组合式支护方案在桥梁深基坑施工中的应用探讨

摘要：深基坑是桥梁工程施工中的重点、难点工程，对整个工程的成败至关重要。文章结合工程实例，对邻近河道及施工场地受限的大型桥梁深基坑的支护方案进行探讨，制定了放坡、钢板桩、钻孔灌注桩相结合的支护方案，可为同类基坑工程施工提供借鉴。

关键词：桥梁;深基坑;支护方案;钢板桩;钻孔灌注桩

中图分类号：U445. 55文献标识码：A DOI： 10.1 3282/j. cnki. wccst. 201 9. 12. 030

文章编号：1673 - 4874（2019）12 - 0109 - 03

0 引言

深基坑是桥梁工程施工中的重点和难点工程，对整个工程的成败至关重要。文章结合工程实例对邻近河道及施工场地受限的大型桥梁深基坑的支护方案进行了阐述，特别是结合现场特定环境，制定了放坡、钢板桩、钻孔灌注桩相结合的支护方案并成功实施，可为同类基坑工程施工提供借鉴。

1 工程概况

沥桂大桥主桥为160 m+120m单塔斜拉桥，上跨佛山水道。桥塔采用异型倒Y型桥塔，桥塔两肢分别立于两个17 m×23 m×5m的矩形承台之上，两承台净距20 m，采用系梁连接。桥塔承台深基坑长63.2 m，宽25.4 m，开挖深度为8～10 m，安全等级为Ⅱ级。

2 方案比选

2.1 常用的桥梁深基坑支护方案优劣

桥梁深基坑支护方案主要有钢板桩、钻孔灌注桩、钻孔灌注咬合桩、地下连续墙、SMW工法桩、放坡开挖等，其优劣分析详见下页表1。

2.2 方案选用

2.2.1 基坑平面位置

该项目主塔承台位于佛山水道北岸河滩上，其东南角稍稍侵入河道，水深0～0.8 m，西侧靠近铺前水闸，东侧靠近项目钢筋加工场。

2.2.2 地质条件

本基坑所处上覆土层主要为素填土层、冲积层淤泥质土、细砂、粉砂和粉质黏土，下伏基岩主要为泥质砂岩。主墩承台施工范围内土质主要为素填土及粉质黏土。

2.2.3 支护方案确定

若采用全钻孔灌注桩支护结构，则造价过高;采用全钢板桩支护，水闸管理单位不同意。因此，在确保基坑开挖安全的前提下，根据本基坑的开挖深度、工程地质条件及现场周边环境，综合考虑经济性、合理性、可行性等各方面因素，经研究决定主要采用放坡+双层钢板桩+钢管支撑、放坡+灌注桩+钢管支撑（靠水闸侧）的组合式支护方案。

3 方案设计

3.1 总体方案

采用放坡+双层拉森钢板桩（灌注桩+旋喷桩）+钢管撑支护方式，分为A1、A2、A3、A4四个区域，各区域支护形式及主要参数见表2。

3.2 基坑支护方案总体布置

该深基坑支护方案总体布置如图1～2所示。

3.3 围护结构

标高2.6m以上部分均采用放坡开挖，坡度1：1.5，坡面挂网喷射混凝土防护，坡脚设置3.0m平台。A1、A3、A4区标高2.6m以下采用双排拉森钢板桩支护，排间距为1.0m，桩顶采用型钢连接;A2区标高2.6m以下采用20 m+80 cm钻孔灌注桩支护，桩顶设置冠梁。

3.4 支撑结构

本基坑设置两道对撑，第一道支撑设置于桩顶以下70 cm，第二道支撑在第一道支撑下方350 cm，支撑钢管直径为60.9 cm，壁厚16 mm，间距为2.0～4.0m。基坑中部范围设置水平对称，在四角处设置角撑。每道支撑位置设置2×300×300H型钢围楞，采用牛腿支撑。设置一排四根竖向支撑，采用φ120 cm钻孔灌注桩+钢结构立柱形式。

3.5 止水设计

由于基坑靠近河道，地下水位较高，且存在透水地层，为保证承台施工无水作业，在A2区钻孔灌注桩间采用声80 cm双管旋喷桩止水，搭接20 cm。其余区域利用拉森钢板桩自止水。钻孔灌注桩与钢板桩交界位置采用声80 cm双管旋喷桩止水。

3.6 基底防隆起设计

为确保基坑安全，防止基底隆起，对坑底被动区土体采用φ50 cm水泥搅拌桩进行加固处理。搅拌桩为格栅式布置，搭接10 cm。

3.7 封底设计

封底采用C25素混凝土，厚度为1.0m。

4 方案实施

4.1 施工工序

（1）工序1：填筑邻水道侧围堰至设计标高，打设坑内搅拌桩加固被动区土体，打设双层钢板桩，施工灌注桩，然后进行双管旋喷桩止水。放坡开挖至平台标高2. 60 m、施作坡面网喷混凝土，将坑内水位降至1.0m，开挖至第一道支撑底面以下0.5m并安装围楞及第一道支撑。

（2）工序2：继续开挖基坑土方至第二道支撑底面以下0.5 m，安装围楞及第二道支撑，水下开挖至基坑底-5. 80 m，浇筑C25封底混凝土。

（3）工序3：待封底混凝土达到设计强度后将基坑内的水抽干，拆除第二道支撑，然后绑扎承台，浇筑系梁下半部分钢筋，安装模板，浇筑混凝土。

（4）工序4：承台下半部分混凝土强度达到设计强度后，在承台与支护结构之间用中粗砂回填并夯实，安装承台上半部分钢筋及塔柱预埋钢筋，安装模板，浇筑承台、系梁上半部分混凝土。承台混凝土强度达到设计强度要求后用中粗砂回填承台与支护结构之间的空隙，并夯实，然后拆除第一道支撑，最后拔除钢板桩。

4.2 基坑监测

本深基坑工程属于超过一定规模的危险性较大的工程，因此，需编制深基坑监测专项方案并通过专家论证后实施。根据《建筑基坑工程監测技术规范》的要求，对本深基坑工程围护结构的变形、桩顶水平位移、土体侧向变形、支撑结构轴力及变形、地下水位、基坑周围地面沉降等项目进行全过程监控。通过监控指导对基坑施工方案的实施，以达到施工安全、快捷、经济的目的。

4.3 重点注意事项

（1）钻孔灌注桩施工时务必保证其垂直度，以确保水泥搅拌桩的止水效果。

（2）钢板桩接长时务必保证焊接质量，插打时应保证垂直度。

（3）尽量采用较新的钢板桩，确保其自止水效果。

（4）基坑开挖的土方应即刻运走，不得堆放于基坑周圍。

（5）基坑钢管撑、钢楔块和钢腰梁应连接紧密、平稳，焊接牢靠，保证接头质量。

（6）在施工过程中应密切关注围护结构的变形，支撑结构的轴力、变形，周围地面的沉降、裂缝等情况。若发现异常情况，应立即停止施工，并应立即查明原因和采取有效措施，方能继续开挖。

（7）基坑开挖过程中，做好挖土机械、车辆的通道布置安排，防止施工机械碰撞支护结构。

（8）承台与维护结构间回填中粗砂务必夯实或者采用水密法。

（9）制定应急预案并准备充分，以防万一。

5 实施效果

目前该大桥即将合龙，在基坑施工过程的各个工况中基坑是安全、稳定的，仅在即将开挖基底时，东北角钢板桩与钻孔灌注桩结合部位出现漏水情况，并已及时采用堵塞及注浆措施解决。

6 结语

深基坑是桥梁工程施工中的重点和难点工程，也是安全风险较大的工程。如何选择一个合适的支护方案确保其可行性、安全性、经济性等要求是桥梁建设者应该认真思考的问题。任何方案都不是一成不变的，应该根据不同的工程特点及现场环境条件，因地制宜设计一个安全可靠、经济合理的深基坑施工方案。本项目方案结合了放坡、钢板桩支护、钻孔灌注桩支护等多种方案的优点，结合现场条件，在确保安全可靠的前提下，考虑了其经济性，并顺利完成施工。该深基坑方案设计思路可为同类项目提供借鉴。⑦

参考文献

[1]郝举英.市政施工中深基坑支护技术施工的难点与突破途径[J].城市道桥与防洪，2019（8）：191 -192，221，24.

[2]曹跃军，陈万里，赵明.多种支护形式的深基坑工程施工技术[J].建筑施工，2019，41（6）：1 004—1 006.

[3]孟庆斌.拉森钢板桩在承台深基坑支护施工技术[J].建筑技术开发，2019，46（10）：53 - 55.

作者简介：李有能（1979-），工程师，主要从事高速公路工程、桥梁工程施工技术管理工作。