钢板桩围堰在桥梁水中承台施工中的具体应用

赵志远、殷路路

（中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450000）

1 工程概况

以孟加拉国盖班达提斯塔河桥梁工程为例，从地理情况来看，该河流所处的地区属于河流冲积地貌。

相关人员的实际勘测表明，在雨季期间，该河流的河面总宽度达到3km，其中主河道宽约400m，除主河道位置地形变化较大外，河流其他区域的地形相对平坦。

该工程桥梁的整体高度为10～20m。从土壤性质来看，河床表层3～5m 为粉土+砂性土，5m 以下为砂性土，砂性土不具有黏聚性，且透水性较好。从该桥梁工程的实际特点来看，桥梁的整体长度为1490m，中心里程为CH3+706m。从桥梁分类上来看，该桥梁属于特大型桥梁。

在施工过程中，该桥梁使用的是钻孔灌注桩技术。为了保证工程质量，所有桩体均具有较强的摩擦力。桩基深度最大可达42m，相关人员的统计表明，在整个桥梁工程中有290 个桩基及30 个承重平台。从工程的实际特点来看，这些承重平台绝大多数都在水中，承重平台的规格为8.9m×8.9m×2m。在桩基的施工过程中，普遍采用土筑岛施工平台，平台的顶端高出水平面1m 左右。同时，承重平台的底面处于水下3～5m 的范围内。

根据这些承重平台的实际情况来看，如果相关的施工人员想从根本上保证承重平台的施工效果及其安全性、稳定性，首先需要解决的就是底部涌水、水测压及渗水的问题。

相关人员应对工程进行全面考虑，并结合该地区的实际情况，在施工过程中选择合适的施工技术以及施工手段，确保工程如期完成，同时为企业带来应有的经济效益。

2 钢板桩围堰在桥梁水中承台施工中存在的问题

2.1 钢板桩围堰施工前未了解相关的环境特点

根据建筑工程的实际特点，在施工前，应派人员探查周围的环境。因此，在运用钢板桩围堰技术施工前，水中桥梁承重平台施工单位应选派专业人员对施工区域的环境进行详细调查，并形成调查报告。在调查的过程中，调查人员应重点关注工程的地质土壤环境、施工现场周边环境、施工区域的水质、施工区域的居民基本情况等。相关人员对地质土壤环境的调查，主要是为了根据土壤的情况选择所需要的钢板桩。而调查施工环境周边的居民情况，则是为了保证施工过程中不会对居民的生活、产生造成影响，从而维护企业的良好形象。同时，施工企业的管理者也应进行深入走访，及时了解工程可能对居民的生活、产生带来的影响，并结合居民的基本生活需求调整施工方案。但实际情况却是，部分调查人员对于施工环境的土壤特点及周围居民的基本情况调查得不够细，导致施工过程中的噪音严重影响了居民的生活，也为工程的推进带来阻碍。

2.2 钢板桩围堰施工不符合相关要求

由于钢板桩围堰技术是一项先进的技术，在水中基础承重平台的施工中起到了不可替代的作用，因此，在应用该技术的过程中对施工人员的要求也较高，必须具备过硬的素质以及良好的职业道德。例如，在钢板桩运输的过程中，施工单位的有关领导应当组织施工人员使用加长版运输车进行运输，从而保证钢板桩不会因道路的崎岖不平而出现损坏。鉴于钢板桩的特点，在运输的过程中还应当尽量选择平坦的道路，运输人员不应为了节省高速公路费而选择山间小路。

此外，当钢板桩抵达水中桥梁基础承重平台施工现场时，相关人员要选择承重能力较强且地面相对平坦的区域将其堆放，从而保证其不会因重力过大而发生断裂。在钢板桩插入土壤的过程中，相关人员还应当采用逐片插入的方式。然而调查结果显示，现阶段，很多施工人员并没有按照工作流程完成相应的施工任务，致使整个工程的质量下降，达不到国家的相关标准，导致工程存在较大的安全隐患。

2.3 钢板桩围堰施工过程中的监测力度不够

研究发现，在现阶段的桥梁施工过程中，施工单位的监测部门没有采取有效手段，对钢板桩围堰的施工过程进行全面检测。在运用钢板桩围堰施工技术进行施工的过程中，发现小部分施工人员及技术人员存在玩忽职守的现象。

造成这些现象的主要原因有以下三个方面：

首先，施工单位的管理者没有认真研究钢板桩围堰的技术特点，也没有建立健全相应的监测制度，导致监测人员不能够对整个施工过程进行全面监督、管理，增加了安全事故发生的概率。

其次，单位管理者没有认识到监测工作对整个工程的重要意义，很多施工单位将经济利益放在第一位，并没有投入资金提高监测人员的待遇以及引进先进的检测设备，致使施工过程中的监测工作流于形式，达不到很好的检测效果。

再次，现阶段，部分施工单位缺少对员工进行思想教育，导致员工缺乏责任感，不能以积极的心态投入到施工中，甚至在工作中产生了严重的逆反心理与抵触情绪，不利于整个工程的推进。以上这些现象，都说明在桥梁施工过程中，部分施工企业的监管工作做得不到位，也说明了在现阶段的桥梁施工单位中，有很多方面仍需改进。对此，管理部门应制定相关政策，帮助桥梁工程施工单位建立健全相应的制度，让这些单位的监管工作迈上一个崭新的台阶。

3 钢板桩围堰施工

3.1 确定钢板桩围堰的尺寸

经过测量，承重平台断面的尺寸为8.9m×8.9m。在具体施工的过程中，要在每侧预留长约1m 的施工空间。在正式施工时，先由测量人员测量承重平台的大体轮廓，再用石灰画出具体的形状，以便后续工作。在确定钢板桩围堰尺寸的过程中，相关人员要采用专业的工具并以认真负责的态度测量相关参数，保证工程的顺利进行。

3.2 钢板桩施打

在实际施工过程中，要充分利用挖掘机与振动锤，并采取合适的手段将两种设备整合在一起形成打桩机。从工程的实际特点来看，振动锤最好选择NPK-HP07SXB 型号，该型号的振动锤产于日本，且该振动锤的激振力可以达到200kN。在施工过程中，相关人员采用逐一施打的方式，先对一侧角上的钢板桩进行施打，在该工序完成后再将振动锤停在距离其最近的承重平台上，进行侧向施工。这样一来，工作人员便可以随时观察施工情况，并且能够有效的提高施工效率。在振动锤的帮助下，相关人员可以将电缆升高，将油管理顺。当振动锤下降时，液压开口变大，这时工作人员在锁口的部位涂抹一定剂量的润滑油或润滑剂，在其帮助下，振动锤会抬起。当钢桩板的顶端高度超过承重平台顶面约30cm 时，则应停止该项工作。在振动锤下降过程中，工作人员可以将桩拉到夹口中，并同时打开液压机，使之能够将桩体夹紧。该项工序完成后，施工人员可将桩体与锤体同时抬起，二者会因为重力的原因自然下落，在下落过程中，锤体将桩体压至淤泥下部最大深度。在之后的工作程序中，工作人员可以尝试将桩锤打开30s，而后让振动锤停止振动，并利用锤体的惯性继续进行打桩工作。在打桩过程中，施工人员要想方设法让桩体进入相对密实的土层中，在完成相应的施工后，施工人员可以考虑开启振动锤，并用振动锤敲打钢板桩，使钢板桩逐渐下降。

在这一工作流程中，工作人员应严格控制锤体的下降速度，从而最大程度确保桩体处于垂直位置，以便接下来的工作能够顺利进行。相关人员应采用合理的方式，确保桩体结构的止水能力。当桩体与原设计高度相差40cm 时，可以考虑将振动锤关闭。由于振动锤自身具有一定的惯性，所以它还可以继续工作一段时间。在完成上述所有的操作程序后，施工人员可以松开液压夹口，并提升振动锤的高度，而后进行第2 根钢板装的敲打，如此反复上述程序，直至完成所有的施工工作。

3.3 钢板桩围堰的加固

在对钢板桩的敲击工作完成后，施工人员可以运用长臂挖掘机将围堰中的淤泥彻底的清理。在清理的过程中，可以用潜水泵将其中的污水抽干净，这样能够保证围堰的稳定性，以便工作人员进一步提升围堰的刚度。如果围堰出现松动，那么施工人员要在第一时间采取紧急加工措施，从而避免安全事故的发生。在围堰施工过程中，工作人员应该沿着钢板桩进行施工。

3.4 钢板桩围堰的拆除

在钢板桩围堰的拆除过中，工作人员要先进行钢板桩的拔除工作。在该项工作开始前，工作人员要对每一块钢板进行全面、细致的检查，判定该项工作的难度。在完成承重平台的浇筑施工后，工作人员要对城中平台进行切割，并运用拔桩机将所有的柱体全部拔出。为了维持施工现场的基本秩序，工程管理人员应第一时间运走拔出的柱体，同时组织专门人员清洁、打扫施工现场，从而保证干净、整洁的施工环境。

4 围堰受力情况分析

根据施工方案，工作人员通过分析可知，在运用钢板桩围堰技术进行施工的过程中，围堰主要面临3种受力情况：

第一，当钢板桩加了第一道内撑后，抽水至第二道内撑所在的位置时，由于第二道内撑尚未安装，所以可以把河床表面看作是钢板桩受力的一个支撑点，这种情况可以作为第一种受力的情况，工作人员需要验算此时钢板装的基本受力情况。

第二，当钢板桩添加了两道内撑之后，工作人员要利用相关设备开挖至最底层的混凝土，并根据混凝土的实际情况进一步分析钢板桩的受力情况。

第三，当钢板中的两道内撑全部按照相应的设计标准安装完毕后，工作人员可以将混凝土封底，在封底工作完成后拆除第二道内撑，并及时分析此时的受力情况。

相关的技术人员可以根据上述3 种不同的工况，进一步计算钢板的压强，具体的计算过程要根据施工的实际情况来确定。工作人员还可以通过这3 种工况分别计算出每道内撑所受到的最大反作用力，并根据反作用力强度、刚度、稳定性等重要的指标。在具体的施工过程中，工作人员应建立相应的函数模型，及时对各个施工零件进行受力分析，从而保证桥梁工程的稳定性及安全性。在对围堰进行梳理、分析的过程中，相关人员也可以及时向专家请教，并不断引进最新技术，从而得到最准确的数据，为企业决策层的决策工作提供重要的参考依据。

5 如何使钢板桩围堰施工技术在桥梁水中承台施工中得到更广泛的应用

钢板桩围堰施工技术人员，应在正式施工开始前，积极到周边走访，了解施工区域的土壤环境和居民的基本情况，并将这些情况准确记录，形成工作日记。施工企业的相关决策层应组织人员对这些数据进行认真分析，避免因为施工环境及周围的居民对施工过程产生影响。同时，施工单位也应组织专门的审计人员，对整个施工过程进行严格审计，审计人员也可以根据施工场地周围的环境及居民的基本情况向决策层提出合理的意见或建议，让整个施工计划变得更科学有效。

6 结语

本文结合具体案例，对钢板桩围堰技术在承重平台施工中的应用进行了分析和描述。由于该技术引进的时间较短，在应用的过程中容易出现问题。对此，各施工单位的管理人员及技术人员应当给予高度重视，认真分析这些问题产生的原因，不断优化该技术，从而使该项技术能够更大程度地助力我国的桥梁工程建设。有关部门也应给予施工单位一定的政策扶持，促进他们进行专项技术的改革与创新，为我国的桥梁工程建设事业做出贡献。