钢板桩围堰施工技术

作者：荆高选

来源：《科技资讯》 2013年第34期

荆高选

（江苏北信工程咨询监理有限公司 江苏南京 210017）

摘 要：钢板桩施工技术是国内一门新兴的技术，突破了传统施工方法的约束，具有明显的优势。钢板桩是带有锁口的一种型钢，有各种大小尺寸及联锁形式,在铁路和公路桥梁建设中有广泛应用。本文介绍钢板桩围堰施工方案设计，重点介绍施工中遇到老桥承台、流砂等特殊清况的处理方法。

主题词：钢板桩 围堰 施工

中图分类号:TU473.5 文献标识码：A

文章编号：1672-3791(2013)12(a)-0000-00

京杭运河邳州高架桥跨老运河桥，上部构造设计为33.5＋3×48＋ 33.5m变截面双向预应力连续梁桥，下部构造设计为钻孔桩基础、低桩承台、薄壁式墩身。依据工程地质情况，在进行承台施工时，对于河中间的2#、3#主墩（如图1所示），我们采用钢板桩围堰施工，由于地质条件变化，及遇到地下不明障碍物等，针对各种不同情况，我们反复研究，充分利用现场施工条件，确定较为合理的处理方法。

1 钢板桩围堰方案设计

1.1 结构形式

采用钢板桩围堰，型钢围囹支撑。钢板桩采用拉森Ⅲ型，长13米。竖向设计8个定位桩，采用单根Ⅰ36a工字钢，围囹设计为两道并焊接在定位桩上，每道围囹用2根[36a槽钢对口焊成空心柱,并在四角设置斜撑.

1.2 围堰尺寸

根据承台平面尺寸6.5m×10.5m，在周边保留排水、作业空间及型钢围囹支撑位置，并考虑拉森Ⅲ型钢板桩的合理拼装，钢板桩围堰的设计尺寸为8.72m×12.5m。

1.3 设备

35T浮吊一台、ZD60振动锤一台及其它常规施工设备。

1.4 施工顺序

1.4.1 定位桩及围囹的安装：定位桩桩长12m，共8根，桩尖做成锥形，测量定位后采用振动锤打入，并焊接牛腿、放上围囹所用杆件，加工好第一层围囹并沉入到指定位置。加工第二层围囹并作为工作平台。

1.4.2 钢板桩的插打与合拢：插打前应对钢板桩规格进行丈量检查，钢板桩有弯曲、破损、锁口不合格的均应整修，锁口清理后，涂抹黄油，将桩尖凹槽底封闭，以减少插打的摩阻力。沿围囹外围打入钢板桩至合拢。

1.4.3 基底开挖：抽水、堵漏，并采用高压水枪冲泥、吸泥泵吸泥进行明挖清基，边抽水、边堵漏、边清基，开挖至设计标高后进行水下砼封底。

2 3#墩地下管涌的处理方案

3#墩围堰合拢后，按原设计方案采用高压水枪冲泥，吸泥泵吸泥进行明挖清基，当开挖接近承台底标高时，在围堰中部出现流砂，并形成管涌，随抽水力度的加大，管涌迅速扩大并夹带大量泥砂，十几个小时涌出的泥砂堆积厚度达1m左右。考虑到明挖除土很可能造成砂层塌陷从而危及钢板桩围堰的安全，经反复讨论，决定采用潜水员水下清基方案。

2.1 水下清基设备

10T驳船1艘，7kg/cm2高压水枪2套，TE—3潜水设备3套，1.5T卷扬机1台，10m3空压机1台，φ140cm吸泥泵2台。

2.2 水下清基

2.2.1 采用潜水员水下操作高压水枪冲泥，吸泥泵吸泥。高压水枪在水下冲泥时要避免遗漏，尽量保证基底的平整，以提高封底砼的灌注质量。在清理至设计标高后，测量人员要由潜水员配合对基底标高进行认真检查，确定是否达到预定深度，封底前由潜水员再进行清理一次，清除浮泥，并对钢板桩内侧及桩头周围要认真清理干净，以免封底后漏水。

2.2.2 水下清基工作考虑到潜水员安全问题，夜间不能进行，为加快清基速度，采取两班人员轮流作业，白天不间断施工。

2.3 灌注封底砼

2.3.1 封底砼采用C25，配合比按水下浇注砼配合比选用，坍落度在16—20cm，封底砼厚度1.5m

2.3.2 浇注水下砼前，在底部铺设20cm厚碎石，防止基底淤泥上浮，影响封底砼质量。

2.3.3 根据现场具体情况，采用单根导管灌注，导管底与基底的距离要控制在20cm左右，灌注砼由某一角开始逐步向外推进，一次浇筑到设计高度。经施工中实地测量，封底砼导管有效半径在3m以上，因此在8.72×12.5m2范围内，共设12个灌注点。受围堰内支撑的影响，在

导管从一格移到另一格时，必须提出水面，施工中尽量缩短导管移位时间，在导管插入封底砼重新开始灌注时按首批砼进行操作。

2.3.4 因采用水下清基，桩周围及钢板桩周边难免有清理不干净的地方，在施工时采用二次砼封底，第一次封底厚度为1m左右，第二次封底厚度为0.5m左右，确保砼封底成功。当第一次封底砼达到设计强度的80%后，开始抽水，对钢板桩漏水部位边抽水、边堵漏，对封底砼有漏水的地方要查明原因，采取措施，并进行第二次砼封底。

2.3.5 二次砼封底完成后，对其表面进行整修找平，高的凿除，低的找平，并开始凿除桩头砼。

2.4 施工安全

由于水下开挖、封底，涉及人员水下操作，并且需浮吊等大型机械设备共同作业，一定要严格遵守安全操作规范，配带必要的防护，确保施工安全。

3 老桥承台的清除方案

在2#墩施工过程中，发现新设计承台局部侵入老桥承台，重叠宽度约20cm，因老桥承台与新建桥已完钻孔桩十分接近，考虑水下爆破作业将对桩基产生严重影响，如果爆破不完全，可能更增加处理难度。根据现场条件，确定采用冲击锤砸除老桥承台方案。

3.1 搭设水上施工平台

将影响作业的钢板桩拔除，在预计施工范围内搭设工作平台，先打入6根长11米的定位桩（[32槽钢对焊），并在竖直面上加斜撑，然后在水面上用Ⅰ32工字钢联结，上面铺设槽钢及方木，平台尺寸满足钻机移位要求。

3.2 冲击锤冲孔

用驳船将冲击锤运到施工位置，用浮吊配合在工作平台上定位。钻机应与工作平台牢固联结，确保施工安全。

3.2.1 定线。根据原设计钢板桩围堰的尺寸，确定破除老桥承台的范围，事先在工作平台上定出两个端点，施工中挂线用来指示钻机移位。

3.2.2 冲孔。钻机从一侧开始连续冲孔，开始要低锤密击，锤高0.4—0.6米。冲孔过程中随时注意偏锤情况，出现偏锤时，抛下部分碎石，使孔底平面略平，并调整冲击力度，防止锤头铡滑破坏工作平台。在冲孔达到设计深度后沿计划线路前移，第次前移1.0m的距离（小于桩锤直径1.2m），保证相临两孔部分重叠。每次钻机就位的位置，都在平台上相应位置作出标记，为防止遗漏，将钻机沿直线连续冲孔，直到老桥承台另一侧。最后沿已完成线路倒退移动钻机（错开原钻机就位点）进行冲击，来复核处理效果，以保证钢板桩顺利插打。

3.2.3 钢板桩合拢锚固。沿原设计钢板桩围堰尺寸测量定位插打钢板桩并合拢，由于钻机冲击部分形成坑槽，不能保证钢板桩支撑强度，在该处钢板桩两侧浇注水下砼，对钢板桩进行锚固。在保证安全的前提下尽量减少砼锚固钢板桩的数量，以减少围堰拆除的损失。

3.2.4 抽水处理。用冲击锤对老桥承台处理后，侵入围堰内部的碎石块，在围堰合拢支撑后，抽水进行处理。

4 结语

钢板桩围堰是目前极具优势的深水基础围堰施工技术,?是水上桥梁承台基础施工中最常用的一种板桩围堰形式。钢板桩施工适用范围广，钢板桩围堰整体刚度大，强度高，容易打入坚硬土层；施工比较集中灵活，速度快，在黏性土层深水基础施工中，不需要水下作业，沉入深度大，打拔桩容易，可在深水中施工；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用，对于钢板桩施工技术，应进一步研究各种新型桩材和施工设备，建立施工技术标准规范，以推进该项技术不断完善。

参考文献

[1] 石博．静压法钢板桩围堰施工技术[J]．地下空间与工程学报，2009(2)：67—70．

[2] 陈国主．静压植桩机在河川港湾工程中的应用[J]．市政技术，2012(3)：4—5．

[3] 叶燕．无噪声自行式静压桩机在基坑围护工程中的运用[J]．建筑施工，2007(4)：237-239．

[5] 姚庆敦.钢板桩围堰及支撑系统的稳定安全性分析[J]．中外公路 2009(6)：174—177．