钢板桩围堰在桥梁基础施工中的应用

文/陈立斌 中铁十五局集体第二工程有限公司 上海 201713

钢板桩围堰在桥梁基础施工中的应用

文/陈立斌 中铁十五局集体第二工程有限公司 上海 201713

结合潘口电站库区大桥基础施工工程，详细介绍了钢板桩围堰工艺的应用。根据研究表明，在实际应用中需要明确钢板桩围堰地质条件，根据实际需要组织施工，并且采取有效措施严格控制施工工艺，以保证桥梁基础施工质量。

库区大桥；钢板桩围堰施工

1、前言

钢板桩围堰是工程建设中最常用的围堰方式之一，优点为：强度高便于机械插打施工、刚性好支撑效果明显、使用范围广容易打入坚硬土层；可在旱地及深水等不同环境中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼便可形成一个独立的开挖环境；防水性能好；可多次重复使用，对多循环作业显现了明显的经济性。

2、工程概况

潘口电站库区大桥，因2#和3#桥墩位于库区深水位处，设计蓄水水位355.0m，水深预计在25.0m左右，河道宽度80.0m左右，此处不考虑通航要求，为节约成本和施工方便，将桥头两侧接线路基和预制梁场的挖土石方进行筑岛围堰，在土石围堰上进行直径1.8m冲孔灌注混凝土桩的施工，桩基检验合格后，再进行破桩及承台施工。

承台施工时蓄水水位348.0m，承台底高程为341.4m，在水位下6.6m左右，筑岛所用的材料主要以土石混合料为主，透水性极大；为确保施工人员及设备的安全，拟采用钢板桩围堰进行承台施工。

3、工艺及原理

3.1 打桩施工工艺

⑴连接电缆、连接液压管。⑵打桩机可以停放在距离施工地点5m左右的位置，保证机械设备施工安全。⑶准备好振动锤，将其下降至距离地面2m左右的位置开始安装钢板桩，然后将锤上钢丝绳与桩头两侧洞进行连接，最后起锤。⑷当钢板桩距离地面1m距离时，即可暂停上升，然后开动液压机，夹紧桩，将振动锤和钢板桩移动至打桩位置。⑸开动振动锤30s，然后停止振动，利用振动锤的惯性进行打桩施工，在施工过程中，应该严格控制振动锤的下降速度和位置。⑹止水钢板桩围堰接头处的板桩为特殊设计的转角桩。

3.2 支撑加固

为充分保证钢板桩围堰及围堰内施工人员、机械的安全，根据水压力及土压力计算，需进行支撑。在钢板桩施打好后，在内侧横向焊接一条槽钢作为导向围棱，保证所有已打好的桩的整体性。主墩维护所有桩打好之后，对槽钢与桩之间焊接点进行加固满焊，转角处用槽钢进行加固。

4、钢板桩围堰施工

4.1 钢板桩的验收

由于钢板桩通常都是反复使用过的旧桩，有不同程度地变形，钢板桩运到场后，先进行外观验收，逐根检查钢板桩的完整性，如发现桩身存在裂缝、孔洞，采用钢板进行焊接补漏。对于桩身残缺，残迹，不整洁，锈皮，卷曲等都要作全面检查，并采取相应措施，以确保施工顺利进行。

4.2 锁口检查

锁口检查的目的：清除锁口内的杂物（如电焊瘤渣、废充填物等），找出缺陷加以整修。锁口检查的方法：用一块长约2m的符合类型、规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩作锁口通过检查。通过检查发现锁口不顺直或间隙过大，要及时进行整理，否则不能使用，避免为以后施工留下隐患。

4.3 宽度检查

宽度检查的目的：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。宽度检查的方法：用钢尺测量每片钢板桩的上、中、下三部分的宽度，三部分的宽度要一致，对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对尺寸偏差较大的部位调整，使其与标准规格接近，并作好标识。

4.4 锁口润滑及防渗措施

检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用过程中的防渗性能，每片钢板桩的两侧锁口都均匀涂上黄油或混合油。

4.5 垂直度控制

保证钢板桩的垂直度，成型后使钢板桩墙面与围檩紧贴，在围堰内开挖抽水清淤过程中锁口不变形撕裂，是杜绝围堰漏水的关键。为保证钢板桩的垂直度和轴线不偏位，插打钢板桩之前须先在土石围堰上用全站仪精确放出内导向框的位置并安装牢固，并保证导向框的水平，用钢板加工定位器，在使用振动锤插打时卡在钢板桩侧面，做好垂直度定位。

4.6 插打钢板桩

打桩先选上游、渗水小的地方开始，第一根边桩的定位及垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键，施工时须从严控制。然后逐渐向两边插打，在围堰下游进行合龙。插打过程中钢板桩锁口内设置足够的黄油，保证锁口顺滑，避免施工时造成破坏。钢板桩合龙要通过精确计算，确定合龙口位置，采用配桩法合龙，即根据现场实测异型钢板桩的角度和尺寸，加工相应规格的钢板桩，以确保整个围堰的密封性。

4.7 基坑开挖及围檩支撑的安装

钢板桩按设计尺寸插打完毕并经验收合格后即可进行基坑开挖，开挖到一定深度后采用围檩支撑以确保钢围堰的稳定，围檩支撑必须保证足够的强度和刚度，在开挖抽水清淤的过程中不变形。墩内支撑采用双拼I45a工字钢，在安装过程中，在个别不密贴处采用工字钢或2cm厚钢板加工成“马凳”，加工尺寸稍大于缝隙宽度，安装时先使用千斤顶将缝隙顶开，对支撑和钢板桩施加预应力，然后再安装到位，避免尺寸过小，钢板桩受外部压力向内倾斜造成裂隙，从而导致漏水。

4.8 封底砼施工

基坑开挖至规定高程后，可进行封底砼施工，封底采用C30水下砼，厚度为0.6m，一次性封底表面并找平。封底用砼采用导管送料，采用水下灌注使砼自密实自流平的方法全断面连续浇筑，浇筑间歇时间不超过30min，封底砼施工过程中，必须注意砼施工质量控制，封底用砼坍落度控制在20～22cm为宜。封底砼强度达到75%后，方可进行下道工序施工。

4.9 承台施工、周边回填

承台施工工艺同普通承台施工，承台施工过程中，须定期观测钢围檩内支撑的变形，发现有较大变形时，须及时汇报至主管领导，妥善解决。承台模板拆除完毕后，于承台周边回填碎石至承台顶面标高。

结语：

综上所述，将钢板桩围堰应用于库区大桥基础施工中，止水性能较好，而且施工效率较高。在实际应用中，钢板桩围堰施工要严格按照施工工艺及技术交底进行，保证施工质量及安全。

[1]黄剑飞.单双壁组合型钢围堰结构在桥梁深水基础施工中的应用[D].上海交通大学,2009，

[2]卢平.双壁钢围堰在深水基础施工中的应用[J].中国水运(下半月),2009,06:259-260+264.