橋梁深水墩鋼板樁圍堰施工技術(shù)

1、橋梁深水墩鋼板樁圍堰施工技術(shù)摘要：本文結(jié)合新建登沙河至莊河段鐵路改造工程中朱沙包子特大橋工程實(shí)例， 詳實(shí)地論述了鋼板樁在深水樁基施工中的特點(diǎn)、適用范圍、工藝原理、工藝流程、 質(zhì)量控制及安全措施等要點(diǎn)。此技術(shù)簡(jiǎn)捷經(jīng)濟(jì)，在實(shí)踐中收到了十分理想的效果， 可為類似工程的施工提供一定實(shí)踐參考。關(guān)鍵詞：深水樁基；鋼板樁；圍堰；技術(shù)刖言用圍堰施工的目的，就是在圍堰內(nèi)施工和修建基礎(chǔ)時(shí)，使圍堰外的水和土不 至于大量涌進(jìn)圍堰內(nèi)，而待基礎(chǔ)、墩臺(tái)修筑出水面后即可將其拆除，以免堵塞水 流或航道，所以它是一種臨時(shí)性結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，在個(gè)別特殊情況下，為保護(hù)基底土 免受沖刷而將圍堰留在水中，此時(shí)的圍堰就變成基礎(chǔ)的一個(gè)組成部分。鋼

2、板樁圍堰主要由鋼板和鋼圍籠(也有稱鋼圍囹)組成，鋼板樁起防水、擋 土及水下封底混凝土模板的作用；圍籠作為下沉管柱的懸掛和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，同時(shí)用 作鋼板樁的支撐，其頂層又作為施工平臺(tái)。鋼板樁圍堰常以直板形、Z形、槽形、工字形鋼拼接而成，可做成單層與雙 層圍堰。淺基多用矩形、深基常用圓形。因其防水性好，多用于單層圍堰。如需 提高搞滲能力，可用槽鋼制成雙層圍堰，夾層中可填充黏土或砼。朱沙包子特大橋全長(zhǎng)1029.47m，梁跨結(jié)構(gòu)布置為31孔32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn) 支T梁。其中第511號(hào)橋墩跨越大甸河，平均水深為3.6米，在水中墩基礎(chǔ)施 工中從工期、經(jīng)濟(jì)及自然條件等多方面論證，最終選擇采用鋼板樁圍堰進(jìn)行施工，

3、收到較為理想的效果。1、工藝特點(diǎn)：鋼板樁的基本結(jié)構(gòu)：一是鋼制板樁，二是兩邊系接頭結(jié)構(gòu)，三是在地里或水 中構(gòu)成墻壁。由于它的特殊結(jié)構(gòu)，因而具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：高強(qiáng)度、輕型、隔水性 能好；耐久性強(qiáng)，使用壽命達(dá)到20至50年；可重復(fù)使用，一般可使用30至50 次；環(huán)保效果顯著，在施工中可大大減少取土量和混凝土的使用量，有效保護(hù)土 地資源；具有較強(qiáng)的救災(zāi)搶險(xiǎn)功能，尤其是在防洪、塌方、塌陷、流沙搶險(xiǎn)救災(zāi) 中見效特別快；施工簡(jiǎn)單，工期縮短，建設(shè)費(fèi)用較省。此外，鋼板樁能處理并解 決挖掘中出現(xiàn)的一系列問題；使用鋼板樁能提供必要的安全性，而且時(shí)效性較強(qiáng); 能降低對(duì)空間的要求；不受天氣條件的制約；在使用鋼板樁的過(guò)程中

4、，能簡(jiǎn)化檢 查材料或系統(tǒng)性能的復(fù)雜程序；保證其適應(yīng)性、互換性良好。2、適用范圍：鋼板樁圍堰適用于水流較深，水流速度小于3m/s以上的河床。河床覆蓋層 較厚的砂類土，粘質(zhì)土、碎石土或軟質(zhì)巖等基礎(chǔ)施工。3、工藝原理鋼板樁圍堰由單根鋼板樁拼接而成，打入土中合攏后，圍堰內(nèi)外水壓力均等 的情況下及時(shí)封底混凝土，采用自上而下逐漸降低圍堰內(nèi)水位，同時(shí)逐漸完成內(nèi) 支撐安裝，形成一個(gè)滿足施工承載及擋水需要的整體受力結(jié)構(gòu)，為承臺(tái)施工提供 一個(gè)安全的作業(yè)平臺(tái)，該種結(jié)構(gòu)是解決水中基礎(chǔ)施工中方法之一。4、施工工藝(1)工藝流程：施工準(zhǔn)備工作T測(cè)量放樣T (溝槽開挖)T插打鋼板樁T鋼支撐施工T基坑 開挖T圍堰支撐加固T封

5、底T樁基無(wú)破損檢驗(yàn)T綁扎鋼筋T安裝模板T澆筑混凝土 T養(yǎng)生T圍堰拆除。見鋼板樁圍堰施工布置平面圖1圖1鋼板樁圍堰施工布置平面圖(2)工藝步驟：打樁a、先測(cè)量出鋼板樁圍堰的軸線，可每隔一定距離設(shè)置導(dǎo)向樁，導(dǎo)向樁直接使用鋼板樁， 然后掛繩線作為導(dǎo)線，打樁時(shí)利用導(dǎo)線控制鋼板樁的軸線。b、樁打入前將樁尖處的凹槽底口封閉，避免泥土擠入，鎖口宜涂以黃油或其它油脂， 對(duì)鎖口變形、銹蝕嚴(yán)重的鋼板樁進(jìn)行整修矯正。c、準(zhǔn)備樁帽及送樁：打樁機(jī)吊起鋼板樁，人工扶正就位。d、單樁逐根連續(xù)施打，注意樁頂高程不宜相差太大，基礎(chǔ)較深的地方采用相對(duì)較長(zhǎng)的 樁。拔樁施工完成后即可拔樁。先用打拔樁機(jī)夾住鋼板樁頭部振動(dòng)1min2mi

6、n，使鋼板樁周圍的 土松動(dòng)，產(chǎn)生“液化”，減少土對(duì)樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時(shí)注意樁機(jī)的負(fù)荷 情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來(lái)時(shí)，應(yīng)停止拔樁，振動(dòng)1min2min后再往下錘0.5m1.0m 再往上振拔，如此反復(fù)可將樁拔出來(lái)。鋼板樁在施工中遇到的問題及處理：由于河床地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼板樁打拔施工中常遇到一些難題，常用以下辦法解決：打樁過(guò)程中如遇大的塊石或其它不明障礙物，導(dǎo)致鋼板樁打入深度不夠，采用轉(zhuǎn)角樁 或弧形樁繞過(guò)障礙物。鋼板樁在雜填土地段擠進(jìn)過(guò)程中受到石塊等側(cè)向擠壓作用力大小不同容易發(fā)生偏斜， 可采取以下措施進(jìn)行糾偏：在發(fā)生偏斜位置上將鋼板樁往上拔l.0m2.0m，再往下錘進(jìn)，如 此上下

7、往復(fù)振拔數(shù)次，可使大的塊石被振碎或使其發(fā)生位移，讓鋼板樁的位置得到糾正。鋼板樁沿軸線傾斜度較大時(shí)，采用異形樁來(lái)糾正，異形樁一般為上寬下窄和寬度大于 或小于標(biāo)準(zhǔn)寬度的板樁，異形樁可根據(jù)實(shí)際傾斜度進(jìn)行焊接加工；傾斜度較小時(shí)也可以用卷 揚(yáng)機(jī)或葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊。在基礎(chǔ)較軟處，有時(shí)發(fā)生施工時(shí)將鄰樁帶入現(xiàn)象，采用的措施是把相鄰的數(shù)根樁焊接 在一起，同時(shí)在施打該樁的連接鎖口上涂以黃油等潤(rùn)滑劑以減少阻力。圍堰抽水、支撐與清淤：鋼板樁圍堰封閉后進(jìn)行抽水，抽水過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制抽水速度和抽水高度，并在圍堰頂 端設(shè)置一道安全支撐，當(dāng)抽水達(dá)到預(yù)定的深度后，應(yīng)及時(shí)加支撐防護(hù)。鋼板樁全部焊接牢固 到導(dǎo)向槽鋼上。

8、在降水及進(jìn)行內(nèi)部支撐的過(guò)程中用泥漿泵配合高壓射水將圍堰內(nèi)的淤泥清除，清除過(guò)程 中同時(shí)使用抽水機(jī)對(duì)圍堰內(nèi)進(jìn)行清淤補(bǔ)水，操作為內(nèi)外水頭差小于0.5m，以保證圍堰安全?；炷练獾诐沧⒂捎诓捎盟禄炷练獾卓赡茉斐射摪鍢稛o(wú)法拔出，影響材料周轉(zhuǎn)回收，故采用先抽水 后封底。當(dāng)清淤達(dá)到要求后，即可進(jìn)行干封底施工。封底時(shí)在鋼板樁圍堰內(nèi)側(cè)支模。防滲與堵漏當(dāng)鎖口不緊密漏水時(shí)，用棉絮等在內(nèi)側(cè)嵌塞，外側(cè)包裹一層防水彩條布，起到防水和減 小水壓力的雙重效果，抽水時(shí)同時(shí)在外側(cè)水中漏縫處撒大量木屑或谷糠和爐渣的混合物，使 其由水夾帶至漏水處自行堵塞，在樁腳漏水處，采用局部砼封底等措施。若漏水嚴(yán)重，堵漏 困難時(shí)，在鋼板樁外側(cè)

9、補(bǔ)打木樁圍堰，木樁圍堰內(nèi)側(cè)鋪設(shè)彩條布，在彩條布與鋼板樁圍堰間 填筑粘土進(jìn)行封堵。5、質(zhì)量控制要點(diǎn)工藝流程控制鋼板樁盡量打入全風(fēng)化層或打入強(qiáng)風(fēng)化層，一方面可以增加圍堰的穩(wěn)定性，另一方面 可以盡可能減小從鋼板樁底部流入圍堰內(nèi)的水量，增強(qiáng)水流滲入，防止圍堰內(nèi)的土層發(fā)生滲 透破壞。鋼板樁合攏后，豎撐插打嚴(yán)格控制平面位置和垂直度，平面位置誤差不超過(guò)5cm，傾 斜度不超過(guò)0.5%。完成頂層內(nèi)撐后，堵漏止水；內(nèi)填石粉、外側(cè)拋砂袋與內(nèi)側(cè)基本平齊以防沖刷。、施工監(jiān)控施工監(jiān)測(cè)要及時(shí)的反映圍堰支護(hù)體系的工作形狀是否處于安全狀態(tài)，并判別是否需啟動(dòng) 應(yīng)急方案，是否要對(duì)下一步的施工方案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，設(shè)計(jì)所用的參數(shù)是否準(zhǔn)

10、確并需調(diào)節(jié) 參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整等。這些信息都需要通過(guò)監(jiān)測(cè)進(jìn)行獲取，在掌握這些信息的基礎(chǔ)上才能 不斷減弱甚至消除各種不穩(wěn)定因素，逐步加強(qiáng)各種有利于穩(wěn)定的因素，以達(dá)到順利完成樁基 的目的。6、安全措施、鋼板樁插打前，檢修所需機(jī)械設(shè)備、吊裝設(shè)備。在插打過(guò)程中，隨時(shí)對(duì)鋼板樁連接 結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測(cè)。如有異常情況，應(yīng)立即停止作業(yè)，整修后再繼續(xù)作業(yè)。并隨時(shí)對(duì)吊裝設(shè)備進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)控。、鋼板樁圍堰在抽水安裝內(nèi)支撐的過(guò)程中，必須設(shè)專人全程監(jiān)測(cè)，對(duì)鋼板樁的變形、 位移、滲漏進(jìn)行觀察，填寫監(jiān)測(cè)記錄。如發(fā)生變形、位移，對(duì)施工安全可能造成安全隱患的， 應(yīng)立即停止抽水，加固鋼板樁，消除變形及位移后再繼續(xù)抽水。、鋼板樁施工完畢后

11、，應(yīng)由專人對(duì)鋼板樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、焊接位置等進(jìn)行檢查，并定時(shí) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)，填寫監(jiān)測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)異常要立即采取措施消除問題。、鋼板樁插打合攏后，安全人員要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)生變形必須及時(shí)進(jìn)行加固及水下焊 接處理。如潮汐致地基沉降等，應(yīng)立即采取應(yīng)急措施，同時(shí)在基底清理過(guò)程中，隨時(shí)對(duì)鋼板 樁進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)生異常情況及時(shí)處理。7、結(jié)束語(yǔ)鋼板樁圍堰和鎖口鋼管樁堰同屬一類型的圍堰形式，具有成本費(fèi)用低，鋼板樁插打過(guò)程 中設(shè)備簡(jiǎn)單，施工快速；鋼板樁可全部拔出，材料回收利用率可達(dá)98%，并可用于上部結(jié)構(gòu) 施工支架的支撐或其他橋梁施工。其次鋼板樁整體剛度大，板樁本身剛度較大且錨固于河床中，變形?。话鍢吨g通過(guò)鎖 口連接在一起，整體穩(wěn)定性非常好；圍堰內(nèi)無(wú)需復(fù)雜的內(nèi)支撐體系，作業(yè)空間大，干擾少， 且安全易于保障，同時(shí)平面布置適應(yīng)性強(qiáng)，能根據(jù)承臺(tái)的不同平面形狀和尺寸進(jìn)行平面布置， 靈活多變。水中墩施工常見的施工方法