钢板桩围堰技术在桥梁施工中的应用

江潆 桂甜

摘 要：为了提升桥梁基础工程的质量，不断推进我国交通桥梁事业的发展。文章立足实际，以钢板桩围堰技术为研究背景，在阐述钢板桩围堰技术内容以及优势的基础上，依托某桥梁工程项目实例，深入性的对钢板桩围堰技术工艺操作过程与施工质量控制要点分析。以期望分析后，可给同类工程提供借鉴。

关键词：桥梁工程;钢板桩;围堰技术;应用分析

0 引言

在交通基层设施中桥梁工程是非常重要的一项工程，桥梁工程具备施工周期长、施工难度高特点，特别是桥梁下部结构基础工程，由于基础桩基结构需要埋设到土层中，其稳定性与桥梁整体结构的安全性有积极作用。在桥梁基础工程施工阶段，采用钢板桩围堰技术可以将桥梁桩基工程的施工质量、进度提升故而得到了广泛的使用。

1 技术概述与优势

1.1 技术分析

在桥梁工程项目中，钢板桩围堰技术是常用的一项技术，钢板桩围堰结构主要是通过在钢板桩位置上设置不同尺寸的锁扣，使其能够形成一个围护结构从而提升隔挡能力。钢板桩围堰与其他类型的围堰相比，其具备密封性强、耐久性高等特点，同时钢板桩围堰还能够实现多样式的联锁需求，可以按照不同的工程需求调整外形结构，并且可以使用与不同范围的深水区域，表1为不同施工位置钢板桩围堰类型选择[1]。

1.2 技术优势

（1）结构轻便、强度高、防水性能佳。

（2）具备超强耐久性、使用周期可达50年之久。

（3）具备良好的互换性能，重复利用次数>20次。

（4）操作方便、可缩短施工周期，安全可靠、成本低。

（5）具备施工环保性，河道占用面积小，不干扰河流运行。

2 工程概况

某桥梁工程全长870 m，跨江桥面宽为175 m，河水深度为6 m～6.6 m。桥梁工程位置处每年雨水集中年份为4～9月，河水的变化会给桥梁墩柱施工造成影响。所以，为了提升桥梁墩柱的施工进度与安全性，在经过各方面参数分析后，決定采用钢板桩围堰对该项工程进行施工，具体操作步骤如下：

3 施工流程

施工前的准备工作→岸上钻孔平台施工→局部钻孔平台施工、平台拆除→钢板桩施工→围檩安装和支撑→泥浆开挖→混凝土浇筑封底→桥梁承台施工→桥梁墩身施工→拆卸围堰。

4 钢板桩围堰施工

4.1 施打钢板桩前准备

该工程钢板桩打桩与拔桩机主要选择2台90KM的液压振动锤与2台60 t的履带吊机组合而成。在钢板施打之前，全面检查锁扣，且处理好锁扣接长工作。在相关需要焊接部位处理上，需要采用夹具将钢板桩固定而后在焊接，以免出现焊接变形的情况。针对需要接长的钢板桩，需要处理好相邻位置接头的接触点，需要按照“上下错开”的原则进行，且间距需≥2 m，同时还要做好设置点的测量控制以及河床场地的清理工作。

4.2 导向架布设

在实践过程中，为了切实的将钢板桩的施打桩面的平整度、垂直度提升，在正式打入钢板桩之前需要设置好导向架，该工程中导向架组成包含了导向桩与导向梁。在导向架布置时需要控制其刚度与强度满足施工要求，因为打桩环节会出现偏差等问题，而导向架的功能在于纠正偏差以及倾斜问题。导向架安装时要做好以下几点控制：

（1）导向架安装阶段，需要配合全站仪以及水平仪器做好相关位置的调整。

（2）安装导向架时需确定好导梁的高程，使其能够满足钢板桩的施工高度与施工质量要求。

（3）导梁位置需要具备垂直性，要与钢板桩保持一定距离，减少碰撞问题出现。

4.3 钢板桩的插打工艺流程

钢板桩插打工艺见图1所示。在施工环节若出现钢板桩合龙不到位情况，则需要换选异型钢板桩去替代施工，操作时当标准钢板桩按照设计角度插入之后，要安排工作人员对余下的桩位尺寸进行检测，从而保证后续的插入距离得到保证[2]。

在施工环节若出现钢板桩合龙不到位情况，则需要换选异型钢板桩去替代施工，操作时当标准钢板桩按照设计角度插入之后，要安排工作人员对余下的桩位尺寸进行检测，从而保证后续的插入距离得到保证。

4.4 钢板桩的围檩施工

在围檩施工环节中，首先需要将第二层到第四层的围檩放到围堰的地面当中，而后再对第一层的围檩与横撑以及角撑等结构安装，最后安装完毕相关设施之后，根据设计工况进行抽水，挖泥施工，最后在进行第二层与第四层围檩安装及支撑。

4.5 封底混凝土施工

在混凝土封底施工环节，按照工程方案的要求水下封底材料厚度需要达到2 m。故而，在施工中先采用集料斗对材料处理后下料，随后采用内径为30 mm的无缝钢管导管将混凝土灌注到结构当中，在灌注环节安排工作人员就检测混凝土标高，当标准满足标高设计点后，即可完成封底工序。

5 钢围堰监测

在施工的过程中，由于围堰是在深水区域，此时钢板桩的侧壁必然会受到水压作用的影响，施工时安全性与质量均存在一定的风险。为了达到信息化施工以及提升钢板桩围堰施工质量。需要在施工环节做好钢围堰监测工作，要求在钢围堰监测时通过对钢板桩支撑轴力、桩体变形情况以及水位的变化情况进行记录，从而将预警值计算出来，从而保证工程开展中当工况接近预警值时可以即刻的停止施工，对施工对象调节[3]。

6 钢板桩围堰拆除

当承台工序完成后，需将临近的临时实施拆卸，承台通过验收之后需要采用砂石土往基坑中回填使其达到标高要求，而后待上部施工支架安装完毕后，则可开始拆除围檩。需要注意的是在回填开展之前，需采用黄油在钢板桩的内侧均匀涂刷，从而减少拔桩的摩擦力。

围檩拆除环节，针对需要拆卸的围檩结构，要采用钢丝绳以及手葫芦将其吊起，而后安排工作人员采用气割设备进行切割。切割完毕后，在拔除钢板桩时，首先采用振动锤在其顶部进行2 min的振动，让钢板桩体的应力得到释放，而后在缓慢的提升钢板桩，若出现一次拔不上来时，可以停止施工，而后通过将桩体打下少许后，再来回的往上拔，反复该动作多次即可拔除桩体。

7 施工质量控制

7.1 围堰防渗措施

（1）围堰防渗处理的环节，需保证钢板桩的垂直度达到设计要求，而后选择振动打桩机进行打桩施工，最后在插打过程要在钢板桩锁口的位置放置一定的黄油，从而提升锁口的质量。

（2）抽水环节若存在漏水后需要马上采取水泥以及粗砂料在漏水的位置进行封堵，在具体操作中，可以采用堵水导管把堵漏需要的材料吸收到钢板桩锁口区域的缝隙处，使其达到填充的目标从而达到止水目标。

（3）若施打钢板桩时，不能满足设计的标高要求时，为了提升围堰止水效果，在钢板桩底部的位置上进行钻孔注浆施工。施工时一旦出现渗漏情况时需要采取止水帷幕处理技术进行控制[4]。

7.2 钢板桩施工质量保证措施

（1）钢板桩施工的过程中，若采用振动沉桩方式施工时，需要保证振动垂锤、钢板桩、夹具处于相同的轴线位置上，从而减少沉桩偏移等问题出现。

（2）当振动锤夹紧钢板桩起到时，需要做好钢板桩插口垂直的插入旁边的桩锁口当中，且等待桩体位置正确、稳定且垂直以后，方可振动施工。施工环节每当钢板下沉2 m～3 m时，需要停止施工，安排工作人员检查桩体的垂直度，若出现偏差问题则需要及时的修正处理。

（3）施工环节若出现桩体下沉速度缩小，需要及时的停止施工，而后提升钢板桩在进行重新下放施工使其能够快速的下沉。

（4）在钢板桩插打环节，宜按照“正直插桩、分散即纠，合龙调整”的施工原则进行操作。

（5）安装导向桩需要保证牢固性，严格做好钢板桩施打平面的精度控制，使其处于顺直状态，以保证在围堰时能够密切的与地面形成一个整体。

（6）在首次施打钢板桩时，要采用慢打下沉的方式进行，并且在控制桩体垂直度基础上，加大力度使其下沉。

（7）钢板桩材料性能、强度等指标上均需满足规范规定以及设计方案要求[5]。

8 结语

当前在桥梁工程施工的过程中，钢板桩围堰施工技术属于一种非常先进的施工手段，施工作业时占据河道施工面积小且施工周期不长，能够在深水域或是各种软基区域中施工。相比于常规的施工方式而言，其具备施工效率显著、环保性能高等多种特点。针对处于河道区域的桥梁工程而言，采用钢板桩围堰技术进行桩基施工是不二选择，在上文分析中，通过分析可知钢板桩围堰施工技术的应用可以保证项目高效实施，这表明了该技术具备超强的技术性能，值得推广使用。

参考文献：

[1]陈致昂.钢板桩围堰在水中桥墩加固工程中的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016（06）：2109.

[2]马梁.钢板桩围堰在水中桥墩加固工程中的应用研究[J].交通科技，2015（03）：31-34.

[3]赵宇.铁路桥梁水中墩钢板桩围堰施工工艺研究[J].工程技术研究，2018（11）：247-248.

[4]符义涛.钢板桩围堰在桥梁水中承台施工中的具体应用[J].中国新技术新产品，2014（04）：73-74.

[5]朱一雄.钢板桩围堰在桥梁水中承台施工中的具體应用[J].建筑工程技术与设计，2020（31）：1485.