桥梁深基坑承台施工技术应用

桥梁深基坑承台施工技术应用

许春明

中铁三局集团华东建设有限公司江苏南京211100

摘要：在进行深基坑承台施工的过程中，施工技术人员要对基坑类型、开挖深度、施工区域的水文条件以及周围的环境等进行充分的考虑，结合实际的情况来进行深基坑施工。桥梁承台深基坑支护在桥梁施工当中有着非常重要的地位，关系着桥梁承台施工的安全性。本文以望虞河特大桥深基坑承台施工为例，分析了桥梁深基坑承台施工技术。

关键词：桥梁承台；深基坑；施工工艺

前言：望虞河特大桥位于常熟市境内，起点里程DK48+671.04-DK56+911.905，其中属于深基坑的有9处，为保证施工安全，选择拉森钢板桩进行基坑支护后再进行承台施工。

1施工顺序

施工顺序为：场地平整——钢板桩施工——开挖土方——围檩支撑架设——开挖至坑底——桩头凿除——施工砼垫层——承台施工——承台周边回填——墩身施工——基坑回填。

2施工工艺及方法

2.1场地平整

在施工作业以前，清除场地上的障碍物，做好场地的平整工作，对有泥浆池的地方，要进行泥浆清除的工作，防止基坑开挖时出现塌方。在承台基坑开挖前，要对开挖部位确认有无地下管线进行确认，对挖出的地下管线，采取支护防护措施。

2.2钢板桩施工

2.2.1测量放样

承台边线外放1米作为钢板桩施工基准线。

测设地面标高，计算开挖深度，确定钢板桩打设深度，现场进行交底。

2.2.2钢板桩打设

（1）钢板桩采用拉森钢板桩，运至工地后对钢板桩的弯曲、破损及锁口情况进行检查、整修，清理出不能使用的钢板桩并进行分类。钢板桩在插打前在锁口处涂以减磨剂，以减少插打时的摩阻力，并提高防渗性能。

（2）钢板桩采取履带式振动锤打桩机。

（3）在围堰每条边上插打2片钢板桩作为导向装置，在两片钢板桩侧焊接型钢作为插桩的导向，以精确控制钢板桩的位置和垂直度。

（4）起吊钢板桩呈垂直状态下完成插桩，沉入时测量位置到设计标高，然后逐根顺着前一根钢板桩的锁扣插打，随时检查钢板桩的偏位情况，当钢板桩发生偏斜时及时校正或拔出重插，以利及时纠偏。

（5）钢板桩在合拢时，两侧锁口很难保证在一条直线上，此时采取的措施为：在钢板桩合拢前剩下几组还未插打时，提前考虑合拢情况，可将短边的钢板桩全部插入土体内，然后再逐次分段打入。

2.3土方开挖

2.3.1开挖前的准备工作

完成所有监测点位的布设及初始值的测定，并上报监理审核，在开挖过程中，按照预先制定的监测频率计划对各项目进行测定。

2.3.2土方开挖原则

基坑开挖本着“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则，以控制基坑周围地层移动，保护基坑及周围环境的安全。土方开挖必须配合支撑的施工，分层分段进行，并限时完成每段的开挖和支撑施工。

2.3.3土方开挖方法

基坑开挖采用竖向分层方法进行开挖，开挖分2层进行，第一层从原地面开挖，开挖至横撑顶时，对横撑位置进行挖槽，待横撑施工完成时，进行第二层开挖，直至挖到基坑底。

土方开挖采用长臂挖掘机进行开挖，小挖掘机配合方法开挖。开土方开挖时，对基坑每层土方再次细划为若干层，每层厚度控制在1.5-2米，每加深一层需对基坑进行观测。

在采取小型挖掘机开挖时，需配合人工清底。首先用挖掘机沿着钢板桩内壁向下开挖，在开挖过程中注意不要损坏钢板桩，在开挖过程中勤测量，应对称、分层开挖，第一层开挖至第一道围檩标高以下50cm，立即架设第一道围檩以及支撑，围檩采用牛腿固定，围檩焊接质量满足相关规范要求。焊接完成后，现场技术人员进行验收，合格后进行后续施工。采用同一种方法开挖至承台设计地标高。在离设计标高还有30cm时采用机械配合人工清底的方法，直至承台底标高一下20cm，快速施做封底混凝土垫层。

2.4围檩架设

（1）当基坑开挖到距离钢板桩顶设计位置时，施工第一道内支撑。围檩在安装前在翼缘板接缝处每隔2m点焊在一起，焊缝长度不小于5cm。

（2）围檩安装时，首先在围檩底部位置钢板桩上焊接牛腿，牛腿可采用钢板焊接或者工字钢斜切制作，牛腿与钢板桩之间要焊接牢靠，牛腿的间距为3m。

（3）牛腿焊好后，吊入围檩就位，围檩与钢板桩每隔3m点焊在一起，焊缝长度不小于5cm，由于部分钢板桩与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的钢板桩用钢板或碎型钢塞垫在缝隙处并焊接固定，应尤其注意钢板桩围堰四角与围檩型钢的固定。

（4）围檩宜用通长完整材料，如需焊接时焊缝不宜设在内撑支点处，应设在剪力相对较小的位置（两内撑中间），并用钢板加焊牢固。

（5）内撑与围檩之间采用焊接，接头处焊接10mm三角加劲板加强，同时加强焊缝质量检查，保证焊接牢靠。对撑钢管接长时采用法兰盘对接或者焊接，焊接时应保证对接处焊接牢靠，并在外侧加焊10mm钢板。

2.5凿除桩头

2.5.1测量放线

测量人员根据桩基预留高度（深入承台内10cm），确定桩顶标高。现场施工人员根据测量人员测量结果，在桩基上将承台底标高以上10cm处分别用红油漆划线标识。

2.5.2环切桩头

用切割机沿着桩身红油漆标识部位（承台底标高以上10cm处）环向切割3-5cm深的切口，防止破桩头时凿掉桩边。切割时严格控制切割深度，避免切伤钢筋。

2.5.3破碎桩头，剥离钢筋

切割完毕后用人工在两道红油漆之间凿开缺口，深入至钢筋，便于后续的风镐作业不会破坏钢筋保护层→风镐剥离缺口上侧钢筋外保护层，使钢筋向外侧微弯，便于施工，同时人工凿出声测管，使之与混凝土隔离→在10cm处环向打入钢钎，打断桩头混凝土，钢钎保持水平或稍向上，使桩头微凸，保证不破坏保护层。带有声测管的桩头在破除过程中凿除方法同一般桩头，但破除桩头过程中要保护声测管的完整性不被破坏。当声测管在桩头凿除过程中发生破坏时，要及时把破坏后的管头用木塞或者橡胶帽封堵起来。不得使用挖掘机硬性将桩头拉断，防止声测管发生破坏。

2.5.4吊离桩头，人工修整

桩头按位置打断后，采用吊车统一吊离完成后，人工作业破除余下桩头至桩头标高（承台底标高以上10cm处），并露出新鲜混凝土，最后校直桩头钢筋。

2.6桩基检测

桩头凿完后应报与监理验收，并且会同检测人员对桩基进行各种检测合格后方可浇筑砼垫层。埋有声测管的桩基采用声波法检测，未埋设声测管的墩台采用小应变检测，小应变检测桩头.

2.7基底处理

桩基检测合格后立即浇筑混凝土垫层，在浇筑垫层前清理基坑内积水，平整好场地，并且测量其混凝土面标高，在基坑内插打钢筋头，在钢筋头上用红油漆标注垫层顶面标高，条件允许时进行拉线，在垫层浇筑过程中随时注意其灰面标高，不允许其侵入承台，造成承台尺寸不够。浇筑垫层混凝土时，垫层混凝土尺寸较承台尺寸每边宽20厘米，供承台模板支立。垫层混凝土浇筑时应用方木作垫层混凝土模板。垫层混凝土浇筑前视基坑内积水情况，适当铺设碎石垫层。

2.8钢筋绑扎

钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度75%后进行。在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出每根钢筋的平面位置。底层钢筋网与桩身钢筋焊接牢固；底层钢筋绑扎完成后，按设计要求焊接墩身综合接地钢筋，接地钢筋并伸入墩身（综合接地也可以用结构钢筋代替，但满足接地电阻的要求不能大于1欧姆）。

接地钢筋和底层钢筋完成后，搭设钢管架进行承台顶层钢筋、并在上下层钢筋网之间按梅花型布置架立钢筋，架立钢筋完成后绑扎侧面水平分布钢筋。承台第二层钢筋在第一层模板支立后进行，根据承台层数和墩身预埋钢筋的长度确定承台预埋墩身钢筋，保证钢筋接头不在同一截面；搭设钢管架将其承台、墩台身钢筋固定，防止钢筋移动，在钢管架上搭设架板作为操作平台。

2.9模板工程

承台模板宜采用大块钢模，吊机配合安装。也可采用组合钢模板，胶合板支立。模板支立在钢筋骨架绑扎完毕后进行，（特殊情况下可先立模板，后绑扎承台钢筋，如钢板桩需设置支撑后，承台模板无法支立时）。采用绷线法调直，吊垂球法控制其垂直度。加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁或钢板桩挤密、撑实，确保模板稳定牢固、尺寸准确。墩身预埋钢筋的绑扎在模型立设完毕后进行，根据模型上口尺寸控制其准确性，采用与承台钢筋焊接，形成一个整体骨架以防移位。

2.10灌注砼

混凝土浇筑前，用全站仪复核承台模板平面位置及墩身预埋钢筋轴线位置，检查合格后方可灌注混凝土。

混凝土采用泵送或流槽的方式进行混凝土施工，插入式振捣器振捣。在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，混凝土下落高差大于2.0米时，设串筒或溜槽。混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。振捣采用插入式振动器，振捣时严禁碰撞钢筋和模型。

2.11砼养护

在混凝土浇筑完成并且初凝后，予以洒水养护保证混凝土表面经常处于湿润状态为准，养生期应符合规范要求，设计要求埋冷却管的在冷却管的一头接水泵向管内供水，从另一头排除，带走承台内部的水化热，起到降温作用。在混凝土表面盖上保持湿润的塑料薄膜等能延续保持湿润的材料，养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观质量影响。

2.12钢板桩拔除及回填

当承台混凝土强度达到2.5Mpa后方可拆模，后进行基坑回填，湿陷性地段桥墩承台采用原土回填，基坑四周同步进行分层回填，每层厚度10～20cm，并进行夯实，回填至承台顶标高后，按顺序拆除支撑及围檩，最后将钢板桩拔出。

3结束语

深基坑承台施工技术主要是为了保证桥梁承台的安全合理的快速完成施工，保证在承台的施工过程中能够安全顺利的进行。实践中根据土质条件、基坑深度、地下水情况等，结合不同支护方式的优缺点，选择经济合理的方案。

参考文献：

[1]王建华.探讨高架桥墩深基坑承台施工技术的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（23）.

[2]李恩林.桥梁承台深基坑开挖的施工技术[J].城市建设理论研究：电子版，2013（6）.