鹤大高速水中深基坑施工

马广伟徐成乾

中交一航局第五工程有限公司河北秦皇岛066000

摘要：荒沟门头道松花江大桥水中桩基需采用筑岛围堰法施工，桩基施工完成后进行系梁施工，需进行深基坑开挖。施工水位受上游水库间歇性放水影响幅度较大，增加了基坑排水、降水施工难度。严格按照专项施工方案进行施工，确保了施工的安全性。

关键词：围堰；基坑；施工工艺。

一、工程概况

1.1工程概况

荒沟门头道松花江大桥小桩号一侧靠近荒沟门村，大桩号一侧接近顺江屯，跨松花江布设，起讫桩号：左幅ZK749+941.216～ZK750+578.216，右幅ZK749+942.5～ZK750+579.5；中心桩号：K750+261（ZK750+259.716），交角为90°，全长637m，为5联（4×30+5×30+4×30+5×30+4×30）后张法预应力砼连续小箱梁，墩台采用桩基础，桩径分别为1.2m（8根）、1.5m（8根）、1.8m（20根）及2.0m（60根），共计96根嵌岩灌注桩，水中墩桩柱结合处采用系梁连接。

荒沟门头道松花江大桥10#-14#墩台桩基及底系梁处于松花江水中，共计10根1.3m×1.6m系梁。

1.2自然条件概况

1.2.1水文情况

本桥所跨越的为头道松花江水系，河道比降（即：河道顺水流方向每单位水平距离的落差）0.248%，高丽城子水文站段汛期水深5.5m，枯水期水深为0.5m，水位变幅5m。勘察期间水面宽约90m，水深约1.6m，有少量近代沉积物，由于河床坡降较小，水流平缓。地下水埋深1.70m～7.90m，相应标高417.90m～447.90m。

河床与系梁高程对照表如下：

1.2.2地质概况

头道松花江大桥处上部地层为第四系全新统的素填土、卵石土，第四系更新统的卵石土。下部基岩为侏罗系中统长白组的安山岩、安山玄武岩。

图1-1荒沟门头道松花江大桥地址情况断面图

1.2.3气象

桥位所处地区属中温带大陆性季风气候区。四季变化明显，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季漫长而寒冷。

二、总体施工流程

施工准备→测量放样→围堰加宽及边坡防护→基坑开挖→基坑防护→验槽→凿除桩头、浇筑垫层→系梁施工→基坑回填。

三、具体施工工艺

3.1施工准备

3.1.1施工前组织人员，准备技术资料，并对现场施工人员进行相关技术作业交底；对特殊工种机械操作人员及钢筋工等人员进行培训，必须坚持持证上岗。

3.1.2所用材料必须符合相关规范要求，并对所有原材料进行抽检，通过试验室检测，材料合格后才可使用，不合格的材料一律不允许使用在施工中。

3.1.3先对桩基附近区域进行初步整平，用挖机做夯实处理，将施工范围用钢管围栏围起作为警戒标识。

3.1.4所需机械及水泵等设备进场。

3.2测量放样

根据设计图纸资料，测量人员准确测量放样，现场放好中心桩及基础的纵横轴线控制桩，轴线控制桩设于基坑开挖扰动范围以外，并在基坑附近按要求引测好水准点，报测量监理工程师。

3.3施工方法

3.3.1围堰加宽及边坡防护

水中系梁同一排的先施工下游侧的，高度在5m以内的基坑一次开挖到底，开挖坡度为1：1.5；筑岛围堰宽度应满足基坑开挖需要，对于筑岛宽度不够宽的，先进行筑岛两侧加宽。加宽采用黄粘土加山皮石1：1掺拌，挖掘机压实，首先在将加宽段填筑高于水面1.0m，然后在加宽段内侧开挖1m宽的凹槽，要求挖至基岩顶面，并将其上河卵石层挖净，换填黄粘土拍实，作为隔水层。围堰边坡铺设土工膜防渗，土工膜铺设完成后外侧用50cm厚山皮石护面，同时在围堰上游侧采用大石护住坡面。

3.3.2基坑开挖

围堰边坡防护完成后，随后进行基坑开挖，开挖时先开挖下游侧系梁基坑，后开挖上游侧。开挖坡度为1：1.5，开挖时采用挖掘机辅以人工进行。用装载机将弃土倒运至弃土场。施工时要特别注意保护桩，尽量减少对桩的扰动，在挖除桩间土时，尽量使用人工操作。在距离设计标高50cm时，停止机械操作，用人工挖除剩余桩间土，严禁超挖。对于下卧基岩的系梁基坑开挖，采用破碎锤为主，挖掘机为辅，上下交替作业。

同时应做好基坑的降水、排水工作，使基坑内无积水，便于机械和人工作业。在基坑内四边挖排水沟，在一角设一集水坑，采用800m³/h水泵进行降水处理。

3.3.3基坑防护

基坑四周采用脚手杆搭设栏杆，栏杆高度1.2m，四周设置安全标识、救生圈、救生衣等。

系梁基坑开挖完毕后，搭人行爬梯，设扶手，并固定牢固，以方便施工人员进出基坑。

3.3.4验槽

基坑开挖完成后对平面位置、尺寸、底标高的检查，确定立模边线，验收合格后方可进行下一道工序施工。

3.3.5凿除桩头、浇筑垫层

利用风镐及人工配合凿除桩头至系梁底标高处，并冲洗干净，以保证新老混凝土紧密结合。

当基坑检验合格后，进行垫层施工。垫层混凝土强度等级采用C20，厚度为0.1m。

3.3.6系梁施工

基坑内现场绑扎钢筋，支立模板，混凝土拌和站拌制砼，砼罐车运输至现场，由泵车进行浇筑。

四、结束语

水中深基坑施工多数情况下采用围堰筑岛的方式进行施工，施工难度大，不可控风险因素较多，因此在施工前必须召开专项会议、编制专项施工方案，在施工过程中严格按照方案内容进行施工，最大限度地避免不可控因素的影响。

在本工程中，围堰筑岛的施工技术得到了成功的应用，通过本次的施工实践，积累了一定的施工经验，为以后类似工程提供了参考。

参考文献：

［1］《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

［2］《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

［3］《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）