摘要：目前钢板桩大部分应用于支护素填土或粘土层，基本没有在岩层地质采用钢板桩进行支护；本技术研究在岩层地质采用钢板桩进行支护，有效地节省支护费用；有助于推广钢板桩的使用范围。
关键词：浅海区；吊脚；钢板桩；基坑开挖
1 引言
随着经济的快速发展，区域的经济联通越来越密切，特别是江河湖海两岸地区的经济联系，跨越江河湖海的建设越来越多。桥梁的墩柱基础很多设置在水中，受施工环境因素的影响造成水中桥梁下部结构施工都需要进行围堰施工，目前水中桥梁下部结构采用的围堰施工常规有以下几种方式：1）土石围堰；2）单壁钢围堰；3）钢套箱围堰；4）钢板桩围堰等。
2 工程概况
广西西南边境城市发展项目防城港市公车片区路网工程—暗埠江大桥工程位于暗埠江江口附近，河道顺直，河床较平缓，两岸为低岭地貌，水面宽约200m，流向自北向南，拟建大桥位紧临大海，其水位直接受海潮起伏影响，水深约3至7米，即日间水位变化幅度约4m，平均潮位约为5m。
暗埠江大桥采用52+85+52m预应力混凝土矮塔斜拉桥，结构体系为塔梁固接；桥墩为钢筋混凝土实体墩，基础为钢筋混凝土承台接桩基础，下构桥台为重力式U型桥台，明挖扩大基础，桥长210m，交角90°。
本工程共有两个主墩承台：承台分别为1#、2#承台，位于暗埠江中，承台尺寸为31.7m×9.5m×3.5m，承台顶标高-0.412m，承台底标高-3.912m，钢筋混凝土结构，砼等级C30；两主墩均在水中，本河床地质为中风化岩体，岩面高，水深约3～7米，水面宽约200m，每月最高潮汐水位比较高。
3 施工难题
桥梁主墩承台位置岩面高、潮汐水位高，以及桥址上、下游均是渔业养殖场，通航的要求严格，采用土石围堰时，受潮汐、渔业养殖场与通航的影响，无法大面积回填土石方进行围堰施工；采用单壁钢围堰与钢套箱围堰时，由于需要预先加工，再运至现场拼装施打，工程造价高；采用钢板桩围堰时，工艺简单，施工便捷，经济性适中，隔水效果较好。
4 施工工艺
4.1 主要施工工艺流程
图1 主要施工工艺流程图
4.2 钢板桩施工技术
钢板桩基坑支护在桩基础施工完成后进行，钢板桩采用振打法施工，钢板桩支护合拢后即开始挖土。在基坑内后退式开挖第一层土方至标高+2.5m处安装第一道支撑体系；开挖第二层土方至标高0.0m处安装第二道支撑体系；开挖第三层土方至标高-2.0m处安装第三道支撑体系；开挖第四层土方至河床岩面时，施作混凝土压脚圈梁为防止吊脚钢板桩翻脚，然后台阶分级开挖河床岩体并分段浇筑封底混凝土。
1、钢板桩正式施工前根据测量工程师的放样，烧焊牛腿和水平导向钢梁，以便于钢板桩的插打。
2、钢板桩的加工与存放
钢板桩在搬运途中须特别注意保护锁口。现场吊运时，吊点位置按正负弯距相等原则确定。堆放时，每层要垫平，支点亦按正负弯距相等原则布置，每条钢板桩不少于两支点，叠高层数不大于5，两层之间须加垫木。
钢板桩锁口检查时，用一块长1.5m~2.0m拉森Ⅳ型钢板桩对所有钢板桩进行锁扣通过性检查。插打前在两侧锁口黄油或者热的混合油膏，以减少插打时的摩阻力，并增加防渗性能。
3、钢板桩的插打顺序为：顺时针或逆时针单向施打。
开始的一部分以每10块为一组插打，后一部分则先插合拢后再打，这样可以使进度较快且合拢误差小。
钢板桩打桩机停在平台上进行施打。钢板桩插入前一块的锁口后继续下插，如下插困难时，可采用钢板桩机下压及缓慢振打的方法。
振打过程中要严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩要从两个相互垂直方向同时控制，确保桩身垂直。同时为使钢板桩插打正直、顺利合拢的措施是加设外导框及施工过程中随时纠偏，当偏斜过大不能用拉挤方法调正时，应拔起重插，在防止与纠正无效时，可用特制楔形桩合拢。施工过程中现场施工员需记录每一块钢板桩的入土深度，确保入土深度满足设计要求。
临近合拢部分时，应先将合拢部分的桩插好，然后再依次将其打入。在合拢部位必要时采用异型桩（异型桩是指合拢部位的宽度不符合厂家生产的钢板桩的尺寸，现场施工中必需对钢板桩尺寸进行改造，使其满足现场施工的需要）。钢板桩振打过程中如因垂直度偏差累积过大，合拢部位出现上宽下窄的倒“八”字型时，须现场放样加工倒“八”型钢板桩，满足合拢桩施打要求。异型桩锁口与周边钢板桩锁口密贴、紧扣。如合拢部位出现上窄下宽正“八”字型时，须将合拢部位周边若干条钢板桩拨出来重新施打，注意调整钢板桩垂直度，使其满足合拢桩的施工要求。对异型桩的烧焊及加强，不能低于钢板桩的焊接要求。
图2 主墩吊脚钢板桩细部设计横断面图
4.3 钢围檩及支撑安装技术
1、围檩及支撑加工
内支撑系统为钢结构，采用双I45a工字钢做水平支撑，支撑根据基坑最终成型的尺寸在材料堆场下料或拼装，在基坑内拼装；由于围檩及支撑型钢定尺为12m，因此型钢要进行接长，接长位置除全断面焊接外，还要在内外侧腹板加焊不小于腹板厚度的钢板，确保围檩接头处强度不小于型钢本身强度。同层围檩及内撑工字钢之间每间隔80cm用加强板连接焊接，保证两根工字钢形成整体，共同受力。
2、围檩及支撑安装
在开挖到达支撑安装要求后在钢板桩上烧焊牛腿，吊下工字钢，烧焊拼装围檩，烧焊水平支撑及加固。
4.4 岩体分级开挖及压脚圈梁施工技术
在施打钢板桩的过程中，现场施工员须实时记录每根钢板桩的入土深度，并计算出吊脚钢板桩底标高，防止在开挖土方过程中开挖超于吊脚钢板桩底。
吊脚钢板桩入河床岩面下0.5m位置处，在开挖至钢板桩底（或岩面）上50cm处及时浇筑截面为1.0m×0.5m的C40混凝土压脚圈梁。
为避免吊脚钢板桩的失稳，在施工完毕第三道支撑后，由挖机或人工沿着钢板桩内边线开挖一段施工一段圈梁的原则进行。待圈梁施工完毕后，再对基坑内河床岩体台阶分级的开挖，开挖顺序从基坑中间往外两边开挖，并分段浇筑封底混凝土，这样可以利用基坑内土方形成土反压区，到达防止坑底涌水，确保吊脚钢板桩基坑支撑体系的安全。
5 结论
浅海区斜拉桥主墩吊脚钢板桩围堰施工技术在防城港市暗埠江大桥建设工程实践中取得了成功，针对河床岩面高、潮汐水位高，以及桥址上、下游均是渔业养殖场，通航的要求的影响无法大面积土石围堰的难题，提出了采用高河床岩面吊脚钢板桩围堰施工技术，并采用混凝土压脚圈梁施工技术及吊脚钢板桩围堰区域岩体分级开挖的施工技术，加快了主墩承台围堰及承台的施工，节省了施工工期，降低了施工成本。该技术适用范围广，创造性的解决了河床岩面高、潮汐水位高，以及桥址上、下游均是渔业养殖场，通航的要求的影响无法大面积土石围堰的难题这一难题，具有巨大的推广价值和广阔的应用前景。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）.北京：人民交通出版社，2011
[2]《公路工程质量评定标准》（JTG F80/1-2004）.北京：人民交通出版社，2004
[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTG F50-2011）.北京：人民交通出版社，2011
[4]《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）.北京：中国计划出版社，2009
[5]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012
论文作者:梁国江
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/18
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