鋼板樁圍堰在水中橋墩施工中的應(yīng)用

摘要：鋼板樁圍堰工程一般用在水下基礎(chǔ)施工中，施工難度大，工程整體復雜。但在橋梁施工中應(yīng)用較為廣泛，是保證橋梁工程安全施工的前提，在施工中應(yīng)結(jié)合柱墩及梁下結(jié)構(gòu)進行精心布置，同時，應(yīng)該結(jié)合以往經(jīng)驗，不斷總結(jié)施工的科學高效性，創(chuàng)新出更多的新工藝來促進行業(yè)的發(fā)展，本文重點分析關(guān)節(jié)環(huán)節(jié)，來描述施工中有待改善的地方。

關(guān)鍵字：樁垂直度 施工擾動

一、鋼板支護施工分析

1.鋼板在施工前，應(yīng)該檢查原材質(zhì)量的情況，查看資料是否齊全（出場合格證、檢測報告、批號規(guī)格）要對現(xiàn)場進行詳細的勘察，確定施工地點的具體地質(zhì)條件，尤其是環(huán)境復雜的軟弱土層的具體位置與厚度。如果有必要，還要測定周圍水深度，從而計算出水體不同深度的壓力。確定施工的具體方案，作為指導文件，要嚴格按照施工方案的技術(shù)措施進行施工，方案中盡量具體體現(xiàn)出鋼板的性能指標，計算方式、施工準備條件、局部復雜環(huán)境的詳細介紹，這是保證鋼板支撐工作的前提要素。

2.鋼板樁的施工過程中，要注意樁位位置是否符合圖紙要求，打樁過程中，時刻對樁體垂直度位置進行矯正，同時注意先后樁體的施工情況，保證間距在規(guī)范要求內(nèi)，施工中還要注意后樁施工中不能擾動上一個樁體，如果發(fā)生磕碰導致樁體偏移，要及時矯正，如果發(fā)生嚴重的，要進行糾偏后，再進行加固處理，可以用混凝土澆筑。

二、鋼板樁圍堰尺寸的確定

1.鋼板樁圍堰的整體尺寸確定：沉井基礎(chǔ)深度，鋼板樁圍堰外圍即結(jié)構(gòu)尺寸要依據(jù)沉井深度及面積大小確定，所以需要鋼板樁頂部需要設(shè)置水平支撐托盤，鋼板樁圍堰內(nèi)徑等于沉井外徑時，要注意把控好樁體位置，防止由于過激操作導致樁體偏移的發(fā)生，造成不必要的損失。

2.進行鋼板樁打樁過程中，鋼板樁底部靠近樁身附近會產(chǎn)生向上擠壓力，由于是樁體連續(xù)施工，很容易造成不同樁體之間的縫隙增大現(xiàn)象，樁體頂端一般都會傾向離先施工的樁體偏移。所以每施工完成5根鋼板樁進行復查。

三、施工工藝

1.筑島：插打鋼板樁應(yīng)在筑好的島上平整好場地進行施工。筑島的材料應(yīng)選用透水性好、易于壓實的土（例如：砂類土、礫石、卵石）且不小于含有影響島體受力及鋼板樁插打的塊體，筑島的尺寸，應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工的需要。

2.鋼板樁插打利用50t吊車作為起吊設(shè)備，配合90型振動錘的施工方法逐片插打。插打順序應(yīng)按施工組織設(shè)計進行，一般應(yīng)由上游分兩側(cè)插打至下游合攏。插打必須有可靠的導向設(shè)備，沿導向架和已經(jīng)插打完的鋼板樁鎖口逐步插打鋼板樁，插打過程中保證鎖口的緊閉性，在打樁過程中，為保證垂直度，用兩臺經(jīng)緯儀在兩個方向加以控制。

3.安裝工字鋼導梁：在水平撐上安裝導梁，導梁選用邊線順直的工字鋼。安裝及調(diào)整導梁的軸線及內(nèi)邊凈距，將導梁與水平支撐臨時焊接固定。為了確保每一片鋼板樁插打準確，第一片鋼板樁是插打的關(guān)鍵，第一片鋼板樁位置選擇一般在圍堰的一側(cè)開始進行插打。插打時，鋼板樁樁背緊靠導梁架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時在相互垂直的兩個方向用鉛錘進行觀測，以確保鋼板樁插正、插直。

4.插打角樁：雙向垂直度是控制鋼板樁圍堰位置及后期鋼板樁施工的關(guān)鍵，施工時須嚴格控制。精確測設(shè)第一根角樁的方位，以此指揮打樁履帶吊車的移位，定位后，打樁錘的錘心必須與鋼板樁的中心重合，起吊鋼板樁呈垂直狀態(tài)下，完成插樁；第一根樁插設(shè)時需留置一定的預留量，不要完全打入，插樁穩(wěn)定后，精確復測樁的位置與雙向垂直度，不符合要求時需重新插樁，直至合格為止。

5.其它鋼板樁的插打：順著事先固定好的導梁依次插打其它鋼板樁，鋼板樁順著前一根鋼板樁的鎖口插入，啟動振動錘分次打入至設(shè)計標高。鋼板樁吊起后用人工扶持順著前一塊的鎖口下插，當下插困難時，可在鋼板樁鎖口處摸少許黃油，以減少摩擦。

6.通過檢測，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打每一根鋼板樁到設(shè)計位置。整個施工過程中，要用鉛錘始終控制每片樁的垂直度，及時調(diào)整。每一片鋼板樁先利用自重下插，當自重不能下插時，才進行加壓。鋼板樁插打至設(shè)計標高后，立即與導向架進行焊接并固定位置。插打過程中，須遵守“插樁正直，偏斜即糾，調(diào)整合攏”的施工要點。

四、常見施工技術(shù)要素

1.抽水堵漏：利用抓斗取土，當坑內(nèi)積水到一定深度時即可抽水，然后繼續(xù)開挖。抽水深度大于支撐高度時，需加設(shè)支撐才能繼續(xù)開挖，嚴禁在設(shè)置支撐前超挖。在加設(shè)支撐時要檢查各節(jié)點是否頂緊，防止因抽水而出現(xiàn)事故。抽水速度不能過快，且要隨時觀察圍堰的變化情況。

2.封底：由于滲水量較大，基底土層較軟，水泵不能滿足抽水要求，且需要進行水下開挖，為了防止抽水后，鋼板樁圍堰向內(nèi)滑移，基底發(fā)生隆起，須進行水下混凝土封底方案。即遇水后，支撐布置工序暫停，使用高壓射水泵進行水下基坑開挖，使用吸泥機吸泥，必須保證基坑內(nèi)水位要保持在最下一層支撐之上。

3.在施打鋼板樁前，在頂層內(nèi)導環(huán)上用紅線劃分樁位，為不使鋼板樁在插打和搬運過程中弄錯順序，根據(jù)鎖口套聯(lián)情況，將鋼板樁分為甲、乙兩組，再用紅線標出。鋼板樁兩側(cè)鎖口均在插打前涂滿黃油以減少插打時的摩阻力，同時在不插套的鎖口下端打入硬木楔，防止沉入時泥砂堵塞鎖口，鋼板樁插打時發(fā)生跑位現(xiàn)象。夾板在板樁插打過程中逐副拆除。

4.其它鋼板樁的插打順著事先固定好的導梁依次插打其它鋼板樁，鋼板樁順前一根鋼板樁的鎖口插入，插樁到位后加塞固定，啟動振動錘分次沉設(shè)至設(shè)計標高。

鋼板樁吊起后用人工扶持順著前一塊的鎖口下插，當下插困難時，可采用強迫插樁法，即樁吊起插入鎖口后快速放松樁繩，借樁自重急下插入。項目部采用帶有液壓夾樁裝置的符合施工的規(guī)格的振拔錘，能與鋼樁作鋼性聯(lián)接，可克服對樁的摩阻力，下沉較快且樁尖不致上卷，提高鋼板樁的防水性能和完好率。

5.鋼板樁的合攏，鋼板樁圍堰在合攏時，兩側(cè)鎖口很難保證在一條直線上。此時采取的措施為：在鋼板樁合攏而剩下幾組還未插打時，提前考慮合攏情況，可將圍堰短邊的鋼板樁全部插入導梁內(nèi)，然后再逐次打設(shè)鋼樁，由于水流影響或其它原因，采取上述措施仍無法合攏時，可以根據(jù)實際需要制作異形鋼板樁進行合攏。

6.鋼板樁圍堰的內(nèi)支撐設(shè)置經(jīng)驗算，主墩承臺的鋼板樁圍堰共需設(shè)置四道水平內(nèi)支撐，內(nèi)支撐的設(shè)計標高及使用材料見報告。

7.圍堰封底由于基底土層較軟，為了防止抽水后，鋼板樁圍堰向內(nèi)滑移，同時為了防止抽水后，基底發(fā)生隆起，須進行水下砼封底。按設(shè)計要求進行封底砼澆筑。澆筑封底砼前，檢察內(nèi)支撐的狀況。采用鉆孔樁施工用的導管，進行水下砼的灌注，潛水員配合砼面找平。

五、質(zhì)量控制及注意事項

1.在拼接鋼板樁時，兩端鋼板樁要對正頂緊夾持于牢固的夾具內(nèi)施焊，要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大于3mm，斷面上的錯位不大于2mm，使用新鋼板樁時，要有其機械性能和化學成份的出廠證明文件，并詳細丈量尺寸，檢驗是否符合要求。

2.為保證插樁順利合攏，要求樁身垂直，并且圍堰周邊的鋼板數(shù)要均分，為保證樁身垂直，于第一組鋼板樁設(shè)固定于圍堰支撐上的導向鋼管樁，順導向鋼管樁下插，使第一組鋼板樁樁身垂直，由于鋼板樁樁組上下寬度不完全一致，鎖口間隙也不完全一致，樁身仍有可能傾斜，在施工中加強測量工作，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時調(diào)整.

結(jié)束語：作為路橋建設(shè)的基礎(chǔ)施工措施，鋼板樁圍堰技術(shù)的廣泛應(yīng)用應(yīng)加以推廣，同時，施工技術(shù)人員應(yīng)該在已有的經(jīng)驗基礎(chǔ)上進行改進和創(chuàng)新，降低由此項帶來的施工成本增加。

參考文獻：

[1]鋼板樁圍堰在水中橋墩施工的應(yīng)用 技術(shù)與市場 龔輝 張澤偉 2013年11期

[2] 淺析鋼板樁圍堰在水中橋墩施工的應(yīng)用 城市建設(shè)理論研究 耿小齊 2012年07期