桥梁施工钢板桩围堰技术探析

桥梁施工钢板桩围堰技术探析

段会友1,段续2

本溪市工程质量监督服务站 辽宁 本溪 117000

本溪市公路勘测设计院有限公司 辽宁 本溪 117000

摘要：钢板桩围堰作为一种适用范围广,围堰效果好的基坑围护技术,广泛应用于各大建设工程基础施工的防护。对于钢板桩这种大型围堰来说,安全性和稳定性十分重要。在国内,钢板桩围堰都采用常规方式进行施工,而对于一些大型工程项目来说,常规的施工方式并不能满足工程需求,也不能有效保证围堰的稳定性和安全性。本文对其施工顺序进行了改进,以此提高其工作性能。

关键词：桥梁施工；钢板桩围堰；技术

前言

随着我国铁路建设的快速发展，钢板桩施工已成为桥梁基础工程施工的主要技术。同时，钢板桩施工中又经常出现质量一些难以避免的技术问题而无法提高桥梁基础工程施工的整体质量，因此需要在施工过程中高度重视钢板桩围堰施工特殊技术的应用。通过优化质量控制措施，可以有效地保证基础工程的施工质量，从而为我国铁路建设发展起到一定的技术支持作用。

1钢板桩围堰技术

钢板桩围堰经常采用的施工顺序是每将围堰内的水抽出一部分后,就做好下层的支撑,所以变形会发生在设置支撑之前,这种顺序会使变形量累加,导致较大弯矩的产生,影响到围堰的安全性。因为钢板桩一直在水中作业,所以为了防止变形出现,可以先设支撑,再一次性将水全部抽出。这种施工顺序要先将角撑、对撑和围模焊接好,接着把支撑结构移动到合适位置,并对其水平度进行调整,再施工钢板桩以及混凝土封底,最后把水一次性全部抽出。由于先设支撑,所以抽水并不会给围堰造成较大的变形,大大降低了弯矩,提高了其安全性。

2钢板桩围堰施工控制措施

2.1施工准备

首先准备围堰材料（钢板桩准备、拉森钢板桩的其他检查、锁口润滑及防渗措施和钢板桩异型柱制作），然后检查振动桩锤，保证线路畅通，正常工作。桩基完工后撤去钻机，拆除钻孔平台，并清理待施工墩位处栈桥，方便运输钢板桩及临时堆放。

2.2钢板桩的插打

主墩钢板桩围堰施工采用履带吊和振动桩锤进行钢板桩插打。（1）钢板桩插打施工。钢板桩插打应从围堰横桥向中心开始，再从两边依次进行，最后，在预先设计好的角桩周围进行合龙。插打前利用钻孔平台，在定位桩上焊接双拼45C工字钢作为钢板桩导向架。（2）钢板桩围堰合龙。钢板桩合龙是钢板桩围堰施工过程中的重要一环，围堰合龙的成效直接影响围堰施工的质量和进度，其主要分为四个步骤：选择合龙点、准备合龙、钢板桩插打合龙和合龙施工质量评价。（3）钢板桩插打质量控制。钢板桩插打质量主要是通过控制钢板桩的运输、起吊、施工顺序、插打及起插等实现。

2.3内支撑安装

内支撑在墩位处拼装、焊接，检测和插打施工结束后，再安装内支撑。在围堰抽水前，要用泵试抽水，降水高度在1m以下，然后观测板桩间有无渗漏，如有，可采取塞缝堵漏，再继续降水，进行下道围檩焊接与支撑安装。同时，进行上下楼梯的安装，因为有的钢板桩内侧与围檩型钢存在空隙，将有空隙处的钢板桩用短型钢支撑在围檩型钢上，焊接固定。

2.4围堰内基坑开挖

（1）吸泥法施工。封底混凝土面以上土层均为砂卵层，采用水下吸泥法施工。依据相关规范要求，保证围堰内外水位一致，再进行水下吸泥施工。在插打前，每个围堰选择4根钢板桩，吸泥施工采用高压气泵吸泥机，将基底清理，检查平整度并记录。到达标高后，潜水员下潜，用高压水枪对封底混凝土高度内钢板桩和钢护筒冲洗，确保封底混凝土与钢板桩、钢护筒有较好的黏结力。

（2）直接开挖法。钢板制成临时支撑平台，其位于保护筒上。围堰内基坑开挖采用挖机进行，配合出渣桶出渣，到达设计标高，后续工序与吸泥法一致。

2.5封底混凝土施工

围堰封底采用C20混凝土，封底混凝土采用导管法水下浇筑。施工前用钢护筒或钻孔平台定位桩放置型钢分配梁，并在其上铺设脚手板作为封底施工平台。再根据围堰的大小及桩基的位置布设封底导。在浇筑时，时刻注意围堰外水位，保证内外水位一致。封底混凝土浇筑准备工作主要分为三步：测量放线、基坑清底和施工布置。

2.6围堰拆除

围堰拆除主要分为支撑拆除和拉森钢板桩拔除。承台、墩身施工完成后进行围堰拆除工作，对于水中墩需打开通水阀，使围堰内外水压一致，逐步拆除支撑。围堰可在承台、墩身施工完成后拆除，墩台帽顶支护拆除前，应在钢板桩与帽顶间回填细砂，对于水中墩需打开水阀，使围堰内外水压一致，逐步拆除支撑。

3钢板桩围堰渗漏处理措施

钢管桩防渗漏主要取决于锁口自身紧密性，一旦锁口不密闭或出现外侧水压过大等情况，接缝和拐角处均会出现漏水或产生涌砂现象。对于这些问题，可采取施工时避免泄漏的预防措施，加强锁口的检查，控制好垂直度等；施工后的小渗漏处理，即利用渗漏处水压差降产生吸力，封闭渗漏管道；施工后的大漏处理，即在渗漏外侧堵砂袋或用板条等在板内侧嵌塞，铺设彩条布，抛填部分沙袋。

4钢板桩围堰监控量测

为了有效应对钢板桩围堰的结构偏差，要经常检测，及时发现异常情况并采取有效的措施，对钢板桩围堰及其支撑体系进行内力、位移监测。对于钢板桩变形，可采用测斜仪和配套的测斜管进行监测，对钢板桩围堰结构空间采用MidasNx或ANSYS建立有限元计算，将实际监测和数值模拟相结合。

结束语

（1）针对钢板桩围堰面临空间定位困难、渗漏等问题，需要分别对钢板桩围堰施工准备、钢板桩的插打、内支撑安装、围堰内基坑开挖、封底混凝土施工和围堰拆除等围堰施工环节进行质量控制。（2）由于钢管桩防渗漏关键在于锁口自身的紧密性，因此需在施工过程前中后注意采取防止渗漏的措施和钢板桩围堰监控量测，可采用测斜仪和配套的测斜管对钢板桩变形进行监测，并结合数值模拟对钢板桩围堰结构空间进行分析。

参考文献：

[1]朱炳科.筑岛围堰与钢板桩围堰结合施工技术探讨[J].工程技术研究,2020,5(24):127-128.

[2]杜闯,丁红岩,张浦阳,等.钢板桩围堰有限元分析[J].岩土工程学报,2014,36(S2):159-164.