浅滩淤泥质地区大基坑支护施工工法

东莞水道大桥两岸主桥承台位于浅滩地带，采用填土围堰施工完钻孔桩后，需进行主墩大基坑的开挖,该基坑开挖面积大，开挖较深,主要为淤泥质土层.开挖后,由于桩基处理和检测及承台施工的原因,基坑暴露时间长，施工时期又恰为雨季，开挖后的基坑还受海潮影响较大。采用一般的防护方案，安全隐患较大，不可预见因素多。经多方论证比较，我项目部采用钢板桩围护施工方案，方法简单，方便快捷,投资少，顺利的完成了主墩基础的施工，为后续拱座的施工争取了时间，经总结形成了本工法。

2、工法特点

2。1 钢板桩围护形成整体框架后，具有结构稳定,止水效果好，施工方便等特点 2.2 施工机械设备简单，施工人员少，技术要求低，施工周期短. 2.3 开挖面积小，打拨桩容易,可多次重复使用，降低成本. 3、适用范围

本工法特别适用于河漫滩地带土质地质条件、周围无需防护的建筑物的环境下、开挖深度7米以内大基坑的支撑防护。在对钢板桩的内支撑进行加强设计后，亦可用于开挖深度更深及外部更为复杂环境下的基坑施工.

4、工艺原理

利用振动锤等设备沿着基坑边线插入定型钢板桩，钢板桩合拢后进行必要的支撑，使钢板桩围护形成一个结构稳定、整体刚度大、防水性能好的整体框架体系,抵抗土压力和水压力并保持周围地层的稳定.同时，不用增设千斤顶顶撑设备，可利用坑壁允许的变形，使钢管内支撑与钢围檩顶紧，然后开挖基坑。

5、工艺流程与操作要点 5。1 工艺流程

施工准备插打导向桩安装导向架插打钢板桩安装围檩安装内支撑土方开挖基础施工拨除钢板桩拆除钢板桩 图1 钢板桩施工工艺流程图

5.2 操作要点

承台支护采用拉森Ⅲ型钢板桩，挖机配备振动锤沉桩，Φ600×16mm钢管做内支撑，长臂挖掘机挖土，自卸车运输。施工遵循“开槽先撑，先撑后挖，分层开挖,严禁超挖\"的原则进行。

5。2。1 施工准备

整理、平整施工场地，压路机压实，留出足够场地用于堆放钢板桩和布设吊插机具。沿承台周边方向修整便道,满足挖掘机和运土车的行走。

选用拉森三型钢板桩，每根长12米。钢板桩运到工地后，进行外观检查，表面及锁口有缺陷的钢板桩不准使用,剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣。

按施工拟定的防护边线进行测量放线，测放出钢板桩插打边线。 检查振动锤，确保功能正常，夹板牙齿不能有太多磨损. 5.2。2 导向架安装

测放出钢板桩插打边线，采用单层双面导架，导架间距比板桩厚度大15mm，导架竖向柱间距按6米设置。导架和竖向柱可以直接利用钢板桩.

5.2.3 钢板桩插打

钢板桩插打采用屏风式打入法(见图2）。首先用改装的挖掘机配合振动锤将钢板桩吊至插点插打，用经纬仪监控，保证钢板桩的垂直度。同时在导梁上预先算出每块板块的位置，以便随时检查校正。每根钢板桩分两次打入,15根钢板桩第一次打入3米成屏风式，第二次再分别打入9米。因为起始第1、2号桩可以起样板导向作用，所以打入位置和方向要确保精度,1、2号桩每打入2米应测量一次。插入桩位的钢板桩必须紧靠导梁，如不能靠近时,其间隙应保证小于20mm。施工中，插入的钢板桩明显达不到施工质量要求的，必须拔出,重新插打。在钢板桩合龙部位时，采用异型钢板桩在转角处合龙.插打时，除在锁口内涂以润滑油以减少锁口的摩阻力外,同时还在插套的锁口下端打入木楔，防止沉入时泥沙堵塞锁口。

竖向柱双面导架15根桩

图2 钢板桩插打示意图 图2 导架及屏风式打入法5。2。4 钢支撑安设

考虑到施工方便、钢管内撑的长度（5.49+5。48+5。48+0.5=16。95m）及围檩的尺寸,承台两长边边线向外放110cm，短边向外放100cm。支撑采用Φ60钢管，围檩采用35H型钢.具体布置见图3。

直径1.8m桩基直径0.6m钢管支撑承台边线35H型钢围檩图3 东莞水道特大桥主桥承台支撑布置图图3 钢板桩内支撑布置示意图

5.2.5 基坑开挖

总体分三层开挖，施工顺序为:开挖承台四周土方便于更深插打钢板桩，插打钢板桩并大开挖第二层范围内土方，支设钢管支撑并开挖第三层范围内土方（见图4）。第二层开挖完毕，在钢板桩侧壁焊接牛腿,放设35H型钢围檩，吊安钢管横撑及斜撑，焊接并固定牢靠后采用长臂挖掘机开挖第三层土方到设计标高后，人工清理验坑，用素混凝土垫层封底并做好排水设施.

地面标高第一层第二层9第三层87654321说明：1、第一层沿承台四周挖槽，并在四周放坡，坡度为1：1.5。 2、插打钢板桩，第二层大开挖到标高+1.1米处。 4、第三层大开挖前先挖四周，做框架支撑；然后根据图2中布置做钢管内支撑。图4 承台开挖示意图 5.2。6 施工监测

为确保围护结构正常工作，防止钢板桩位移较大，施工中对钢板桩偏移进行跟踪观测，控制点选在较远处的稳定点。在挖土期间及挖土完成后每天两次观测位移，如果变形较快，需要连续观测,确保掌握变形动态情况，及时采取措施。

5。2。7钢板桩拔除

拔除钢板桩采用振动锤与吊车共同拔除.拔桩时，先采用振动锤将锁口振活以减少与土的粘结,拔除顺序沿基坑逆时针方向.

5.2。8钢支撑拆除

钢板桩拔除后，将钢管支撑解体,用汽车吊吊放到坑边，运送到存放地点。 6、主要材料

表1 大基坑支护主要材料数量表（全桥）

材料 钢板桩 钢管支撑 型钢 规格 拉森三型 Φ60cm 30H 数量 800根 350m 600m 备注 每根长12m 7、 机具设备

表2 大基坑开挖支护投入的机械设备表

序 1 2 3 4 5 6 设备名称 汽车吊 电焊机 振动锤 挖掘机 运输车 污水泵 规格型号 QY16 30KW HD820 解放 单位 台 台 个 台 台 个 数量 2 2 1 1 4 2 技术状态 良好 良好 良好 良好 良好 良好 附注 包括附件 8、劳动组织

8.1 组织指挥2人，全面负责组织施工；

8.2 技术组3人，其中工程师1人,测工2人，全面负责技术测量工作；

8.3 施工组12人，其中吊车司机2人，负责钢管支撑、钢围檩的吊装等工作；挖掘机司机2人，负责钢板桩插打.另外还有电焊工2人,电工1人，零工5人.(以上人员不含土方开挖及其它作业人员）

9、安全措施

9.1 围护结构在施工前，要根据地质、周围环境等因素的影响,对支护结构进行检算。 9。2 严格禁止非操作人员操作，无关人员不得进入作业区。

9.3 插打、支撑、钢围檩安装及基坑开挖作业要严格按既定的方案和程序进行。 9。4 开挖时，对钢板桩的位移观测要连续进行. 9。5 开挖时严禁超挖,以免危急钢板桩根部的稳定。 10、质量标准

10。1成桩质量控制指标为：板桩轴线偏差±100mm,板桩垂直度小于1%。 10。2质量控制措施

10。2.1打桩前必须对钢板桩进行仔细检查，剔除变形严重、锁口缺损的钢板桩，否则易造成漏水现象。

10。2。2钢板桩围檩接头要焊接牢固,并尽量设在钢管支撑处，防止产生较大的变形,影响整体稳定。

10.2.3钢板桩插打时，要比设计位置外放50厘米，否则无法安装钢管支撑。 11、效益分析

11。1 本工法安全可靠，其中北岸承台钢板桩插打完成只需12天,钢管支撑安装7天，缩短了主桥承台的施工周期，为后续工程施工赢得了宝贵的时间，创造了良好的社会效益。

11.2 采用本工法降低了工程成本，提高了工效，和原定的沉井支护方案相比，节约资金约7万元。

11。3 总结了一套浅滩淤泥质地区大基坑支护开挖施工工艺，积累了施工经验。 12、工程实例

东莞水道特大桥两个主桥承台位于深海河南北两岸的河滩中，地层地质大部分是淤泥、流沙，地质条件相当差，每个承台基坑长54.5m，宽15.5m，深6m，开挖面积大.又由于位于河滩中，受深海河涨落潮的影响，坑壁承受水的压力也非常大.此外，该承台施工是大桥的关键工序，按计划安排只有两个月的施工时间，如果不按期完成，就将对整个工期造成很大的影响.采用本工法，克服了上述不利条件,保证了施工进度和安全，得到了监理和业主的一致赞扬。