摘要：公路工程实际施工中通常会遇到较为复杂的地质状况。基于此，针对公路桥梁工程中承台引孔钢板桩围堰施工技术进行研究。首先结合实例项目从引孔钢板桩围堰施工工艺流程及施工操作要点进行分析；然后提出相关质量控制措施；最后对该技术的施工成效进行分析，望能为同类工程提供借鉴。
关键词：深基坑;水中承台;引孔钢板桩;
作者简介：刘海奇（1981—），男（苗族），贵州晴隆人，高级工程师，从事高速公路施工工作。;
0引言某公路工程2号桥主桥结构形式为单跨双层钢桁梁钢结构桥，设计跨径为70m，主墩承台处于水下，地质状况较为复杂，卵石层及泥岩层较厚，并且卵石粒径较大，存在较大的渗水问题，通过传统施工技术无法完成承台施工，且危险性较高。结合实际工程案例，该项目采用深基坑水中承台引孔钢板桩围堰施工技术，取得了显著成效。
1工程概况某桥梁工程主桥两幅，左幅桥梁全长498.996m，右幅桥梁全长485.8m。左幅跨径布置为：（5×30)+(3×70)+(32.598+2×34+32.598)=493.196m，右幅跨径布置为：（4×30)+(3×70)+(5×30)=480m。主桥上构形式为双层钢结构连续桁架桥，该桥全桥共有承台29个，其中主桥26个，梯道3个，其中水中承台4个，主要为左幅6墩，右幅5墩。具体承台结构规格为（长×宽×高）0.3m×10.3m×2.5m。
2工艺原理该技术工艺原理主要是通过在筑岛平台采用旋挖钻机对承台周围实施引孔，孔径为1.0m、孔间搭接20～30cm、采用跳桩的方式施工，待引孔完成后及时在孔内回填砂和粉质土，用来替换卵石层和硬质泥岩层，保证插打施工顺利开展，然后采用50t吊车和90t振动锤实施钢板桩围堰施工。
围堰施工完毕后采用分层开挖的方式进行土方开挖，待首层土方挖土完成后，及时进行围堰内支撑系统搭设，从而有效提升基坑的安全性和可靠性。待土方开挖至设计标高后，立即采用常规方式进行承台施工。
3施工工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程施工工艺流程见图1。
图1施工工艺流程图下载原图
3.2操作要点3.2.1施工准备(1）钢板桩准备钢板桩进行插打前必须在锁口位置均匀涂刷黄油，以提高润滑程度，便于打入及拔出；同时将钢板桩底部凹槽封闭，以有效防止土体进入。在进行堆放时要严格按规范要求将其堆放在平整坚实的区域，底部加设垫木，确保高度不高于5层。
(2）材料准备施工前，根据施工方案及现场条件及时组织材料进场。
(3）设备准备钢板桩插打前，应全面检查振动锤；振动锤是钢板桩施工的主要设施，施工前必须安排专人进行细致检查，确保设备各项性能符合标准要求。
(4）场地准备钢板桩施工完成后，及时清理承台施工区域的废渣，并将筑岛平台按照设计标高进行场地平整。
3.2.2钢板桩引孔施工(1）设备选型根据现场机械布置情况，钢板桩引孔施工通过现场桩基钻孔机械完成，R285RC10型旋挖钻机一台，保证达到引孔施工的基本要求。
(2）旋挖钻机引孔通过旋挖钻机完成引孔施工，成孔孔径为1000mm，中心间距800mm，深度11.5m，为在施工中有效避免塌孔，要埋设钢护筒。根据标准要求依次引孔至设计标高位置，每完成一个引孔及时进行回填处理，待前一孔位成孔后再进行下一桩孔引孔施工。旋挖钻机引孔孔位布置见图2。
图2旋挖钻机引孔孔位布置图（单位：cm)下载原图
(3）引孔施工顺序先埋设1、2号钢护筒，钻孔至预定位置对1、2号孔实施回填，然后将护筒移动至4、5号孔位，埋设3号钢护筒，对3号孔实施引孔施工。待回填完3～5个孔位后正式进行钢板桩插打，按照上述方式逐步完成承台周围引孔和插打施工。实际引孔施工顺序如图3所示。
图3旋挖钻机引孔顺序图下载原图
(4）引孔灌砂及灌干土施工
图4引孔后桩基回填示意图（单位：cm)下载原图
3.2.3插打钢板桩(1）设备选择选择50t吊车全程配合90t振动锤实钢板桩插打施工，拟选用功率为90kW的振动锤。
(2）钢板桩围堰体系设计承台施工选择长度为12m的拉森Ⅳ型钢板桩，材质为SY295，围堰截面尺寸为12.5m×12.5m，中间分别设置一道内支撑和两道围檩，封底形式为干封底施工。承台处于设计水位下方，钢板桩底端为强风化泥岩，采用填充泥夹土的方式形成筑岛。结合力学计算得出的侧土压力及支撑体系的具体类型构建MIDAS模型，底端运用滑动绞支座，钢板桩和土体连接部位采用弹性连接，对外侧施加主动土压力，通过具体计算，该钢板桩围堰承载性能达到设计标准，具有较高的安全性。
(3）定位架制作为有效保证钢板桩插打施工的高效性、准确性和安全性，结合现场施工原材I36b工字钢，通过组合2I36b工字钢与板连接形成整体，用作钢板桩插打定位架。
3.2.4基坑开挖及内支撑(1）吊盘制作。由于项目施工现场及周边区域无加长臂挖掘机，加长臂挖机施工效率低，费用高。鉴于此种状况，决定应用δ6mm钢板和[12槽钢焊制土方吊盘，配备50t汽车吊和小型60挖掘机实施土方开挖并清运。
(2）基坑开挖采用分层开挖，随挖随撑的方式进行施工。承台挖土深度为6.6m，根据相关规范及设计要求分两层实施土方开挖。首层开挖完成后及时搭设围檩及内支撑，待首道支撑搭设完成后开始下层土方开挖，开挖及施工过程实时监测基坑边坡变形和位移情况。
3.2.5承台结构施工承台基坑开挖完毕后及时进行第二道围檩及内支撑搭设，搭设完成后基坑内部支撑系统整体完成。后续施工流程与普通承台施工方式相同，在实际施工中对基坑变形及位移进行全面跟踪监测。
3.2.6围檩拆除及钢板桩拔除(1）内支撑拆除。待水中承台及相关施工工序全部完成后，按照自下而上的顺序完成内支撑拆除工作。
(2）钢板桩拔除。待围堰内部支撑体系全部拆完后，依次拔出钢板桩。在具体进行钢板桩拔除前，要结合现场实际状况全面分析拔桩时间及顺序，防止因拔桩振动或夹带土体过多造成地面下沉，对施工完成的地下结构造成不利影响。
4质量控制4.1质量控制标准钢板桩引孔成孔质量偏差量见表1:
表1钢板桩引孔成孔质量偏差量下载原图
(1）重视前期工作，根据现场工况设计适宜的施工方案；工程质量控制主要是对施工过程的监管，必须加强过程控制，强化施工现场管理。
(2）完善后评价机制，严格工程交工验收程序。推行施工精细化管理：按照施工设计规范对施工程序、关键工艺、隐蔽工程施工等内容进行检查；检查是否出现违规施工；定期查验施工设备的使用情况，确保其性能满足施工需要；检查现场施工材料的质量、种类及施工工艺是否达标。
(3）根据相关施工规范及现场实际施工条件制定施工方案，合理配置施工机械设备，并对材料进场严格控制；强化钢板桩插打质量和引孔质量控制。
(4）钢板桩插打施工要严格控制桩位高程，允许偏差为±100mm，入土较慢时要全面分析原因，并进行适当调整。
(5）严格控制围檩、吊盘等设施的质量，在施工时实时进行质量检查，有效保证施工安全。
(6）强化质量检查工作，定期组织质量验收和检查，通过科学、先进的质检手段严格控制施工质量，对检查过程中发现的问题，监督相关人员及时整改，从根本上确保施工质量。
5结论该桥梁工程共有四个水中承台，采用承台引孔钢板桩围堰施工技术科学高效地完成了水中承台的引孔施工，与其他施工方式相比，其具有施工效率高、周期短、造价低等优点。该技术科学完成了不良地质状况下水中深基坑承台的施工，同时为后续类似桥梁工程施工提供了强有力的经验借鉴，具体优势如下：
(1）实施钢板桩围堰+内支撑围檩组合形式对基坑实施全面支护，通过受力分析钢板桩围堰为主要承载结构，在进行基坑土方开挖时承载性能显著，具有较高的安全性。此外，根据实际工程使用效果表明支护性能优良，大幅提高了施工安全系数。
(2）应用引孔钢板桩围堰施工技术，有效增强了基坑防水性能，使承台处于干作业环境，降低了施工难度，提升了承台施工质量。
(3）该技术的成功应用，全面克服了钢板桩不能穿透泥岩层及大粒径卵石层的技术难题，同时，相比传统的引孔施工工艺，大幅缩短了施工周期。
(4）应用引孔钢板桩围堰施工技术，在承台施工完成后，可及时进行钢板桩及内支撑的拆除，实现了资源的循环使用，降低了施工成本。
(5）引孔钢板桩围堰施工技术与传统的承台放坡土方开挖方式相比，有效减少了土方挖填量，减少了承台施工对周围环境的破坏，同时，施工全程无建筑垃圾产生，所用材料可循环使用，具有较强的环保性和经济性。
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