摘要：
随着国民经济的快速发展，基础设施建设也稳步推进，为了有效的缓解城市交通压力，桥梁建设日益增多，深基坑施工技术在桥梁基础施工中得到广泛应用。文章以佛山项目跨橹尾撬大桥承台深基坑施工为实例，从支护形式选择、施工准备、支护结构设计、支护结构施工和常见问题等方面简要阐述了采用拉森钢板桩进行支护的深基坑施工工艺，可为类似工程提供借鉴和参考。
关键词：
深基坑；支护；拉森钢板桩；施工技术
目前，随着城市建设的不断发展，立体交通理念逐步完善，地下空间不断的被开发利用，深基坑施工成为当前市政工程基础施工的热点。由于深基坑受工程地质、水文条件、基础类型、开挖深度、周边环境等多种因素影响，做好深基坑施工技术研究非常必要。拉森钢板桩支护具有高强、隔水性好、使用寿命长、安全性高、对空间要求低、环保效果显著等优点，再加上施工难度小、工期短、可重复使用、建设费用低，近年来大量的应用在桥梁深基坑施工中。
1工程概况
佛山市南海区新型公共交通系统试验段跨越橹尾撬水道时采用（40+57+88.5+60）m连续梁，全长245.5m。橹尾撬水道为内河Ⅵ级航道，与线路中心线呈47°夹角，通航净宽47.33m，施工常水位0.44m，施工高水位2.50m。由于土质为黏性淤泥质土，液塑限均较大，受扰动后稳定性较差。同时，主墩基坑位于河岸筑岛上，地下水位高，作业空间狭小，不具备放坡开挖条件。另外，根据建设单位与河道、港务主管部门施工协议，需在汛期前完成基坑施工，确保安全度汛，施工工期紧张。根据现场实际情况，综合考虑安全可靠、止水性能、施工便捷等因素，承台深基坑采用拉森钢板桩+水平钢管内支撑的支护方法进行施工。
2支护结构设计
通常情况下，基坑开挖尺寸为12.02×10.92×8.935m，封底混凝土厚0.8m。钢板桩内边缘距离承台边80cm，用于安装侧模；选用21m长拉森-Ⅳw型钢板桩，材料为Q295BZ钢，桩顶高出筑岛面0.5m。基坑采用两道水平支撑进行支护，围檩采用双榀HN700×300规格H型钢，内支撑采用φ600×12钢管，材料均为Q235B钢。钢板桩支护平面布置如图1所示。支护结构设计荷载包括结构自重、水土压力和履带吊附加荷载，履带吊附加荷载按65t进行控制，采用理正深基坑软件对各工况抗倾覆稳定性、抗隆起和结构检算，确保最不利工况下抗倾覆稳定性、抗隆起和结构检算满足规范和材料要求。
3基坑施工
3.1工艺流程
基坑施工贯穿承台及首节墩身施工过程，其施工工艺流程如下：测量定位→插打钢板桩→逐层开挖基坑→逐层安装支撑→封底混凝土施工→承台首次施工→拆除下层支撑→承台二次施工→墩身施工→拆除上层支撑→钢板桩拔出→基坑回填。
3.2钢板桩插打
（1）钢板桩插打顺序。检查钢板桩桩身是否弯曲或变形、宽度及厚度是否一致，确保钢板桩质量合格后方可使用。场坪处理后，放出钢板桩打设位置线，用白石灰标示出钢板桩打设位置。从靠近水道侧围堰边中点开始打入第一片钢板桩，然后逐步向两边插打，远离水道侧围堰边中点合龙。钢板桩插打施工顺序如图2所示。第一片钢板桩垂直插至设计标高，其余钢板桩以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口，然后用振动锤振动下沉。整个施工过程中，始终控制每片桩的垂直度，及时调整。插打过程中，遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。（2）钢板桩插打控制。主要内容：①插打钢板桩时严格控制好桩的垂直度，尤其第一根桩打入时加强定位和垂直度检查控制，保证位置正确，竖直下沉；②在钢板桩齿口内和表面涂以油脂或沥青，以减少齿口内部或表面的摩阻，降低摩阻力，防止钢板桩接缝处渗水；③钢板桩采用单点起吊，起吊垂直后进行喂桩。桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置处。施工人员护桩插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制垂直度向下送桩；④钢板桩振动插打至离设计标高40cm时，宜慢速插打，防止超深发生；⑤封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
3.3土方开挖
钢板桩插打完成后，沿着打入的钢板桩采用普通挖掘机与长臂挖掘机配合进行基坑开挖，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、先支后挖”的施工原则。在开挖过程中随时测量基底高程，防止超挖和扰动基底。挖至接近基底标高时，预留30cm由人工开挖清理，严禁超挖后回填虚土。基坑边角及三角支撑附近土方采用人工清除，钢板桩或支撑局部不易清除的黏土可采用高压水枪冲洗清除。开挖出的基坑土方边挖边用自卸车运到指定地点，运输过程中采取遮盖措施，进出场地使用水枪将轮胎冲洗干净，确保不污染道路和环境。土方开挖期间，施工机械履带与钢板桩距离应保持在2.5m以上，采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，尽量减小对支护体系扰动。开挖过程中注意对围堰水平位移检测，如遇异常情况立即暂停，待问题解决后方可继续。
3.4支撑体系安装
支撑安装和土方开挖交叉进行，开挖至每道支撑底标高后及时安装内支撑，坚持“先撑后挖”的原则。在钢板桩上焊接小牛腿，用人工配合汽车吊将加工好的钢围檩放在小牛腿上，就位整平，局部不平处用钢片支垫在小牛腿上进行调整。围檩与钢板桩凸面之间缝隙采用钢板塞紧，保证钢板桩凸面与围檩接触紧密。将各段钢围檩焊接成整体，钢围檩段与段之间的接头等强连接。
3.5基坑防排水
由于佛山地区常年多雨，且基坑濒临既有河道，河道常水位（0.44m）远高于承台基底标高（-5.135m），地下水补给充足，难以采取有效降水措施提高土体强度。为避免施工过程中基坑积水，按照“封、排、堵、截”的原则，采用周边设置截水沟、堵塞钢板渗水点、底部设置封底混凝土、全过程抽排水的方式进行防排水施工。在基坑周边2m处设置0.35×0.35m的截水明沟，明沟与钢板桩间地面设置反坡，采用砂浆抹面防止冲刷，汇集基坑附近地表水后直接排入河道，防止地表水流向基坑。对钢板桩暴露在基坑内侧的渗水点进行堵漏，采用木条、棉絮、麻绒等嵌塞，必要时焊接钢板封堵较大出水点。由于基坑底与河道水位差较大，为防止基坑底大面积涌水涌砂，基坑底部采用0.8m厚C30混凝土进行封底：围堰内开挖至设计标高后，清理整平基底；对嵌入封底砼的桩头侧面进行凿毛和清洗处理，保证桩头与封底混凝土结合良好；在与钢板桩接触面部位使用彩编织袋或彩料布隔离，避免封底砼与钢板桩连接，便于后续钢板桩拔出；封底混凝土分两层进行浇筑，每层40cm，全断面从一侧向另一侧进行，确保砼的表面大致水平；混凝土浇筑过程中，对混凝土进行振捣并使其均匀密实。施工过程中，沿坑底的四周挖排水沟进行基坑内导水，排水沟紧贴钢板桩施做，断面取0.3×0.3m，坡度为0.5%，集水井在基坑四角各设置一个，集水井尺寸为0.6×0.6m，基坑内渗水流入集水井内后用水泵抽出坑外，确保坑内无积水。
3.6混凝土施工
封底砼达到设计强度后，进行承台施工。因下层斜支撑与承台高程冲突，承台分两次进行施工。承台首次浇筑厚度1.2m，待首次承台混凝土强度达到要求后，围堰内第一层承台周边采用砂土回填，分层夯实，也可采用浇水沉砂方法提高回填砂的密实度。回填顶面低于浇注分层线20cm，整平后就地浇注20cm厚C30混凝土，作为体系转换后的支撑。待支撑混凝土强度达到要求后，拆除下层支撑后，进行承台二次施工及墩身施工。待墩身混凝土强度达到要求后，围堰内回填土体至上层支撑以下0.5m，拆除上层支撑。由于混凝土与钢板桩间空间较小，为保证支模及拆模方便，尽量采用木模施工。
3.7支撑体系拆除
钢支撑拆除采用人工配合汽车吊拆除的方法。分层拆除支撑与围檩前，主体结构强度应达到设计要求，并按设计要求完成传力构造的施工。支撑拆除应先拆联系杆件，后拆主要受力杆件。在拆除支撑施工同时，加强对围护结构、地下主体结构、周围环境的监测工作，发现问题及时调整施工。由于第一层承台施工后，已安装完成承台竖向钢筋，第一层钢支撑拆除后尽量垂直吊出，避免造成承台竖向钢筋弯曲变形。
3.8支护体系监测
本工程基坑支护安全等级为二级，在钢板桩围堰施工及使用期内，应进行支护体系监测和现场巡查。支护体系监测项目主要包括水平位移监测、沉降监测及内力监测。支护体系监测数据、现场巡查结果应及时整理和反馈。围堰结构或周边环境出现报警情况时，应立即停止施工，采取控制或加固措施。危险消除后，方可继续施工。必要时，应对危险部位采取基坑回填、地面卸土、临时支撑等应急措施。
3.9钢板桩拔出
墩身施工完毕，分层回填直至围堰内回填土至与围堰外填土基本平衡，采用蛙式打夯机进行夯实，边角部位无法使用蛙式打夯机时可用电动立式打夯机，压实度满足要求。拆除支撑体系，拔除钢板桩，以便重复使用。按与打桩顺序相反的次序进行拔桩，拔桩后留下的桩孔，及时用中粗砂进行回填。
4结束语
橹尾撬主桥深基坑严格按设计文件和相关规范标准要求进行施工，施工过程中未出现异常情况，基坑支护结构和周围土体位移及沉降监测点变化均较稳定，在规范所允许的范围内，止水效果良好，工程质量符合要求，为承台和墩身施工提供了良好条件。
参考文献：
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[3]王世清,林森斌.某深基坑工程邻近桥梁桩基施工影响分析[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2013,(S2):94-98+104.
作者:宗朝阳 江曾群 单位:中建铁路建设有限公司