，避免漏水。

①孔深达到设计要求之后，移动钻机向施工完成的内排桩基移动大约5cm，并将其内排桩侧身泥皮进行去除。

②再使用高压水枪，对交接界面进行冲刷处理，保证外排桩灌注时混凝土与内排桩结合良好，起到止水作用。

3.5 围堰内上层土石方开挖、壁板施工

排桩施工完毕后，承台土方开挖考虑采用人工配合挖机的形式进行。施工过程中，采用挖掘机进行土方开挖，人工配合清理桩侧、桩身及夹缝中的松散土体。挖出的土方严禁堆放在围堰周边，用自卸车及时运往弃土场。

围护排桩施工完毕后，先开挖至围护排桩的内排桩顶后，清理内排桩顶、外排桩体两侧的土体。凿毛排桩桩顶混凝土，在外排桩桩顶及内排桩桩体上锚固钢筋，安装钢筋网片、模板，浇筑壁板混凝土，使连续桩连接成整体，保证围堰整体稳定性，并防止河水冲刷造成围堰渗水。

3.6 内支撑施工

由于本工程基坑开挖较深，考虑围堰结构刚度问题，增设了型钢结构的内支撑。其中，主要采用双拼40工字钢作为内围囹，并利用钢管作为内支撑，钢管的参数是630mm×10mm。

3.7 围堰内下层石方开挖

围堰内包括卵石层等成分，一般使用人工风镐开挖方式进行处理。特别需要注意下层开挖过程，必要时，需注意对已经开挖出来的连续排桩进行桩间处理。同时，设置集水井和排水沟，在前后排桩凸凹之间留设集水井和排水沟，集水井内安装周身钻孔的厚壁波纹管，以把渗透入基坑的水用水泵排出。

3.8 基坑封底混凝土施工

开挖达到设计高度后，进行基底检验，合格后，优先采取干封底作业。

3.9 承台施工

對于承台施工，应注意将集水井设置在后排桩与前排断面位置的间隙中，同时还需要使用专门的补水、排水装置进行处理，为其他施工过程提供条件。

3.10 围堰拆除

施工完成后可以拆除围堰，需要先彻底清理筑岛土石方，必要时清除连接道路。在承台、墩身及后期支架拆除后，进行围堰拆除。在枯水季节，用履带式破碎锤拆除承台围堰，破拆至河床面以下1m。

4 结语

连续排桩加壁板组合式围堰结构受力稳定，闭水效果好;围堰施工工期短，与主桥桩基础同时施工，可以在很大程度上缩短施工工期;围堰穿透能力强，生根牢固;适用性较强，只需要根据不同地质结构采用适宜的成孔工艺;成孔工艺成熟，质量容易把控，施工管理简单。

参考文献：

[1]詹彪.浅谈一种组合式围堰施工方案[J].价值工程，2018（20）：158-160.

[2]陈洪伟，任元林.雷州青年运河灌区续建配套与节水改造工程组合式围堰抗倾覆稳定分析[J].广西水利水电，2017（1）：29-31，44.

[3]李亚民.钢筋混凝土和钢板桩组合式围堰设计与施工关键技术研究[D].武汉：武汉工程大学，2016.

[4]杜春林，毛建华，毛建党，等.高适用性组合式铝合金挡水围堰设计原则[J].河南科技，2018（19）：93-94.

[5]陈洪伟，任元林.组合式围堰在雷州青年运河灌区续建配套与节水改造工程中的应用[J].广东水利水电，2016（8）：33-36.