填土钢板桩围堰的施工方法

填土钢板桩围堰的施工方法

顾顺1杨刚2戴蔚3

1南京汇锦工程项目管理有限公司 江苏南京 210000

2盱眙县龙王山水库管理所   江苏盱眙211700

3南京市第二基础工程有限公司 江苏南京 211800

摘要：通过在钢板桩围堰内装填填装物，形成施工平台，配合填装物的装填和反挖高度进行结构施工，解决现有水上钢结构施工平台占地空间大、成本高、利用率较低且对环境影响较大的技术问题。

关键词：填土钢板桩；围堰；施工方法

一、背景技术

水上桥梁下构施工对钢结构施工平台的依赖性较大，桩基施工过程中需要设置钢护筒，钢护筒及施工设备的运送需要设置钢栈桥，水中承台的施工需要设置钢板桩围堰或钢吊箱，现有水上桥梁下构施工过程中，钢护筒、钢栈桥、钢板桩围堰等钢施工平台均独立设置，配合建设，占地空间大，成本高，投入钢材料较多，利用率较低，且对地形地势的净空要求较高，特别是在水陆交界处，还需要提前搭设混凝土桥台、开挖土体，对周围地形环境及水域的污染较大。

所以，目前亟需要一种技术方案，以解决现有水上钢结构施工平台占地空间大、成本高、利用率较低且对环境影响较大的技术问题。

二、技术方案

针对背景技术中存在的现有水上钢结构施工平台占地空间大、成本高、利用率较低且对环境影响较大的技术问题，提供了一种填土钢板桩围堰的施工方法。

图1是填土钢板桩围堰的施工方法的流程示意图

为了实现上述目的，采用的技术方案为：

一种填土钢板桩围堰的施工方法，包括如下步骤：S1：打设钢板桩，成型围堰；S2：在围堰内装填填装物至指定高度；S3：在围堰上安装外围箍，并进行结构加强；S4：在围堰内装填填装物至钢板桩顶，形成施工平台；S5：在施工平台上进行桩基础施工作业；S6：桩基础施工结束后，逐层反挖填装物，同步施工围堰内撑并拆除外围箍，至围堰内底部低于承台设计高度；S7：在桩基础上进行承台钢板桩围堰干法施工。

填土钢板桩围堰的施工方法，通过在钢板桩围堰内装填填装物，形成施工平台，配合填装物的装填和反挖高度进行结构施工，提高了钢板桩利用率，减少了水上桥梁下构施工投入的钢材料用量，降低了施工成本，同时，对不同地形环境适应性较好，减少了水上桥梁下构施工占地空间，降低了对施工区域环境的破坏，能替代传统钢结构平台进行水上桥梁下构施工。

优选方案：

1、S1之前，还包括根据施工区域内水、土压力，结合各施工阶段工况，建立钢板桩围堰力学模型，预先进行结构验算的步骤。

2、S1中，采用静压植桩机或打板机进行钢板桩打设。

3、S2中，所述填装物包括片石、素填土、砂石土及其混合物。

4、围堰内底层1-2m内填装物至少包括带片石的压实土体，所述片石包括强风化、全风化岩层破碎后的粒径片石。使压实土体代替部分围堰封底混凝土，减少围堰施工中封底混凝土厚度，降低成本投入，并降低施工中的安全风险。

5、S2中，装填填装物至外围箍安装高度。为外围箍的安装提供方便支撑的平台。

6、S3中，通过在围堰内设置对拉精轧螺纹钢进行围堰结构加强。

7、S4中，在围堰内逐层装填素填土并压实，至钢板桩顶部高度，形成施工平台。

8、S7中，通过在围堰内浇筑封底混凝土垫层至承台施工高度。

三、具体实施方式

下面结合附图1，作详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种填土钢板桩围堰的施工方法，以应用于海岛地形中海陆交界处的桩基施工为例，采用上述施工方法，在具体施工前，调查地形地貌条件，分析各施工阶段工况，根据施工区域内水、土压力计算，优化钢板桩围堰尺寸设计，建立钢板桩围堰力学模型，预先进行结构验算，为具体施工提供符合实际施工环境的数据支持。

具体施工时，包括如下步骤：

S1：根据结构验算结果，在设计位置，采用用静压植桩机或打板机打设钢板桩，成型围堰。

具体的，对于本实施例中海陆交界处钢板桩围堰，可根据实际情况，采用全围合围堰结构或非全围合围堰结构，利用陆地地面与围堰内空间连通，形成海陆交界处施工平台区域。

S2：在围堰内装填填装物至指定高度，优选采用强风化、全风化岩层破碎后的粒径片石与砂性土的混合土，装填围堰内底部1-2m空间，其余空间采用混合土或素填土。

具体的，优选围堰内底部1-2m空间填装强风化、全风化岩层破碎后的粒径片石与砂性土的混合土后，以上空间通过素填土分层压实，使通过底层1-2m厚度的混合土代替传统钢板桩围堰内部分封底混凝土，不仅能够降低围堰内整体施工过程的安全性，同时，能够减少混凝土用量，降低整体施工成本。

具体的，本实施例的施工方法相较于传统海岛地形的海陆交界处钢结构平台的施工，在不需要建设混凝土桥台、开挖原始土体的情况下，形成水陆交界处施工平台，用于建设水陆交界处桥梁桩基，减少钢板桩围堰施工平台的用钢量，同时，采用钢板桩围堰填土结构形成施工平台，避免了对周围地形的破坏及对水域的污染，使水上桥梁下构施工对环境的影响较小，有利于环境保护。

S3：填装物装填至外围箍安装高度后，安装围堰外围箍，并采用精轧螺纹杆进行围堰对拉，实现对围堰的结构加强，抵抗围堰内主动土压力，使通过围堰内填装物顶面作为施工平台，为外围箍和精轧螺纹杆的设置提供支撑，方便外围箍和精轧螺纹杆的设置。

具有的，外围箍采用工字钢环绕固定在围堰外围形成。

S4：在围堰内装填填装物至钢板桩顶，压实后形成用于承载桩基施工设备的施工平台，能够替代传统钢结构平台进行桩基础干法施工作业。

具体的，S4中，在围堰内逐层装填素填土并压实，至钢板桩顶部高度，形成施工平台，施工平台受外围钢板桩的限制，结构稳定，内部填装素填土能够较容易的反挖去除，桩基础干法施工过程中，受施工设备等的重力和碾压，能够进一步的压实围堰内填装物，避免围堰内渗水，在反挖去除填装物作为普通承台钢板桩围堰使用时，能够利用部分填装物替代钢板桩围堰内封底混凝土垫层的厚度，进一步降低施工成本和相应施工周期。

S5：在施工平台上进行桩基础干法施工作业，减少水上桩基施工钢护筒的工艺过程。

S6：桩基础施工结束后，逐层反挖填装物，填装物反挖至围堰内撑高度后，施工围堰内支撑，填装物反挖至外围箍高度后，同步拆除外围箍，至围堰内底部低于承台设计高度，使能够在围堰内进行承台干法施工，且填装物反挖过程中能够保持围堰的整体结构稳定性。

S7：在围堰内浇筑封底混凝土垫层，抽除多余积水，转换为普通承台钢板桩围堰，进行承台钢板桩围堰干法施工，施工结束后拔除钢板桩。

一种填土钢板桩围堰的施工方法，通过在钢板桩围堰内装填填装物，形成施工平台，配合填装物的装填和反挖高度进行结构施工，不仅能够替代海陆交界处钢结构平台的使用，而且能够适应于水中桩基、承台等桥梁下构的干法施工，能适应多种复杂地形，尤其适用于海岛地形中的海陆交界处，利用填土完全取代该处传统钢结构平台，无需再额外投入钢材，提高了钢板桩利用率，减少了水上桥梁下构施工投入的钢材料用量，降低了施工成本，同时，减少了水上桥梁下构施工占地空间，降低了对施工区域环境的破坏，能替代传统钢结构平台进行水上桥梁下构施工。

四、有益效果

1、通过在钢板桩围堰内装填填装物，形成施工平台，配合填装物的装填和反挖高度进行结构施工，提高了钢板桩利用率，减少了水上桥梁下构施工投入的钢材料用量，降低了施工成本；

2、对不同地形环境适应性较好，减少了水上桥梁下构施工占地空间，降低了对施工区域环境的破坏，能替代传统钢结构平台进行水上桥梁下构施工。

参考文献：

【1】治淮.水利工程钢板桩围堰施工技术探讨[J]. 伏洲,吉庆伟,王业宇.   2021(01)

【2】李永远.钢板桩围堰技术在水利工程施工中的应用初探[J]. 安徽建筑. 2021(07)

【3】罗建.水利工程中钢板桩围堰设计与施工技术[J]. 水科学与工程技术. 2020(03)

【4】吴继江.水利水电工程中钢板桩围堰施工工艺的应用研究[J]. 科技创新与应用. 2014(34)