大跨度橋梁水中承臺鋼板樁圍堰施工關鍵技術研究

李正凱 茍棟元

摘要：鋼板樁圍堰具有造價經濟，易于施工，對水環境影響較小等優勢，因此是水中承臺比較常用的一種施工方法，但由于河床地質情況復雜，導致鋼板樁的嵌固深度不一定能符合設計要求，且河流水位變化起伏較大，因此鋼板樁圍堰施工也面臨著一定的安全風險。本文結合某水中橋承臺施工，對鋼板樁圍堰施工方案進行研究并進一步總結，對類似橋梁施工水中承臺施工具有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】橋梁; 鋼板樁; 圍堰; 承臺

1.工程概況

某大橋主跨為（75+125+75）m，半幅橋寬16.5m，跨越水道;水道常水位為+6.86m。左右幅共計4個水中墩，左右幅橋墩錯孔9m，下部構造采用雙排直徑2.2m、間距5m鉆孔灌注樁基礎，承臺尺寸為15.1*9.5*4m（長*寬*高），橋墩為空心墩尺寸為8*3m（長*寬）。

該大橋橋位區主要位于東江沖洪積平原，地勢平坦，地面起伏較小，主要分布果林、農田等，局部零星分布為魚塘及民房。橋位區地層巖土性較復雜，覆蓋層主要由耕植土、第四系沖洪積粉質粘土、砂層、沼澤相淤泥質土，基底為下第三系莊村組泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、砂巖、含礫砂巖、礫巖等及其風化層組成，中風化巖面起伏較大，局部風化倒置。

2.鋼板樁圍堰設計簡述

圍堰采用鋼板樁插打圍合而成，17.90m×12.60m。4道內支撐，間距為3.5m、3.0m、2.5m、3.0m。第1、2道采用中空設計，僅設置兩道角撐;第3、4道增加設置中間對撐。采用拉森四六型鋼板樁，支撐體系鋼材為Q235，計算水位+8m，最高通航水位+9.234m，經過分析比較，最高通航水位+9.234m下圍堰結構安全，因此，按最高通航水位+9.234m考慮。采用理正軟件進行整體計算：

? ? 經過驗算：

NSP-IVw鋼板樁嵌固深度采用值5.0m;基坑的整體穩定安全系數、抗傾覆穩定性驗算、抗隆起驗算、承壓水驗算均通過。

鋼板樁、圍檁、內支撐結構的強度驗算通過。對撐、角撐、兩圍堰之間的連接桿的強度和穩定性驗算通過。

鋼板樁圍堰的變形驗算通過。

封底混凝土厚度1.00m，圍堰整體抗浮驗算通過，強度驗算通過。

3.鋼板樁圍堰施工

利用樁基護筒搭設第2層圍囹、內支撐安裝平臺，拼裝第2層圍囹、內支撐。利用第2層圍囹作為導向及定位框，打設鋼板樁圍堰并合龍。下放第2層圍囹至+6.5m處，臨時固定。在標高為+7.5m處焊接牛腿，安裝第1層圍囹及內支撐。圍堰內抽水至相應標高為，下放安裝第2、3層圍囹。利用挖機開挖河床，開挖至第4層內支撐底部標高50cm，標高-3.0m處，安裝第4層圍囹、內支撐。觀測2個漲落潮周期，監測鋼板樁受力、側壁及底部滲漏水情況。設置底部導滲層，設置集水坑，澆筑100cm厚封底找平混凝土。樁頭破除，承臺施工。

4.鋼板樁施工質量管控要點

4.1鋼板樁沉入

鋼板樁沉入前先施作定位架，鋼板樁順著定位架逐根沉入，主要是保證垂直度和鎖扣連接，沉入到位后對樁頂10cm范圍內鎖口焊接，防止另一根樁施工時位置錯動。插打鋼板樁時必須嚴格按照設計高程施工，把每一根鋼板樁進行編號并建立臺賬。

4.2圍囹施工

圍囹的下放落位必須按承臺中位設置牢靠的導向和限位裝置，確保圍囹平面位置和標高的精度滿足要求。

4.3清淤

圍堰內水下挖基必須邊挖邊檢查基底是否有反涌、隆起、板樁入土段是否有踢腳內移等情況發生，如有發生必須停止施工，圍堰的監測頻率要跟蹤加強，并組織相關技術人員對挖基過程中發現的隱患采取有效的應對措施進行處理后方可繼續施工。

4.4抽水

鋼板樁合龍，圍囹、內支撐及豎桿等安裝成環并經檢查合格后，方可抽水。抽水采用大功率水泵，抽水至每一層圍囹時停止抽水，加固該層圍囹及其與鋼板樁的連接，并對圍囹展開全面監測，待圍堰內水全部抽干，再進行基坑開挖工作。基坑底設置排水溝與集水井。

整個抽水過程要嚴密監測圍囹和鋼板樁的位移和變形，如果超過設計值要立即停止抽水，待查明原因并對變形位置進行加固處理后方可繼續抽水。

5.結束語

深水鋼板樁圍堰施工一般屬于超過一定規模的危險性較大分部分項工程，施工過程中，除要有完善的施工方案外，尚需加強現場把控，嚴格按照經評審的方案實施，施工過程中，務必加強監測，若發現異常，一定要及時回水，減少圍堰內外水頭差，避免出現安全事故。

【參考文獻】

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