高速路深基坑围堰施工技术.pdf

一、方案比选 方案一：拉森钢板桩 基坑围堰采用拉森Ⅳ钢板桩，靠近高速公路侧单根桩长 15m，远离高速公路侧单根长度 12m 方案二：锁口钢管桩 基坑围堰采用锁口钢管桩采用φ720×12mm、φ219×6mm 和φ180×6mm 组合 C-O 型锁口钢管桩，靠近高速公路侧单根桩长 15m，远离高速公路侧单根长度 12m 方案三：拉森钢板桩+锁口钢管桩 基坑围堰采用拉森钢板桩+锁口钢管桩，靠近高速公路侧采用锁口钢管桩，锁口钢管桩采用φ720×12mm、φ219×6mm 和φ180×6mm组合 C-O 型锁口钢管桩， 单根桩长 15m；远离高速公路侧采用拉森Ⅳ钢板桩，单根桩长 12m 根据现场情况，对基坑围堰平台方案从技术可行、安全可靠、经济合理、 工期、 经济性等方面进行比选 参见下表基坑围堰平台方案比选 基坑围堰方案比选 施工方法 技术可行性 安全可靠性 合理性 工期 经济性 备注 拉森钢板桩围堰 技术可行 靠近高速公路侧变形较大 不合理 较短 187.88t 锁口钢管桩围堰 技术可行 可靠 较合理 较长 267.9t 拉森钢板桩+锁口钢管桩围堰 技术可行 可靠 合理 适中 钢板桩138.8t 钢管桩69.2t 锁口钢管桩为既有成品， 不需再行加工， 但锁口钢管桩打拔费用较高，综合比较，围堰采用拉森钢板桩+锁口钢管桩方案技术可行，安全可靠，成本较低，工期较短，拟采用此方案。

为减少基本变形，靠近高速公路侧采用单根长度 15m 锁口钢管桩支护 二、施工方案 2.1 总体施工方案 本工程主敦承台分为 2 层，下承台尺寸为 22.6m×14.6m×3.5m，上承台尺寸为 16.6×9.6m×3.0m，围堰平面尺寸 23.2×15.2m750#、xx#墩分别位于高速公路两侧；xx#墩地面标高+24.15，基坑底标高+xxxx（含 1m 厚封底混凝土），基坑挖深 xxm，xx#墩地面标高+xx，基坑底标高+xx（含 1m 厚封底混凝土），基坑挖深 8m基坑采用锁口钢管桩+拉森钢板桩围堰支护方案靠近高速公路侧采用锁口钢管桩，锁口钢管桩采用φ720×12mm、φ219×6mm 和φ180×6mm 组合 C-O 型锁口钢管桩，单根桩长 15m； 远离高速公路侧采用拉森Ⅳ钢板桩，单根桩长 12m内支撑共布置二层，上下层腰梁均采用HW400X400 型钢，斜撑均采用 HW400X400 型，对口撑采用∅630X10mm 钢管采用边开挖边安装内支撑形式（干挖），采用管井降水，确保基坑内降水至垫层混凝土底 2.2 围堰施工步骤 步骤一：拉森钢板桩及锁口钢管桩施工 （1）拉森钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑， 选用拉森Ⅳ型钢板桩， 拉森Ⅳ型钢板桩宽度适中， 抗弯性能好，其主要技术参数为：W=2270cm3，g=76kg/m，依地质资料及作业条件决定选用拉森Ⅳ钢板桩长度 12m，采用角桩对基坑进行全封闭处理。

（2）锁口钢管桩结构形式 围堰锁口钢管桩形式分阴、阳锁口两种，阴管桩由Φ720*12mm 主钢管与锁口阴口（钢管直径Φ219*6mm）组成，阳桩由Φ720*12mm 主钢管与锁口阳口（钢管直径Φ180*6mm）组成，角桩由Φ720*12mm钢管桩组成钢管桩设计每根长度 15m （3）异形桩结构形式 围堰异形钢管桩形式分阴、阳锁口两种，阴管桩由Φ720*12mm 主钢管与锁口阴口（拉森Ⅳ型钢板桩一半）组成，阳桩由Φ720*12mm 主钢管与锁口阳口（钢管直径Φ180*6mm）组成，异形桩主管和阳口长度 15m，阴口长度 12m （4）插打 ①在安插桩位时，1 个起始点两侧同时插打，共设置 1 个合龙口，依次插打到位，进行合龙 ②角桩的插打是钢管桩围堰施工关键的步骤， 所以在插打时要严格控制好桩的垂直度，需在两个垂直的方向同时进行控制，以确保垂直不偏倾斜率控制在 1%以内角桩插打稳定后，立即与导向架进行联接，钢管桩与内外导向框之间的间隙，用铁楔块塞紧 ③每组桩位插打完以后，用短钢筋头焊接固定在围堰内导向上，以免在插打下一组钢管桩时将该组管桩带下或引起倾斜 开始插打的桩位桩可以一次插打至设计标高，最后一面应先插好钢管桩，当桩位全部合龙后，再由合龙处逐次将钢管桩插打至设计标高。

如打桩困难时，宜用射水辅助， 严禁锤击过猛， 致使钢管桩锁口破坏， 影响止水效果 ④钢管桩围堰完成以后，必须将内、外导向与钢管桩之间的空隙逐个用铁楔块塞紧，以免变形 ⑤围堰合龙桩应远离高速公路侧合龙为保证围堰顺利合龙，采取以下措施： 在定位框架上事先划线，标记好每根钢管桩的位置，施工时“对号入座”如果由于施工等原因出现累计误差时，应提前进行纠正，尽量使合龙桩位置准确，开口距离在可以调整的范围内 步骤二：管井降水 桥墩所处地质条件主要为粉质粘土 根据该墩附近地区的已有降水经验， 拟采用管井降水方案降低地下水位， 即在基坑周围每边布设 1 个，共布设 4 个管井，每根管井深度 18m，在基坑开挖前 3 天进行降水由管井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工对降水的要求 （1）钻孔施工 ①循环系统设置:根据场地的实际情况，对循环系统的设置进行合理布局，并要求冲洗液循环畅通，易于清除钻渣 ②钻孔作业要连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底 5m 以上以防止坍孔埋钻 ③在钻进过程中，要注意地层变化，对不同的土层，采用不同的进尺方法 ④钻孔时， 采取减压钻进， 使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重。

⑤达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时先将钻头提离孔底15-20cm，输入泥浆循环清孔，并应控制泥浆比重，调节泥浆性能以换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度 （2）下管：下管采用悬吊式托盘下管法，管筒在砂层段必须用纱网包封严密，以防涌砂在下滤水管时先下长 1.0m 的沉淀管（砼实壁管），然后再下砼滤水管，上下管之间用竹皮（细竹子）铁丝绑扎连接 下管时， 必须把管中心对准钻孔中心， 严禁管壁与孔壁靠在一起下泵宜用钢丝绳吊装在井内，下到设计深度，并在井口绑扎牢固 （3）填滤料：下管结束后，应立即在管壁与孔壁之间进行填滤料，围填时应慢慢用细砂从四周填入，河床以上部位采用粘土进行填塞，防止渗水 步骤三：第一层基坑开挖及钢围囹安装 第一层基坑开挖方式采取挖掘机和翻斗车相配合的方式 第一层基坑开挖深度为拉森钢板桩顶面以下 1.0m 第一层基坑开挖完成后，即进行第一层钢围囹安装 第一层钢围囹设于拉森钢板桩顶面以下 0.5m， 采用 1 根 HW400×400型钢作为腰梁，HW400X400 型钢作为斜撑，每个角设置 2 根角撑，中间采用∅630X10mm 钢管设置 2 根对口撑。

步骤四：第二层基坑开挖及钢围囹安装 第二层基坑开挖方式采取挖掘机和翻斗车相配合的方式 第二层基坑开挖深度为拉森钢板桩顶面以下 4.5m 第二层基坑开挖完成后，即进行第二层钢围囹安装 第二层钢围囹设于拉森钢板桩顶面以下 4.0m， 采用 1 根 HW400×400型钢作为腰梁，HW400X400 型钢作为斜撑，每个角设置 2 根角撑，中间采用∅630X10mm 钢管设置 2 根对口撑 步骤五：第三层基坑开挖及砼垫层浇筑 第三层基坑开挖方式采取挖掘机和翻斗车相配合的方式 第三层基坑开挖深度为下承台底面以下 1m 第三层基坑开挖完成后，即进行混凝土垫层浇筑，垫层混凝土标号为C20，厚度 1m 步骤六：下承台施工 破除桩头检查合格后进行桩基检测，全部检测合格后安装侧模、钢筋及浇筑混凝土施工 步骤七：基坑回填及第二层钢围囹拆除 承台拆模、基坑回填后拆除第二层钢围囹 步骤八：上承台施工 步骤九：基坑回填、第一层钢围囹拆除及围堰桩拔除 步骤十：墩柱施工 2.3 排水系统 基坑开挖完成后，在进行砼封底前应在基坑内沿四周挖 15cm×15cm的排水沟，水沟顺钢板桩边缘设置，排水沟坡度为 0.5%，并于基坑四角处设深 50cm 集水坑，集水坑内备污水泵。

基坑排水应设专人负责， 及时处理 对于基坑外部， 应沿四周或地势较高侧设地表截水沟，截水沟尺寸为 30cm×30cm 2.4 栏杆及爬梯安装 （1）防护栏杆 在围堰顶面钢板桩外侧设置作业平台，并进行适当硬化处理平台四周设置防护栏杆，挂密目网，以防止平台上物体坠落堰内栏杆采用φ48×3.5mm 钢管制作，沿围堰四周设置立柱高 1.2m，间距 2m，横杆设置 2 层，自围堰顶部以上分别 50cm、120cm 高度各设置一道采用 5cm×5cm 密目网维护 （2）上下爬梯 基坑内沿承台四边中心位置各设置一个爬梯， 兼做人行通道或疏散通道。