桥梁水下基础钢板桩围堰施工技术探讨

摘要：本文结合工程实际，对桥梁水下基础钢板桩围堰施工技术作一些探讨。

关键词：水下基础钢板桩围堰施工技术

中图分类号： TU473.5 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

某公路大桥总长1007.5米、孔数-孔径为:25-40m，设计角度90°。上部结构为装配式后张预应力混凝土T梁，先简支后结构连续，下部为柱式墩，桩基础，肋板台，桩基础。根据水文、地质及工地现场的实际情况、工期要求，经多次方案讨论后，决定采用钢板桩围堰施工方案。主桥墩水下系梁、墩柱（身）采用钢板桩围堰施工方案。钢板桩围堰尺寸定为：单排主墩为26.4m×4.8m，钢板桩选用OT22型，主墩均采用长度为12m的钢板桩。

二、施工技术要点

1、钢板桩围堰施工流程

开始测量放线插打定位钢板桩插打钢板桩围堰合拢基坑吸沙设置第一层内支撑基坑吸沙设置第二层内支撑吸沙到设计标高混凝土封底等混凝土封底强度合格抽水堵漏破桩头检桩系梁和立柱施工拆除内支撑回填沙土拔除钢板桩。

2、插打钢板桩前的准备工作

（1）每个墩的钻孔桩完成后，移走钻机，清理钻孔平台，钻孔平台留作钢板桩围堰的工作平台。

（2）钢板桩变形检查：钢板桩在插打前有必须对其进行外形检查。对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查。锁口检查方法：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查，对于检查通过的投入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。

（3）振动锤检查：振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行检查，确保线路畅通，功能正常，振动锤的端电压要达到380－420V，夹板牙齿不能有太多磨损。

3、钢板桩围堰的插打

钢板桩插打利用50t吊车作为起吊设备，配合90型振动锤的施工方法逐片插打。

（1）导桩打设。采用90型振动锤施工，打入四个引导桩作为导向桩以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度。在四个引导桩内侧分别焊接4个牛腿，作为导梁的水平撑。

（2）安装工字钢导梁。在水平撑上安装导梁，导梁选用边线顺直的工字钢。安装及调整导梁的轴线及内边净距，将导梁与水平支撑临时焊接固定。为了确保每一片钢板桩插打准确，第一片钢板桩是插打的关键，第一片钢板桩位置选择一般在围堰的一侧开始进行插打。插打时，钢板桩桩背紧靠导梁架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的两个方向用铅锤进行观测，以确保钢板桩插正、插直。

（3）插打角桩。双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键，施工时须严格控制。精确测设第一根角桩的方位，以此指挥打桩履带吊车的移位，定位后，打桩锤的锤心必须与钢板桩的中心重合，起吊钢板桩呈垂直状态下，完成插桩；第一根桩插设时需留置一定的预留量，不要完全打入，插桩稳定后，精确复测桩的位置与双向垂直度，不符合要求时需重新插桩，直至合格为止。

（4）其它钢板桩的插打。顺着事先固定好的导梁依次插打其它钢板桩，钢板桩顺着前一根钢板桩的锁口插入，启动振动锤分次打入至设计标高。钢板桩吊起后用人工扶持顺着前一块的锁口下插，当下插困难时，可在钢板桩锁口处摸少许黄油，以减少摩擦。也可采用强迫插桩法，即桩吊起插入锁口后快速放松桩绳，借桩自重急下插入。钢板桩沉设时，采用全站仪跟踪测量，或用铅锤吊线的方法进行测量，随时检查钢板桩的偏位情况，当钢板桩发生偏斜时及时用倒链校正，以利于及时纠偏，当偏斜过大不能用拉挤的方法调整时，应拔起重插。

（5）通过检测，确定第一片钢板桩插打合格后，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打每一根钢板桩到设计位置。整个施工过程中，要用铅锤始终控制每片桩的垂直度，及时调整。

4、围堰内抽水、吸泥、安装内支撑及水下封底

（1）钢围堰内基础开挖，拟采用水下吸沙。钢板桩插打完成后，安装完第1、2道内支撑后。开始吸沙前，先清理围堰中钻孔灌注桩施工时地遗留物。本围堰清基拟采用水下吸泥机进行，吸沙机开动时注意围堰内外水头保持平衡，靠近钢板桩和灌注桩附近的沙泥较难吸出，可将水抽起一部分，用高压水枪冲刷，吸沙至系梁底标高2.5-3.0米处。设计封底1-1.5米，围堰内经过吸沙整平后进行测量，基底标高要符合设计要求，局部高低允许误差为±30cm，围堰壁和灌注桩壁不能有淤泥。为了防止污染水体，吸出的泥沙，通过泥浆泵运至指定地方处理。

（2）由于基底土层较软，为了防止抽水后，钢板桩围堰向内滑移，同时为了防止抽水后，基底发生隆起，须进行水下砼封底。

（3）砼浇注将近结束时，重点对导管与导管的中心处、钢板桩四周及钢板桩壁等部位进行高程的测量，确保砼面的标高达到设计要求。由于浇注水下封底时，砼表面无法达到比较平整的要求，所以在砼浇注时，将砼顶面标高控制在设计标高下10cm左右，待砼达到强度，围堰内抽水后，再补浇10cm砼垫层。

（4）待水下封底砼达到设计强度后，抽除围堰内的水，浇注砼垫层，在钢围堰抽水过程中，设置专业钢板桩施工人员观察钢围堰变形情况，确保施工人员的安全，抽出围堰内的水后，凿除桩头、绑扎钢筋、安装系梁模板、浇注1.5米高系梁砼。

5、围堰的拆除

（1）围堰拆除时，向围堰内注水至43.5标高处，拆除第二道支撑时将工字钢切割取出。

（2）继续向围堰内注水至河面水位标高，并用沙土填实后，填土时要填到第一道支撑下0.5米位置，拆除第一道支撑。

（3）待拆除第一道支撑后，将钢板桩全部拔除。

（4）钢板桩拔除方法：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，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩。

6、钢板桩围堰施工中的防漏水措施

钢板桩锁口之间连接是否紧密是钢板桩围堰施工中的难点，是关系到围堰是否能成功抽水进行下道工序的关键因素。为此，须从钢板桩施工前、插打时、抽水后等每道工序加以控制。

（1）钢板桩在运到现场后，派专人仔细清理索口间杂物、观察索口是否变形，对于索口变形的钢板桩，应调正后使用。

（2）在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏（重量配合比为沥青：黄油：滑石粉：锯末=4：6：10：1）以防止钢板桩的漏水。

（3）钢板桩在插打时应保证其垂直，防止相互倾斜的钢板桩之间索口无法密贴。

（4）板桩围堰在抽水后若存在较小的漏水现象，在抽水时，可看到哪条缝出现漏水，利用漏水处水压差降产生吸力的原理，在漏水处钢板桩上迅速溜下一袋干细砂或锯木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物会被吸入接缝的漏水处，将漏水通道堵塞，有效的减少漏水量。

（5）或土工布裁剪成3－5cm的长条大的漏洞时可用混凝土堵漏。

（6）在水下浇注封底砼时，将砼顶面标高降低0.1m，待围堰内水抽干后，在承台范围内在补浇0.1m垫层，而在钢板桩内侧做积水坑，防止钢板桩间轻微的渗水对系梁施工的影响。

三、结束语

总之，钢板桩围堰钢内支撑施工具有施工工艺简单、安全度较高、可控性强、拼装简便、安装快捷的特点；即能大幅缩短施工工期，而且能有效控制和节约施工成本，在工程造价方面有明显的优势。

参考文献: [1]公路桥涵施工技术规范.北京:人民交通出版社，2000. [2]公路工程质量检验评定标准.北京:人民交通出版社，2004. [3]公路工程施工监理规范.北京:人民交通出版社，2006.