桥主墩承台钢板桩围堰施工技术

曾懿生

(核工业华南建设工程集团公司，广东 广州 510000)

1 工程概况

某工程大桥由三个部分组成，即北引桥、南引桥和主航道桥，其中工程中的主航道桥采用的是C55预应力的混凝土连续箱梁，其跨径的布置是(83+150+83) m。

而24#和25#的主墩在分离式的高桩承台作为基础，其承台的尺寸是14.2 m×10.2 m×3.5 m，同时配6根直径2.2 m钻孔灌注桩，而在顺桥向通过布置横桥以及两排的方式布置三排。而承台的底标高是-2.5 m，而海底的标高是-4.88 m与-5.9 m。

在桥位处主要受到不规则的半日潮影响，即每天有两轮的涨落潮，而根据历史相关统计数字可知，最高潮位是+2.5 m，而最低潮位是-2.4 m，其最大的潮差是4.3 m。

2 分析钢板桩围堰的施工情况

结合成本和工期的对比可知，采用的是21 mSP-IVw型的钢板桩进施工。在主墩的左右幅中，两个承台的设置整体式围堰，而围堰距的承台边是1.75 m，尺寸是35.42 m×13.84 m，而顶标高是+6.5 m，其底标高是-14.5 m，通过双拼HW588型的钢设计两层围凛，再结合1 m厚C25的水下混凝土而进行封底。

2.1 分析钢板桩围堰的施工设备运用情况

2.2 分析钢板桩围堰施工方法

在钢板桩围堰的施工过程中，将围檩作为其中钢板桩内导向，并且在定位卡板的作用下而作为其外导向，然后再用钢护筒进行安装，对于挂腿上的施工，采用的是双层定位卡板。

(1)分析钢板桩插打的方式

根据逐片插打的要求而逐渐进行纠偏，并采用分阶段的方式进行插打。在钢板桩过程中，运用的是三条非合龙边插打满足设计的标高，而在合龙边位置则先把钢板桩插打入土，然后保证一定的深度，防止其受到潮水的影响。然后再逐一二次复打。

(2)钢板桩的插打次序分析

受潮水的影响，插打钢板桩有两个不同的流向，为了能够更好地减少水流的阻力，可以在上下游的侧面低平潮、高平潮处进行施工，此时施工侧面则需要保障合龙口边长短于另一侧。

(3)施工的预防措施分析

在钢板桩的施工过程中，主要是依靠锁口密实的方式而有效防止其出现漏水的情况，但是在施工中存在钢板桩质量以及插打垂直度的问题，则需要在钢板桩围堰处采用如下具体措施处理。

①施工措施

在施工中，通过加强对锁口位置的检查，并运用同型号短钢板桩进行锁口渗漏的试验，而且在检查钢板桩的工作中，则需要控制好锁口的松紧程度，防止其出现过松或者是过紧的情况，进而使得钢板桩的施工后期出现渗漏的情况；因此，在施打前需要对钢板桩锁口位置进行严格地控制，但需要保障其有良好的完整性。

②施工后处理

在抽水之后，钢板桩的锁口漏水不严重的情况，则直接运用橡胶止水带进行填堵。但是对低潮之后渗漏的情况较大，此时需要快速堵漏剂锁口对应的位置；如果出现渗漏严重的情况，则可以采用散装的细颗粒进行堵漏物(例如木屑、谷糠以及炉渣等)，并运用内侧橡胶进行侧嵌塞。

在钢板桩插打后，还需要使用牛腿把对应的围凛系统固定，然后解除施工中的悬臂挂腿，进而更好地完成转换工作。在封底过程中，混凝土的底标高是-3.5 m，而根据河床的标高设计可知，回填粗砂到封底的底标高保持在30 cm左右，即-3.8 m。

3 分析围堰封底的施工情况

3.1 封底混凝土的性能

在封底混凝土中，主要采用的是桩基钢护筒进行施工，进而能够将握裹力保持平衡钢板浮力和上部承台施工的荷载力量，对比分析可知，C25水下的混凝土可以在封底方面保持其厚度是1 m，而方量是490 m3。

在封底混凝土施工中，需要满足混凝土所要求的强度，即粘聚性、缓凝时间以及流动性的基本要求，在490 m3的混凝土施工中，浇筑的预计时间是7 h。具体性能要求见表1所示。

表1 混凝土的性能指标

3.2 分析封底中混凝土的施工情况

(1)选择封底的混凝土导管

其中导管直径的是Φ300 mm，并运用快速接头方式保证导管的质量。在导管使用之前，需要做好水密试验；除此之外，在安装导管中，就需要保障每个接头都能够进行检查，进而可以固定导管底口的离围堰底部，大约为10～15 cm。

围堰与钢管桩分布可以参照桥梁中的封底混凝土经验，流动半径为4 m，一共两台天泵保持对称浇筑，14个浇筑点，进而可以保证每台天泵可以完成7个不同的浇筑点，此时一定需要14套导管，而每根导管的长度控制在11 m左右。

(2)分析封底混凝土的施工

在围堰封底的施工中，需要在退潮后才可以开始施工，然而封底混凝土在浇筑中则需要保证围堰内水头可以高于围堰外，进而更好地减少钢板桩中的漏水缝隙。

①分析封底混凝土的首封浇注情况

导管作用的半径是4 m、而直径是300 mm，首批混凝土的灌注高度设定为0.7 m，此时通过计算可知:V=h1πd2/4+Hc·πR2/3=11.8 m3，然后选用容积大料斗(12 m3)继续支撑，其移动时是空斗，而采用的是50 t履带。在首封中，主要采用的是拔塞法施工，即料斗内通过洒水润湿之后，再用塞子堵下料的管口，然后再运用履带挂住塞子，使得天泵泵送混凝土到贮料，待大料斗充满混凝土之后拔塞，完成首封还需要浇筑混凝土一直到达到设计标高。

②分析封底混凝土的测量情况

在封底混凝土的施工中，混凝土中流动半径的边缘处和混凝土死角处都需要设置对应的观测点，并在浇注混凝土中可以保持标高、原始长度以及导管离基的坑底距离，并记录好对应混凝土上升的高度、凝土流动半径和导管埋深信息。

③分析封底混凝土浇筑

导管正常情况下，不需要提升导管。如果在混凝土的压力之下而难以下料，则需要控制混凝土的方量，即不能超过对应履带吊的吊重，在每次提升高度过程中需要低于20 cm。

④分析封底混凝土的终浇情况

结合现场各测点情况而确定该点能否停止浇筑。此时就需要在测量人员可以有效对混凝土进行全面测量，其中的重点测量是护筒周边、围堰内侧转角以及导管作用的半径相交处，并能够结合设计标高而采取一定的补充浇筑，进而能够保证封底的厚度满足设计的要求。

(3)分析封底混凝土中的取样和抽水情况

在混凝土的浇筑中，通过制作三组混凝土的试块，分别在实验室中养护3 d、5 d以及7 d，然后进行检验是否达到设计的强度。

在钢板桩围堰的封底过程中，混凝土的强度满足对应的要求之后，则进行抽水。而在抽水中需要观测围堰的变形情况，如果变形过大或者突然变形的情况则需要停止抽水，进而分析原因，然后找出对应的解决方法，最后继续施工。在抽水后，还需要对凿除桩头的超灌情况设计不同的角点与周围的预留集水坑和集水槽，进而保障其浇筑为30 cm左右，从而可以在承台的主体位置完成施工。

4 结束语

结合分析可知，在围堰临时结构中，桥梁中的承台深水需要保障良好的基础，同时这也是施工中最为重要的部分。根据某工程大桥中主墩承台的案例进行分析，主要运用的是钢板桩围堰的施工技术，同时对其进行详细分析。实践表明在大桥主墩钢板的施工过程中，抽水之后无渗漏的情况，而在钢板桩围堰的结构方面，则需要保障其稳定和可靠性，有效为承台施工的质量提供保障，进而使得桥梁工程实现可观经济效益的目标。

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[2] 张恒.黄河大桥主墩承台钢板桩围堰施工[J].城市建设理论研究:电子版，2013，(21).

[3] 王爱君,陈学锋.斜拉桥主墩承台钢板桩围堰设计与施工技术[J].工业，2015，(4).