咬合樁+H型鋼蓋板支護工法在臨海地段下穿通道施工中的應(yīng)用

陳躍進

摘 要：該文結(jié)合廈門市環(huán)島路（墩上—集美大橋段）道路工程施工實例，詳細分析闡述了咬合樁+H型鋼蓋板支護、臨海地段下穿通道施工，對今后咬合樁+H型鋼蓋板支護蓋挖法工程施工具有指導(dǎo)借鑒意義。

關(guān)鍵詞：咬合樁；H型鋼蓋板支護；下穿通道；施工

中圖分類號：TU74 文獻標(biāo)識碼：A

1.工程概況

廈門市環(huán)島路（墩上—集美大橋段）道路工程位于廈門高崎機場路道東側(cè)，場地原始地貌為濱海潮間帶灘涂，后因航空特流園區(qū)建設(shè)人工回填造陸（填料主要為填砂及部分填筑土），場地現(xiàn)地面整體平坦開闊。線路起點里程K0+000～K2+810，線路全長2.82km。

其中K2+408～K2+463該段原設(shè)計為隧道暗挖形式（超前支護、全斷面帷幕注漿等措施）下穿集美大橋引橋，地質(zhì)條件屬于臨海透水砂層超淺埋地段，由于該通道部分穿越地層為臨海人工填砂層，覆蓋層薄，潮汐影響大，經(jīng)現(xiàn)場注漿試驗驗證，原設(shè)計中采用的全斷面水平注漿無法形成良好的土體固結(jié)效果，施工風(fēng)險大，為確保施工及交通安全，最終在多次專家論證通過的情況將下穿通道由原設(shè)計的淺埋暗挖變更為咬合樁+H型鋼蓋板支護蓋挖法施工。

2.咬合樁+H型鋼蓋板支護施工總體部署

蓋挖段框架結(jié)構(gòu)位于兩段明挖框架結(jié)構(gòu)中間，建筑限界5.00m，起訖樁號為K2+408～K2+463，全長55m；框架結(jié)構(gòu)底板不設(shè)置墻趾，基坑圍護樁兼具壓頂抗浮作用，上設(shè)抗浮壓頂梁。具體如下：

（1）采取鉆孔咬合樁止水帷幕，既確保對下穿通道洞身及周圍范圍土體形成固結(jié)良好的止水帷幕，并形成安全可靠的蓋板支撐及洞身承力墻體。

在洞身土體兩側(cè)各打一排φ120cm鉆孔咬合樁，素砼樁長20m，鋼筋砼樁長23m，樁間距100cm，咬合20cm，素樁、鋼筋砼樁交替布置，以保證通道周邊圍巖達到固結(jié)良好的止水效果，同時可支承蓋板及洞身所承外力。鉆孔樁施工采用全套管回旋鉆機。

（2）蓋板采用型鋼混凝土蓋板，蓋板作為永久性結(jié)構(gòu)使用，然后鋪設(shè)瀝青路面。開挖洞身采用人工配合挖掘機進行施工。

（3）原設(shè)計隧道結(jié)構(gòu)變更為矩形框架結(jié)構(gòu)，底標(biāo)高抬高1.7m。

（4）框架結(jié)構(gòu)圍護樁及蓋板體系施工時須對進出島社會車輛進行交通疏導(dǎo)，利用拼寬鋼便橋及臨時便道進行疏導(dǎo)。

蓋挖段框架結(jié)構(gòu)施工具體步驟如下：

鋼便橋施工→交通導(dǎo)改、場地平整→鉆孔咬合樁施工→型鋼砼冠梁及蓋板施工→基坑開挖→墊層施工→底板施工→側(cè)墻施工→頂板施工→防水層施工→洞頂吹填砂及注漿。

3.鉆孔咬合樁施工工藝

蓋挖段框架結(jié)構(gòu)基坑利用φ1200鉆孔咬合樁作為支護及隔水結(jié)構(gòu)，樁心間距100cm，并采用φ609×14鋼管橫撐鋼管橫撐，橫撐間距4m。

3.1 單根咬合樁施工流程

（a）場地準(zhǔn)備。施工時先清除地表雜物，進行場地平整，做好排水。架設(shè)好施工電力線路及安裝好用水管道等。

（b）鉆機就位。經(jīng)現(xiàn)場測量放樣后移動套管鉆機，使套管鉆機抱管器中心對應(yīng)定位在放樣點中心。

（c）取土成孔。先壓入第一節(jié)套管（每節(jié)套管長度約7m～8m），壓入深度約1.5m～2.5m，然后用抓斗從套管內(nèi)取土，一邊抓土、一邊繼續(xù)下壓套管，要始終保持套管底口超前于開挖面的深度≮2.5m。第一節(jié)套管全部壓入土中后（地面以上要留1.2m～2m，以便于接管），檢測垂直度，如不合格則進行糾偏調(diào)整，如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土……，如此繼續(xù)，直至達到設(shè)計孔底標(biāo)高。

（d）吊放鋼筋籠。如為鋼筋砼樁，成孔檢查合格后進行安放鋼筋籠工作。安裝鋼筋籠時應(yīng)采取有效措施保證鋼筋籠標(biāo)高的正確，鋼筋籠加工及吊裝工藝同鉆孔灌注樁。

（e）樁芯砼灌注。采用水下砼灌注法施工。

（f）拔管成樁。一邊澆注砼一邊拔管，應(yīng)注意始終保持套管底低于砼面≮2.5m，同時注意導(dǎo)管埋深。

3.2 排樁的施工工藝流程

鉆孔咬合樁施工總的原則是先施工被切割的A樁，緊跟著施工B樁，其施工工藝流程是：A1-A2-B1-A3-B2-A4-B3……，如圖1所示。

3.3 鉆孔咬合樁施工要點

（a）鉆孔咬合樁樁位控制技術(shù)。為了保證鉆孔咬合樁有良好的咬合效果，應(yīng)對其孔口的定位誤差進行嚴(yán)格的控制。

（b）單樁垂直度的控制。為了保證鉆孔咬合樁底部有足夠厚度的咬合量，除對其孔口定位誤差嚴(yán)格控制外，還應(yīng)對其垂直度進行嚴(yán)格的控制，根據(jù)我國《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定，樁的垂直度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為3‰。

4.型鋼砼冠梁及蓋板

鉆孔咬合樁施工完畢后需進行樁頭鑿除并檢樁，樁基檢測合格后方可進行型鋼混凝土冠梁及型鋼混凝土蓋板的施工，冠梁與蓋板一次性澆筑。

樁基檢測合格后鑿除兩排圍護樁中間區(qū)域既有路面上部60cm范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)層，冠梁部分鑿除深度110cm（相對高度）。既有路面開挖完成后綁扎冠梁鋼筋及蓋板型鋼，鋼筋嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙下料、加工。施工時需注意在既有搭板與型鋼蓋板之間設(shè)傳力筋，在搭板上植筋，植筋深度35cm，間距50cm，外露長度為35cm。

冠梁鋼筋安裝過程要與型鋼安裝交叉施工。由于本通道與集美大橋引道路基段為斜交，且相交段通道處于曲線段，故蓋板內(nèi)型鋼長度存在漸變現(xiàn)象，在進行型鋼下料、焊接時嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進行控制。

蓋板型鋼吊裝時要保證其定位準(zhǔn)確，不得傾斜、扭曲，且在焊接加工過程中要對對接線型進行嚴(yán)格控制。型鋼對接焊接時要保證焊接質(zhì)量，采用對接坡口焊，并在對接焊后在腹板部分加焊菱形鋼板，菱形鋼板尺寸需滿足型鋼加工規(guī)范的相關(guān)要求。

冠梁及蓋板砼澆筑養(yǎng)護結(jié)束后進行瀝青路面恢復(fù)，瀝青鋪設(shè)厚度為10cm。

4.1 基坑開挖

鉆孔咬合樁及蓋板體系施工完畢后利用人工配合挖掘機進行基坑開挖，縱向分段、水平分層。開挖時清除基坑范圍內(nèi)障礙物，修好施工現(xiàn)場范圍內(nèi)運輸通道。施工前先探明地下管線的情況，以防止施工過程中損壞管線。在基坑開挖前，做好基坑外地表排水工作，在邊坡頂設(shè)排水溝，以防地表水流入基坑；在基坑內(nèi)設(shè)降水井，保證水頭始終不高于開挖面下1.5m處。

4.2 蓋挖段框架結(jié)構(gòu)主體施工

蓋挖段框架結(jié)構(gòu)主體同明挖段框架結(jié)構(gòu)主體一起施工，整體按照每15m一節(jié)分段。

4.3 洞頂吹填砂及注漿

蓋挖段框架結(jié)構(gòu)主體及防水層施工完畢后及時進行洞頂吹填砂回填，并在砂內(nèi)注漿。進行吹填砂施工時先要將砂料用砂船運送至施工現(xiàn)場，而后在施工現(xiàn)場設(shè)置吹砂泵，通過管道將砂料吹填至蓋挖段框架結(jié)構(gòu)洞頂。吹填時按照“由里到外、由低到高，從中間向兩側(cè)分層吹填、相互依托”的原則進行施工。輸砂管道拼接安裝完畢后要進行漏水試驗，經(jīng)試驗不漏水后方可進行吹填施工。

結(jié)語

通過以上案例分析，咬合樁+H型鋼蓋板的蓋挖法施工方案，能夠很好地起到擋土、承重、止水效果顯著，并且能很好地保證施工安全，同時加快了進度，縮短了工期，降低了工程成本，提高了工程質(zhì)量。

參考文獻

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