浅谈深水墩钢板桩围堰施工及基坑处理

赫荣久，王洪涛

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

浅谈深水墩钢板桩围堰施工及基坑处理

赫荣久，王洪涛

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

讨论如何利用钢板桩围堰在深水中(水深≥5 m)进行桥墩施工，以及对在施工过程中对基坑出现的异常情况进行处理。

深水;低桩承台;钢板桩围堰施工方法要点及封底处理

1 工程概况及工程重难点

1.1 工程概况

苏丹麦洛维尼罗河大桥位于苏丹北部，桥长411 m，桥宽20.50 m，混凝土14 129 m3。主跨为实体式敦身，上部结构为连续现浇箱梁，主跨85 m，副跨55 m，边跨为36 mT梁。共有8个桥墩、两个桥台，其中2#墩～7#墩在水中。河面宽370多米，水深为3～7 m，河流流速较大，承台为低桩承台。根据地质钻探资料，地质自上而下主要为(1)淤泥，1～3 m左右;(2)粉细砂，深度为3～5 m;(3)卵石，深度2～3 m。

1.2 工程重难点

承台围堰施工难点主要为:(1)处于深水中，水深约5 m。

(2)基坑较深，最高水位距封底混凝土底近8 m。

(3)河床及河床下持力层均为淤泥和粉细砂，承重性能差。

2 钢板桩围堰施工方案

2.1 围堰方案主要有两种

钢套箱方案;钢板桩围堰方案。经比较钢套箱方案钢材投入多、回收率低，下沉时设备及人员投入多，工序复杂;钢板桩围堰方案能够迅速展开施工、速度快、周期短，且支护材料可回收利用，经济性较钢套箱方案好，只是必须加强止水措施，所以选用钢板桩围堰方案。

钢板桩围堰方案在一些水深及地质较软的地基施工中具有独特的优势，钢板桩围堰的主要形式有矩形，多边形及圆形等，麦洛维尼罗河大桥深水基础采用钢板桩围堰进行支护施工，钢板桩采用拉森U型钢板桩，长16 m，采用矩形钢板桩围堰。钢板桩围堰范围16.8 m×21.6 m，比承台周边尺寸大1.5 m左右。钢板桩周圈咬合紧密，有止水措施。围堰内侧四周内支撑采用双层工字钢分上、中两层以围笼形式支护，顶层采用2I36工字钢，底层采用2I36工字钢，中间纵向支承采用2I36工字钢，按一定间距布置，四角采用工字钢2I32斜撑。为增强工钢围笼抗弯强度，在每根工字钢两端用2I32型工字钢作为斜撑加强。

2.2 钢板桩的插打

(1)施工工艺流程

本工程施工流程为:钢板桩打桩围堰→钻孔桩施工→水下混凝土封底→基坑抽水→支立承台模板→浇注承台混凝土。钢板桩尺寸为:长 L=16 m，宽度 b=0.6 m，高度25 cm，厚度为2 cm。

(2)施工的准备工作

在进行钢板桩围堰施工作业时，必须先做好施工准备工作，主要包括复查钢板桩，检查振动锤及处理钢板桩等。本工程采用DZ-90Y型振动桩锤及25 t吊车作业，为保证工程能顺利进行，在打桩之前对振动锤进行了一系列作业测试，结果表明该振动捶功能正常，整理修复那些因装卸运输而导致磨损的变形钢板桩，在钢板桩拼组之前对钢板桩进行详细的检查，并对锁口破裂及表面有焊接残瘤的钢板桩进行处理，保证围堰钢板桩具有相同的锁口，并在锁口内涂抹适量沥青以减少钢板桩之间的摩损。

(3)钢板桩的插打作业步骤、技术要点及注意事项

①技术要点

插打钢板桩的次序宜由河流的上游至下游，先在河流上游一侧的一角将钢板桩下插，必须要确定好第一块钢板桩的位置，随后以第一块钢板桩为坐标原点，沿垂直方向确定其余各个钢板桩位置，在钢板桩因障碍物或其它原因而无法顺利插打时，须检查此时钢板桩有无变形，若有则须及时处理。在钢板桩合拢时，必须考虑合拢处钢板桩如何插打，一般工程中为便于钢板桩合拢，多采用高低合拢的办法。钢围堰的四个表面互相之间应保持垂直，合拢处尽量选择在下游一侧角桩附近处。

②钢板桩的插打作业步骤

a组桩及单桩的锁口内，涂以沥青加强防渗性能。

b板桩下端系缆风绳两根，驳船上25 t吊车起吊钢板桩接近垂直状态时，利用缆风绳控制桩的正反方向。

c钢板桩就位下插，第一片钢板桩沿活动导向下插是整个围堰的基准，要反复测量检查，使其方向垂直，位置准确，必要时可加辅助设施，控制桩在导向内的左右位置。

d下插钢板桩到河床以下达到稳定高度，摘掉吊钩。

e钢板桩起吊后以人力扶持插入前一块桩的锁口内，动作要缓慢，防止损坏锁口，插入后吊机下钩，凭桩自重和锤重滑下直至不能下滑，然后开动振动锤将桩打至设计标高。

3 钢板桩围堰基坑处理

(1)待钢板桩围堰合拢之后，进行钻孔桩施工，待钻孔桩施工完毕后即可安装内侧横撑，本着遵循先支撑后降水的原则，在降水之前先对钢板桩增设内横撑，以防止钢板桩因水压变化而发生变形，横撑一般由工字钢组成，本工程采用I36工字钢作为横撑材料，并设置距桩顶1 m处和5 m处，将各边的横撑焊接稳固，考虑到水压力的不断增大，在内支撑自上而下设置时，必须根据不同水位处不同的水压力来计算支撑的数目，抽水速度不宜过快，随时观察围堰的变化情况，发现围堰渗漏处时，必须及时进行封堵、及时处理;锁口不密的漏水处，在板桩内侧用棉絮等嵌塞，外侧可在水面上撒大量锯末堵漏。

(2)浇筑两层0.5 m厚C25封底混凝土，以确保围堰底部不渗水。

4 围堰封底施工

围堰合拢后进行基底清淤，尼罗河河床底为淤泥质粘土和粉细砂，清淤方法为采用大功率排量大的砂石泵清理基础基底，同时采用潜水泵向围堰内注水，以保证基底清理时围堰内外水压平衡，清理到封底混凝土设计底标高。用50 cm厚混凝土分两次进行封底，封底混凝土是自流平混凝土，坍落度控制为22 cm左右，在首次灌注时，必须保证其满足计算量，由于混凝土的流动半径较大，故本工程布设了多个浇筑点，对厚度不足的混凝土处及时进行补灌，确保了承台基坑的平整度。

5 围堰施工过程中的监测

在钢板桩施工中允许误差一般为:桩顶标高偏差±100 mm，钢板桩垂直度偏差为1%。在施工过程中，应监测是否在允许误差范围内，超出时及时纠正。

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1008-3383(2013)05-0105-01

2013-02-15