水中墩鋼板樁筑島圍堰施工技術

摘要：筑島圍堰法被廣泛的應用在樁基施工當中，其優點就在于不會影響到船只的正常行駛，同時該方法可以在一定程度上降低施工中的污染，如今已經取得了不錯的成效。依托長山大道快速化改造工程，詳細的介紹了水中墩鋼板樁筑島圍堰施工工藝流程及檢驗，可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：水中墩;鋼板樁;筑島圍堰

0" "引言

鋼板樁圍堰主要有強度高、防水效果好、成本較低、施工簡單等幾個優點，在具體的施工過程中通常能當成模板。鋼板樁的靈活性較高，很輕易就能打進土里，現在很多建筑工程都采用了這種結構。筑島圍堰和鋼板樁圍堰共同使用效果會更好，能發揮各自的優點并實現互補，不過通常只在通航、施工范圍有限時采用這種方式。本文依托長山大道快速化改造工程，詳細的介紹了水中墩鋼板樁筑島圍堰施工工藝流程及檢驗，為類似工程提供借鑒。

1" "工程概況

長山大道（東定路-半夜浜橋段）快速化改造工程起終點里程K0+000～K6+100，全長6.1km。采用隧道、高架與主輔路相結合的方式，道路等級為一級公路兼城市快速路，高架和隧道均采用雙向六車道，地面雙向六車道，設計時速為80km/h。

二工區云亭高架14#至15#墩跨越應天河航道，跨度35m，14#、15#墩臺位于水中。澄楊路立交CA匝道橋CA6#-CA7#墩跨越應天河航道，跨度35m，CA6#、CA7#墩位于水中。澄楊路CB匝道橋CB1#-CB2#墩跨越應天河航道，跨度35m，CB1#、CB2#墩臺位于水中。新建應天河地面橋橋跨布置為（20+32+20）m，橋梁采用機非分離設計，其中1#、2#墩位于水中。

云亭高架主線橋14#、15#墩臺，澄楊路立交匝道橋CA匝道6#至7#墩、CB匝道1#至2#墩及應天河地面橋1#、2#墩臺，與應天河堤壩之間需要沿著兩側堤壩向橋梁墩位處修筑鋼板樁筑島圍堰，作為橋梁樁基施工平臺。為了便于施工人員及車輛進出，在應天河兩側各修筑一條便道，便于施工設備、小型機具及原材料的轉運。

2" "總體施工方案

應天河地面橋、云亭高架橋及澄楊路立交匝道橋部分墩位位于應天河中，樁基施工及下部結構施工需填筑圍堰作為施工平臺。考慮云亭高架橋、澄楊路立交匝道橋及應天河地面橋水中樁及系梁承臺分布情況，擬計劃在水中系梁及承臺外側先統一插打鋼板樁。鋼板樁樁頂位置采用槽鋼縱向連為整體，鋼板樁外側打設鋼管防護樁，鋼管防護樁外側設置緩沖輪胎，圍堰內填土筑島，作為施工作業平臺。

筑島圍堰寬度取從應天河堤壩邊線至水中承臺外擴1.5m進行設計。為了防止水流的沖刷，筑島圍堰標高按不小于最高水位標高加0.5m進行控制，圍堰填筑高度依照河底標高進行調整，鋼板樁長12m。應天河鋼板樁筑島圍堰平面圖如圖1所示。應天河地面橋位置鋼板樁筑島圍堰立面圖如圖2所示。

3" "施工技術措施

3.1" "施工流程

施工流程如下：施工準備→測量放樣→鋼板樁插打→填土筑島→圍堰加固→下部結構施工→圍堰拆除、清理河道。

3.2" "施工方法

應天河原地面橋拆除后，老橋臺前施工區域部分，分別從0#臺和3#臺進行場地平整，云亭高架14#墩一側沿河道從西側向東側進行筑島圍堰填筑。云亭高架15#墩一側，沿河道從東側向西側進行筑島圍堰填筑。施工順序流程：測量放樣→橫向鋼板樁插打→土石方填筑→縱向鋼板樁插打→土石方填筑→平臺填筑完成。

3.3" "施工準備

施工前，根據施工方案，對現場施工人員進行技術交底，以明確施工目標及施工方法及注意事項。進行原地表測量，形成測量數據，報請測量工程師簽字，必要時各參建方現場確認。根據確定的方案，計算要發生的工程數量，按合同工期要求安排人員、設備及材料的投入。對施工場地測量放樣，確定填筑區域，及時進行原地表的清理工作。筑島施工采用的土石方，計劃采用橋區銑刨路面材料及挖方土。

3.4" "鋼板樁施工

3.4.1" "鋼板樁的選型

分析實際情況，根據鋼板樁特點、施工技術等進行選擇，使用Ⅳ型拉森鋼板樁，根據施工現場的地質條件選擇12m的鋼板樁。

3.4.2" "鋼板樁的檢驗

鋼板樁運輸到施工現場以后，管理人員需要對其進行整理。將鎖口處的垃圾、雜物清理干凈，對損壞的地方進行修復。把一個長度大約為2m的鋼板樁作為對比，型號一樣的鋼板樁鎖口都必須嚴格檢查。檢查時借助卷揚機把標準鋼板樁平車，從前到后的鎖口全部都要檢查，檢查好以后把發生彎曲的鎖口進行修復。

確保每片鋼板樁的兩側鎖口平行。檢查所有的鋼板樁寬度，使用鋼尺對每一個鋼板樁進行測量，測量時要測量鋼板樁上、中、下三個位置，確保所有的鋼板樁基本一致，最大誤差不能超過1cm。檢查鋼板樁形狀和外觀，不能出現變形，若由污垢要清理干凈。為了能夠在施工時正確拔插，并提高鋼板樁的防水性能，所有的鋼板樁都一定要涂抹混合油。混合油調配比例為黃油：干膨潤土：干鋸沫=5：5：3。

3.4.3" "鋼板樁的吊運及堆放

運輸鋼板樁時最好采用兩點吊的方式。吊運過程中不要一次性吊裝很多鋼板樁，并且要采取一定的保護措施，避免鎖口出現損壞。既可以成捆起吊也可以一根起吊，成捆起吊需要使用鋼索把鋼板樁捆在一起，單根吊裝需要使用專業的設備。

鋼板樁吊裝到固定位置后，要選擇一個結實位置，避免地面發生變形影響到鋼板樁，同時方便后續鋼板樁運輸。鋼板樁擺放的位置、方向、順序和整體布置，要利于后續工作。盡量將型號一樣的放在一起，不同型號的鋼板樁要區分開，在每一堆鋼板樁處放上一個標識牌。鋼板樁需要分層擺放，每一層的數量≤5根，且每一層之間都需要墊枕木，之間的距離保持在3～4m。所有的墊木都應該在一條直線上，最高不能超出2m以上。

3.4.4" "鋼板樁的定位

測量員需要在鋼板樁的周圍繞上一圈軸線，在固定的距離之間安插一個導向樁，把掛繩捆在鋼板樁上，打樁的時候借助導線就能調節鋼板樁軸線。

3.4.5" "鋼板樁插打施工

先分析施工現場情況，選擇單獨打入法。打樁時要找準位置，從第一和第二塊鋼板樁的位置可以作為樣板。距離達到3m以后需要進行校正，確保鋼板樁的位置準確無誤。全部工作完成以后，需要和導向梁焊接到一起。吊裝鋼板樁時，固定好企口，然后打進土里，依次按照該步驟完成操作，直到所有鋼板樁貼合到一起。

鋼板樁施工過程中，由于施工環境的影響以及鋼板樁尺寸的誤差，都會影響到打樁效果。通常情況下，圍堰的真實長度不會是鋼板樁寬度的整數倍，所以說鋼板圍堰的角度要想完全閉合是非常困難的。對此可以調節圍堰軸線，讓鋼板樁完全貼合。如果有一些鋼板樁長度不夠，可以把短的鋼板樁焊接到一起。焊接時采用魚尾板焊接方式，保證樁體接頭深度一致，接頭和接頭之間的距離保持在1m以上，并且要間隔開來。表1為鋼板樁施工過程中的允許誤差。

3.4.6" "鋼管防護樁施工

鋼板樁施工完成后，沿鋼板樁外圍周邊距離鋼板樁頂面約30cm處，采用[20槽鋼進行焊接連接。然后在槽鋼外側打設鋼管防護樁，鋼管防護樁按間距5m進行布設，鋼管防護樁外側密集布置緩沖輪胎。施工前，在槽鋼上做好標記，鋼管防護樁打設設備于筑島施工平臺上施工。

3.5" "填土筑島施工

對施工場地測量放樣，確定填筑區域，及時進行原地表的清理工作。筑島圍堰所用土石采用黏土或砂夾黏土，圍堰填筑從上游開始，向下游合攏。施工時，利用15t自卸汽車將其運至現場，直接倒填。按每延米用土量嚴格控制卸土量，用挖掘機配合推土機攤鋪，向前推進，直至圍堰合攏。填土高處水面后，應按要求分層碾壓整平。

填筑時按照控制每層的松鋪厚度，攤鋪時控制好縱坡和橫坡的坡度，碾壓時采用鋼輪式壓路機碾壓。先輕壓再振動碾壓，碾壓時前后兩次輪跡重疊20～30cm，并盡快壓到規定的壓實度。距離外圍鋼板樁較近部位，壓路機難以壓到處，對此可采用小型打夯機夯實。筑島完畢后，島體表層填筑0.2m厚的碎石，并用18t振動壓路機來回碾壓密實。

3.6" "鋼板樁拔除及圍堰清理

橋梁下面的結構建造好后，就可以開始鋼板樁拆除和圍堰拆除工作。然后把河道的垃圾和污垢清理干凈，以免堵塞河道。

3.6.1" "鋼板樁拔除

承臺和墩身建造好以后，要先拆除鋼板樁才能開始回填。借助振動錘產生的振動，把土層攪動開，降低鋼板樁附近的粘聚力，在起吊力的作用下可以把鋼板樁全部拆除。拔樁起點和順序如下：拔樁是從和角柱第五根之后開始的，根據實際情況選擇最合適的起點位置，并且要選擇跳拔的方式。

拔樁和打樁正好是相反的。拔樁過程中，首先應該利用振動錘降低鎖口周圍的粘附，一邊振動一邊拔。有的鋼板樁可能很難拔，所以要先利用振動錘在鋼板樁周圍10～30cm之間振動，將周圍的土層振松軟。鋼板樁高度超過承臺高度以后，振動錘振動大約5min即可。墩身施工完成以后可將鋼板樁拆除。

施工過程中應注意：起重機根據實際情況可以提高負荷;振動錘連接的電源一般為設備額定功率的1.2～2.0倍;鋼板樁的阻力很大時，可以采用間歇振動的方式，一次振動15m，最長時間不可以超過1.5h。鋼板樁需要一根一根拆除，比較容易拆除的先拆除，起拔時可以向下方振動一點，以使鎖口松動起拔更容易。

3.6.2" "圍堰拆除及河道清理

橋梁下部結構建造好之后，就可以進行筑島圍堰作業。該流程是從西到東的方向進行，借助挖掘機和自卸車把圍堰周圍的土層全部清理干凈。比較深的位置可以使用長臂挖掘機。拆除時要把施工現場所有的垃圾全部清理干凈，絕對不可以把廢棄物掩埋或者排入到河流中，以免對環境造成污染。

圍堰拆除完成后要把河道的垃圾全部清理掉，使河道保持之前正常的運行方式，不能影響正常通行，且河堤要具備先前的防水能力。鋼板樁和圍堰拆除工作需要經過相關部門檢查，確認無誤以后即可驗收并撤離現場。

4" "結語

筑島圍堰法被廣泛的應用在樁基施工當中，其優點就在于不會影響到船只的正常行駛，同時該方法可以在一定程度上降低施工中的污染，如今已經取得了不錯的成效。依托長山大道快速化改造工程，詳細的介紹了水中墩鋼板樁筑島圍堰施工工藝流程及檢驗，可為類似工程提供借鑒。

參考文獻

[1] 張曉明，唐輝.填土對水中鋼板樁圍堰穩定性的影響分析[J].廣東土木與建筑，2020，27（4）：30-34.

[2] 周振華.橋梁基礎筑島圍堰施工技術研究[J].四川建材，2020，46（3）：82-83.

[3] 邢岳岳.一種多功能鋼板樁圍堰施工技術[J].市政技術，2018（1）：185-188.

[4] 丁昕.高層住宅樁基造型及設計實例[J].建筑技術，2015，46（9）：794-796.