王渊学 肖寒
中交一公局西南工程有限公司，四川 成都 610000
摘要：在桥梁施工的过程中，深基坑施工技术作为确保桥梁工程有序施工的关键，关系到整个桥梁工程施工的质量与施工人员的安全。本文依据日喀则市定日县长所乡边防路至曲当乡边防路公路改建工程-嘎东中桥工程，阐述了西藏地区卵石、岩石地层深基坑开挖施工方法，希望为今后深基坑施工提供有价值的参考依据。
关键词：深基坑 冲击钻孔 钢板桩 卵石、碎石
1 工程概况
本桥位于定日县嘎东村，跨越朋曲河。桥梁全长97米，设计2个轻型桥台和2个双柱式墩柱，墩柱直径1.4米，高度分别为13.5米和14米。
2 气象条件
定日县属高原温带半干旱季风气候带，年平均气温为0.7℃；雨季期间(6月-10月），河道水位上涨。
3 地质构造情况
经过地质核查，桥址所在位置，下部为漂石土、卵石土、碎石土、块石土，其主要成分为花岗岩、石英岩及灰岩，地质情况复杂，施工难度较大。
4 施工方法及要点
4.1工艺流程
冲击钻打孔 打入钢板桩 钻孔回填 基坑开挖 主体施工拔桩
4.2施工准备
嘎东中桥基坑施工时节正处于朋曲河汛期，经长期对水位进行观测，水位持续增长至原有平台。为保证机械施工场地安全，对墩平台进行扩宽及加高填筑，增大作业面。由于此时水流流速较快，为防止流水冲刷填筑平台，下部采用直径为30-50cm卵石填筑，高度为1.5m，在其上填筑砂砾土并压实。为加快施工进度，选用JK-8型冲击钻，钻头直径2.2m，重7.1t；选用打拔机为日立450型，钢板桩采用SP-IV型拉森钢板桩，钢板桩长12m。
4.3测量放样
根据本工程现场实际情况，确定基坑尺寸为8.8m*4m*7.1m。开挖后，钢板桩入土不小于1/3桩长，即埋入深度4m；为防止开挖后，基坑内坠物及施工人员安全，钢板桩外漏高度1m。场地平整后先由测量员使用全站仪放出基坑开挖边线及冲击钻中心点，开挖边线线使用白灰标记。基坑渗水主要来源于河流侧流水，钢板桩围护采用“L”型，即在墩上游方向与沿河流方向采用钢板桩围护，靠近山体一侧与下游侧采用放坡开挖，见图4.3 基坑边线及冲击钻中心点。
图4.3 基坑边线及冲击钻中心点
4.4冲击钻施工
由于施工场地内回填采用卵石填筑，钢板桩无法打入要求深度，采用冲击钻钻孔，泥浆护壁，基坑钻孔至11m。按照图4.6.1设计桩位依次进行钻孔施工。在距桩中心约2m安全的地带设置十字形护桩。
为方便施工，泥浆池位于基坑下游方向，距离基坑边线5m，泥浆池尺寸为6m*4m*2.5m，泥浆池开挖之后用钢管架做围挡，并悬挂“基坑危险”标识标牌。
准备工作完成后，钻机就位，进行钻孔施工。钻机平稳，未产生位移和沉陷。钻头和钻杆中心与护筒中心偏差小于5cm。开孔孔位准确，孔壁竖直、圆顺、坚实。钻进过程时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻头起、落速度宜均匀。钻至设计深度，拔出钢护筒，进行下一步施工。
为防止临近孔钻孔时，上一个孔内钢板桩下部受临近孔冲击钻打孔而干扰变形，临近孔打孔时，孔边缘距上一个孔10cm。
4.5钢板桩施工
当冲击钻钻至设计深度后，拔出钢护筒，为防止塌孔，立即进行钢板桩施工。
钢板桩检查验收时，机械性能和几何尺寸均要符合施工要求，通过检查确保每片钢板桩的两侧锁口平行，同时尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。对每片钢板桩分为上、中、下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜，对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量，对于超出偏差的钢板桩尽量不用，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈蚀、卷曲等都做全面检查，并采取相应修
整措施，以确保正常使用。
钢板桩沿设计基坑边线打入，采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对好桩位，打入土中，使桩端进入设计位置。吊第二支钢板桩，卡好锁扣，打入孔中，如此反复操作，直至单个孔支护完成。
现场钢板桩型号为40钢板桩，钻孔孔径为2.2m，所以需在第一个孔内打入4根钢板桩为宜。
当钢板桩打入孔内后，立即用原土进行回填孔，排出孔内泥浆及水，防止孔内由于积水坍塌，进而导致孔周围平台沉陷，形成安全隐患。
当所有钢板桩完成施工之后，在“L”型3个角点位置设置观测标，后期基坑开挖及下部结构施工时，观测钢板桩沉降位移情况，进而控制施工安全。
4.6 基坑开挖及支撑结构安装
钢板桩施工完毕后即可进行基坑开挖
及围檩的施工，具体的步骤为：
4.6.1放坡开挖
在开挖时，将整个开挖面向下挖1.3m，然后进行靠近山体侧开挖。靠近山体侧和基
坑下游方向采用台阶法放坡开挖，根据现场地质情况与规范要求，放坡坡比为1:0.75。
为满足挖掘机转弯半径及作业面积，根据现
场测量，台阶宽度为4.5m。基坑开挖采用单斗挖掘机开挖，开挖土方随时外运，不得堆弃在弃坑边上，基坑基底尺寸按结构物尺寸每边外扩1.45m设置，预留以后模板工程作业面，基坑底四周设0.2m*0.2m的排水沟，在下游靠近河流一侧设置1m*1m*1m集水井，汇集基坑内的地表水和地下水，采用水泵抽排到基坑外。
图4.6.1基坑开挖立面图
4.6.2钢板桩开挖
安装支撑的临时托架，托架采用[8槽钢直接焊接在钢板桩上成三角形牛腿状，每隔1m布设一道，焊接过程中须保证托架顶面在同一水平面。托架安装后直接将围檩放置于托架上，围檩应保证与板桩接触密实，未在同一水平面的，插打钢板保证板桩直接作用与围檩上，然后吊装安放工字钢围檩和斜撑。
图4.6.2内支撑和围檩的安装图
内支撑和围檩安装完毕后利用挖掘机继续进行开挖，在开挖过程中需注意不能碰触内支撑，防止因内支撑变形而造成安全事故。基坑开挖土须及时运走，不允许在坑顶上部堆放。
4.7 拔桩
基坑施工结束后，采用振动锤拔桩拔除钢板桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。钢板桩拔出前，先将支撑及其它设施按从下到上的顺序拆除，并陆续进行基坑回填，使钢板桩两侧所受挤压消失。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复既可将桩拔出来。
由于本工程地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，采用以下4点办法解决：
⑴打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩绕过障碍物。
⑵钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
（3）由于本工程所采用的方法是钻孔后打入钢板桩，有时发生施工时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。
王渊学 肖寒
中交一公局西南工程有限公司，四川 成都 610000
摘要：在桥梁施工的过程中，深基坑施工技术作为确保桥梁工程有序施工的关键，关系到整个桥梁工程施工的质量与施工人员的安全。本文依据日喀则市定日县长所乡边防路至曲当乡边防路公路改建工程-嘎东中桥工程，阐述了西藏地区卵石、岩石地层深基坑开挖施工方法，希望为今后深基坑施工提供有价值的参考依据。
关键词：深基坑 冲击钻孔 钢板桩 卵石、碎石
1 工程概况
本桥位于定日县嘎东村，跨越朋曲河。桥梁全长97米，设计2个轻型桥台和2个双柱式墩柱，墩柱直径1.4米，高度分别为13.5米和14米。
2 气象条件
定日县属高原温带半干旱季风气候带，年平均气温为0.7℃；雨季期间(6月-10月），河道水位上涨。
3 地质构造情况
经过地质核查，桥址所在位置，下部为漂石土、卵石土、碎石土、块石土，其主要成分为花岗岩、石英岩及灰岩，地质情况复杂，施工难度较大。
4 施工方法及要点
4.1工艺流程
冲击钻打孔 打入钢板桩 钻孔回填 基坑开挖 主体施工拔桩
4.2施工准备
嘎东中桥基坑施工时节正处于朋曲河汛期，经长期对水位进行观测，水位持续增长至原有平台。为保证机械施工场地安全，对墩平台进行扩宽及加高填筑，增大作业面。由于此时水流流速较快，为防止流水冲刷填筑平台，下部采用直径为30-50cm卵石填筑，高度为1.5m，在其上填筑砂砾土并压实。为加快施工进度，选用JK-8型冲击钻，钻头直径2.2m，重7.1t；选用打拔机为日立450型，钢板桩采用SP-IV型拉森钢板桩，钢板桩长12m。
4.3测量放样
根据本工程现场实际情况，确定基坑尺寸为8.8m*4m*7.1m。开挖后，钢板桩入土不小于1/3桩长，即埋入深度4m；为防止开挖后，基坑内坠物及施工人员安全，钢板桩外漏高度1m。场地平整后先由测量员使用全站仪放出基坑开挖边线及冲击钻中心点，开挖边线线使用白灰标记。基坑渗水主要来源于河流侧流水，钢板桩围护采用“L”型，即在墩上游方向与沿河流方向采用钢板桩围护，靠近山体一侧与下游侧采用放坡开挖，见图4.3 基坑边线及冲击钻中心点。
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图4.3 基坑边线及冲击钻中心点
4.4冲击钻施工
由于施工场地内回填采用卵石填筑，钢板桩无法打入要求深度，采用冲击钻钻孔，泥浆护壁，基坑钻孔至11m。按照图4.6.1设计桩位依次进行钻孔施工。在距桩中心约2m安全的地带设置十字形护桩。
为方便施工，泥浆池位于基坑下游方向，距离基坑边线5m，泥浆池尺寸为6m*4m*2.5m，泥浆池开挖之后用钢管架做围挡，并悬挂“基坑危险”标识标牌。
准备工作完成后，钻机就位，进行钻孔施工。钻机平稳，未产生位移和沉陷。钻头和钻杆中心与护筒中心偏差小于5cm。开孔孔位准确，孔壁竖直、圆顺、坚实。钻进过程时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻头起、落速度宜均匀。钻至设计深度，拔出钢护筒，进行下一步施工。
为防止临近孔钻孔时，上一个孔内钢板桩下部受临近孔冲击钻打孔而干扰变形，临近孔打孔时，孔边缘距上一个孔10cm。
4.5钢板桩施工
当冲击钻钻至设计深度后，拔出钢护筒，为防止塌孔，立即进行钢板桩施工。
钢板桩检查验收时，机械性能和几何尺寸均要符合施工要求，通过检查确保每片钢板桩的两侧锁口平行，同时尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。对每片钢板桩分为上、中、下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜，对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量，对于超出偏差的钢板桩尽量不用，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈蚀、卷曲等都做全面检查，并采取相应修
整措施，以确保正常使用。
钢板桩沿设计基坑边线打入，采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对好桩位，打入土中，使桩端进入设计位置。吊第二支钢板桩，卡好锁扣，打入孔中，如此反复操作，直至单个孔支护完成。
现场钢板桩型号为40钢板桩，钻孔孔径为2.2m，所以需在第一个孔内打入4根钢板桩为宜。
当钢板桩打入孔内后，立即用原土进行回填孔，排出孔内泥浆及水，防止孔内由于积水坍塌，进而导致孔周围平台沉陷，形成安全隐患。
当所有钢板桩完成施工之后，在“L”型3个角点位置设置观测标，后期基坑开挖及下部结构施工时，观测钢板桩沉降位移情况，进而控制施工安全。
4.6 基坑开挖及支撑结构安装
钢板桩施工完毕后即可进行基坑开挖
及围檩的施工，具体的步骤为：
4.6.1放坡开挖
在开挖时，将整个开挖面向下挖1.3m，然后进行靠近山体侧开挖。靠近山体侧和基
坑下游方向采用台阶法放坡开挖，根据现场地质情况与规范要求，放坡坡比为1:0.75。
为满足挖掘机转弯半径及作业面积，根据现
场测量，台阶宽度为4.5m。基坑开挖采用单斗挖掘机开挖，开挖土方随时外运，不得堆弃在弃坑边上，基坑基底尺寸按结构物尺寸每边外扩1.45m设置，预留以后模板工程作业面，基坑底四周设0.2m*0.2m的排水沟，在下游靠近河流一侧设置1m*1m*1m集水井，汇集基坑内的地表水和地下水，采用水泵抽排到基坑外。
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4.6.2钢板桩开挖
安装支撑的临时托架，托架采用[8槽钢直接焊接在钢板桩上成三角形牛腿状，每隔1m布设一道，焊接过程中须保证托架顶面在同一水平面。托架安装后直接将围檩放置于托架上，围檩应保证与板桩接触密实，未在同一水平面的，插打钢板保证板桩直接作用与围檩上，然后吊装安放工字钢围檩和斜撑。
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图4.6.2内支撑和围檩的安装图
内支撑和围檩安装完毕后利用挖掘机继续进行开挖，在开挖过程中需注意不能碰触内支撑，防止因内支撑变形而造成安全事故。基坑开挖土须及时运走，不允许在坑顶上部堆放。
4.7 拔桩
基坑施工结束后，采用振动锤拔桩拔除钢板桩，利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。钢板桩拔出前，先将支撑及其它设施按从下到上的顺序拆除，并陆续进行基坑回填，使钢板桩两侧所受挤压消失。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复既可将桩拔出来。
由于本工程地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，采用以下4点办法解决：
⑴打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩绕过障碍物。
⑵钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。
（3）由于本工程所采用的方法是钻孔后打入钢板桩，有时发生施工时将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。
5 结束语
本工程所处地理环境及地质情况复杂，结合现场及邻近标段机械设备情况，将3种传统施工工艺（即冲击钻施工、钢板桩施工、基坑放坡开挖施工）结合在一起，解决了河流汛期高水位的卵石、碎石地层基坑开挖难题，保证施工工期与施工安全，非常适用于西藏地区卵石、碎石地层小型深基坑施工。
5 结束语
本工程所处地理环境及地质情况复杂，结合现场及邻近标段机械设备情况，将3种传统施工工艺（即冲击钻施工、钢板桩施工、基坑放坡开挖施工）结合在一起，解决了河流汛期高水位的卵石、碎石地层基坑开挖难题，保证施工工期与施工安全，非常适用于西藏地区卵石、碎石地层小型深基坑施工。