浅谈桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：我国地域广阔，河流众多，随着经济建设的发展，大型深水桥梁基础或有特殊要求的水中基础施工越来越多，该类工程涉及围堰工程量大，对围堰质量要求高，因此必须不断提高钢板桩围堰施工技术，确保桥梁桩基质量。文章以ZDK33+077薜家坝左线特大桥钢板桩围堰工程为例，分析了桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术及施工中常见问题的处理措施。

关键词：桥梁；水中墩；钢板桩围堰

Abstract: China's vast and numerous rivers, with the development of economic construction, large deepwater foundation construction of bridge foundation or have special requirements of the water more and more, the class involves the cofferdam construction quantities, to the high quality demand of cofferdam, therefore must constantly improve the steel sheet pile cofferdam construction technology, ensure the quality of the bridge pile foundation. Taking ZDK33 + Bi 077 extra-large bridge steel sheet pile cofferdam of the left line of dam project as an example, the analysis of the bridge piers in water in the steel sheet pile cofferdam construction technology and construction treatment measures to common problems.

Key words: bridge; The water block; The steel sheet pile cofferdam

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

前言

钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰，适用于水深10m以内且地质情况较好(如砂层、各类土层)的工程，在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰，这些围堰多采用单壁封闭式，围堰内有纵横向支撑，必要时加斜支撑成为一个围笼。在水工建筑中，一般施工面积很大，则常用以做成构体围堰。围堰所围护的范围很大，不能用支撑支持堰壁，因此每个单体都能独自抵抗倾覆、滑动和防止联锁处的拉裂。钢板桩围堰优点为：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。

一、工程概况

遂宁至重庆线增建第二线工程薜家坝特大桥, 该桥增建二线为左线，位于既有桥位上游30m处。桥梁两端部分位于R-2800m的缓和曲线上，其余位于直线平坡上，直线地段与既有桥平行。桥梁中心里程ZDK33+077，主桥直线地段与既有桥顺航迹线方向对孔布置，孔跨布置为2×24m+10×64m预应力砼简支箱梁+（68+128+68）m预应力混凝土连续刚构+2×24m，全长1039m，桥高50m,全桥共18个墩台，下部为圆端形桥墩、T台，基础为桩基。13号、14号墩桩基础拟采用筑岛土围堰，承台施工再用钢筋砼沉井围堰施工。涪江系嘉陵江支流，V级航道，桥位处H1/100=264.57m，Q1/100=27643m3/s，V1/100=3.10m/s，最高通航水位H1/10=258.15m，桥渡区无不梁地质及特殊地质现象。

二、水中墩钢板桩围堰施工技术

总体施工流程：施工准备测量定位导向架制作打钢板桩钢板桩内支撑1排水堵漏钢板桩内支撑2 吸泥排水堵漏钢板桩内支撑3吸泥（高压射水清淤，保持水头不变）水下混凝土封底排水堵漏找平垫层承台施工墩身施工钢板桩围堰拆除。

（一）钢板桩插打

1、钢板桩插打可以采用逐块插打到底的方式或采用全围堰先合拢后，再逐块插打入底的方式。

2、从插打钢板桩时第一块时就必须确保平整，插好打稳几块之后，立即将导框与之固定，才能够继续插打。为了确保打桩质量，采用一台吊机来进行吊桩工作。在钢板桩起吊之后应当人为扶持插入前一块的锁口之中，动作保持缓慢，注意不得破坏锁口。在插入之后能够稍松吊绳，从而让桩以自身重力滑入；亦或者用锤重下压；在环境较为困难时，可以考虑采用滑车组强迫插桩方法，但是要等插入一定深度并站立稳定后，才可以进行锤击。

5、为预防泥砂进入锁口内，对以后插打造成不利影响，应当用木栓塞住钢板桩打桩前进方向的锁口下端。

6、随时纠正歪斜，从而确保钢板桩插打正直，并能够顺利合拢。如果遇到歪斜过甚不能用拉挤办法整直的状况，必须拔起重打。在纠正亦是无效的状况下,可以特制楔形桩确保合拢。

7、在钢板桩组桩插打的情况下，可以采用油灰及旧棉絮填充组桩的嵌缝，以此来减少插打时的摩阻力，同时加强了防渗能力。

（二）钢板桩支护加固

钢板桩加固措施。钢板桩围檩的支撑包括围檩及内撑，采用内外二层布置，内围檩标高为3.800m、设角向支撑；檩标高为2.600m；围檩及内撑构件构成见方案图，围檩固定于钢板桩内壁，支撑两端均用三角加劲板加固。

1、钢板桩加固原则。在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内水位或泥面的下降按“先支撑后降水或吸泥，分层支撑分层降水或吸泥”的原则进行。

2、钢板桩围檩安装。围檩型钢安装，首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时短型钢，然后吊入围檩型钢就位。由于部分钢板桩侧面与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的钢板桩用短型钢支撑在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意钢板桩围堰四角与围檩型钢的固定。

3、钢板桩内撑安装。按照设计图纸安装内撑，对围檩型钢和内撑接头位置用三角加劲板焊接，同时加强焊缝质量检查。

（三）基坑排水

在渗水较小的情况下，采用汇水井排水，在基坑内承台范围外侧较低处挖4个汇水井，并在周围挖边沟，使其低于基坑底面。对汇水井井壁要加以支护，井底铺一层粗砂或者碎石，采用抽水机从汇水井抽水来排除渗水；如果承台低于砂土层且渗水较大时，采用井点法降低地下水位，在距基坑边3-5m距离进行钻孔，埋下井点管，周围填以砂石作过滤层，上用黏土填封，地面上通过主管与抽吸设备相联进行抽水，以降低基坑四周的地下水位。

（四）施工承台、墩身

凿除桩头、桩基检测。在破除桩头之前，应用红色油漆在桩体侧面标注高程线，从而防止桩头被多凿，以免发生桩顶伸入承台内高度不够的状况。在破除桩头的时候，可以以空压机结合人工凿除的方式进行，上部可以采用空压机凿除，下部应当留有10～20cm由人工进行凿除。在凿除施工中一定要确保不扰动设计桩顶之下的桩身混凝土。不得使用挖掘机或铲车将桩头强行拉断，因为这样会造成主筋破坏。按照设计形状清理整修伸入承台的桩身钢筋，对桩顶高程进行复测，在检验桩基合格后进入承台施工。

集中加工承台钢筋，绑扎现场进行，底层承台钢筋网片与桩身钢筋一定要焊接牢固；搭设钢管架；绑扎、定好上层承台钢筋和预埋于承台内的墩身钢筋；安装冷却水管；预埋墩身钢筋等。在承台模板安装过程中，通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实的方式，实现模板的稳定牢固，其次确保尺寸准确。检验合格后，浇注承台砼。混凝土下落高差大于2.0米时，设串筒或溜槽。混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～50cm。振捣采用插入式振动器，振捣时严禁碰撞钢筋和模型。振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与侧模保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡，表面出现平坦泛浆。本桥墩墩身较低（6.85m高），采用大块钢模板一次浇筑成型，混凝土通过泵车泵送入模，墩身模板和钢筋采用汽车起重机垂直吊装作业。浇筑完成后先带模浇水养生，拆模后覆盖塑料膜养生

（五）围堰拆除

1、围堰拆除时应由下游开始，由堰顶至堰底，背水面至迎水面，逐步拆除。用挖泥船将土方装上运泥驳外运到指定抛泥场抛弃处理，防止对水面环境的污染。

2、拆除钢板桩时，应先将钢丝绳割断，槽钢横档割下后，在下游找一组或一块较易拔除的钢板桩，选用60T以上的打捞船将起重钢丝绳套住钢板桩顶部向下2M位置，然后利用起重卷扬机适当收紧，接着用船头压载仓的水翻到船尾压载仓，使扣住钢板桩的钢丝绳受力，当起重钢丝绳到额定受力时，停止翻水，等一段时间，钢板桩出现上移松动后，便可轻松拔出。

打捞船拔松钢板桩后，由可转向的钢丝绳挖泥船将钢板桩完全拔出，清洗干净后按序吊装上运输船外运。对于个别钢板桩打捞船无法拔出或拔断，可先用挖泥船将钢板桩四周的泥掏空，然后再拔或由潜水员潜水套钢丝绳后再拔。

（六）围堰监测

1、桩顶水平位移监测、桩身变形监测

在钢板桩顶均匀布臵8个十字点用全站仪定期进行检测。在桩顶位移布臵测斜管，采用JMCX-7000综合测试仪表进行数据采集，一般将测斜管的最下的第一个测点作为基准点（即假定桩底不产生位移），然后，间距50cm测读1次。

2、钢板桩自身内力监测

围堰平面位臵布臵4处，每处纵向布臵5个测点，安装支撑时将JMZX-206型钢弦应变计安装在内支撑支撑端部，用JMZX-3001型综合测试仪测读其应变，根据钢材本构关系换算其支撑应力，从而计算出支撑轴力。

3、腰梁、对撑应力监测

在每层腰梁布臵轴力测点6个和每层对撑布臵轴力测点2个，安装支撑时将JMZX-206型钢弦应变计安装在内支撑支撑端部，用JMZX-3001型综合测试仪测读其应变，根据钢材本构关系换算其支撑应力，从而计算出支撑轴力。

4、水位监测

围堰外侧及内侧，围堰外侧测点设臵在栈桥钢管桩的钢管外壁，直接读数，围堰内侧在钢板桩内侧设臵标尺，用肉眼直接观测。

三、钢板桩施工遇到的问题及处理措施

1、打桩受阻。打桩受阻主要是由于在砂层或砂砾层中停桩。钢板桩连接锁口锈蚀、变形。打桩受阻的控制可从以下入手：通过订桩前对地质情况的调查分析来确定钢板桩可能贯入的深度；打桩之前，逐根检查钢板桩，对于连接锁口锈蚀和严重变形的钢板桩不予采用；施工过程中通过高压水或振动法来辅助沉桩；将油脂涂抹于钢板桩的锁口内。

2、偏斜。钢板桩在地质复杂的条件下作业，由于受到大石块等杂物的挤压，导致发生偏斜，对于这一问题要高度重视，并及时进行纠偏。纠偏具体措施如下：将发生偏斜的钢板桩向上拔高1到2米,再继续向下锤进,如此反复多次,能够将块石振碎，或使石块位移,从而纠正钢板桩的位置。

3、钢板桩不能够顺利合拢。通过控制钢板桩围堰的平面尺寸与钢板桩的垂直度可以预防钢板桩不能合拢的问题。因此，在插大的过程中，一定要及时对钢板桩的垂直度与尺寸进行检查，一旦发现问题应立即采取措施进行调整。

结束语

桥梁水中墩钢板桩围堰施工是桥梁基础施工的一部分，直接影响着桥梁整体质量。只要我们在对桥梁进行施工时不断地创新和总结经验，在各个环节重视工程质量，以防为主，依靠科学，规范管理，就能确保桥梁工程质量，不断提高我国铁路桥梁建设水平。

参考文献

[1]王希勇.钢板桩围堰在秦淮河特大桥深水基础中的应用[J].安徽建筑,2009.

[2]王凤龙.钢板桩在朝阳珠江斜拉桥主塔承台施工中的应用[J].北方交通,2012.

[3]程涛.钢板桩围堰在水中承台施工中的应用[J].四川水利,2011.

[4]孙杰.拉森钢板桩在光明港大桥深基坑施工中的应用[J]. 市政技术,2010.

作者简介： 覃春宁，男，广西柳江，中铁25局集团第四工程有限公司，职务：助理工程师，邮箱：