橋梁工程建設(shè)中的鋼板樁圍堰施工技術(shù)

田茂森

摘 要：為切實提高鋼板樁圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用水平，需對其技術(shù)要點展開分析，梳理施工流程，以推動鋼板樁圍堰建設(shè)工作的順利開展。文章從鋼板樁圍堰施工的原理入手，主要圍繞其施工工藝及技術(shù)要點展開探討，具體包括鋼板樁設(shè)計計算、鋼板樁施工、內(nèi)撐系統(tǒng)施工、內(nèi)撐下放、基底封填等方面的內(nèi)容，并提出幾點質(zhì)量控制措施，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;水中承臺;圍堰施工;MIDAS CIVIL

在鐵路網(wǎng)絡(luò)逐步擴寬的發(fā)展背景下，加之社會需求的促進作用，橋梁工程的建設(shè)規(guī)模得以擴大，但其普遍跨越河流、峽谷等特殊地形，現(xiàn)場施工條件特殊，對施工技術(shù)提出較高的要求?，F(xiàn)階段，鋼板樁圍堰施工技術(shù)則頗具代表性，其在淤泥質(zhì)土層等特殊的地質(zhì)條件中具有可行性，形成的水中承臺穩(wěn)定性較佳，可達到筑安全、保質(zhì)量的效果。

1 工藝原理

鋼板樁圍堰以鋼板樁和內(nèi)撐為關(guān)鍵組成，其中內(nèi)撐一般以型鋼為主要材料，圈梁中間利用型鋼穩(wěn)定支撐，以保證框架體系的穩(wěn)定性。內(nèi)撐可視為整體結(jié)構(gòu)的骨架，通過與鋼板樁的共同作用，有效抵御外側(cè)水壓力、土壓力，減小河流水對施工的干擾。鋼板樁施工完畢后，按設(shè)計圖紙施工圍檁，圍檁施工完畢后進行堵漏抽水開挖，開挖到設(shè)計承臺底標(biāo)高后進行封底。封底完成后按正常承臺施工流程進行承臺的施工。

2 鋼板樁圍堰施工技術(shù)分析

2.1 鋼板樁設(shè)計與計算

黃黃高鐵劉元大橋位于武穴市大金鎮(zhèn)境內(nèi)，橋址區(qū)位于剝蝕丘陵地貌，跨丘坡及丘間谷地，丘坡植被發(fā)育，丘間谷地辟為水庫。橋址于DK90+360～DK90+560間跨劉元水庫上游，劉元水庫設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。水中承臺位于劉元水庫中，施工期間測量4#-6#平均水深在3 m左右（計算按3 m考慮）。根據(jù)工程實際情況與相關(guān)經(jīng)驗，決定采用拉森鋼板樁施工。從目前已經(jīng)施工的鋼管樁可知，鋼管樁普遍入土深度在3 m左右，鋼板樁入土深度按3 m考慮。

承臺的圍堰尺寸為7.55×12.36 m，高度為9 m。根據(jù)自然水位變化及鋼圍堰施工作業(yè)時段，設(shè)計施工受力結(jié)構(gòu)主要按照最高水位時進行計算。豎向共三道雙拼40工字鋼圍檁，圍檁間距為1.5 m，第一道位于施工水位以下1 m。如圖1鋼板樁設(shè)計圖。

基坑開挖至承臺底以下0.5 m未澆筑封底砼時為最不利工況，此時鋼圍堰豎向共有三道內(nèi)支撐，內(nèi)支撐采用雙拼40工字鋼。澆筑完封底砼C25后拆除底部影響承臺模板安裝的內(nèi)支撐。

2.2 施工準(zhǔn)備

（1）鉆孔作業(yè)完成后，移走鉆機，將無須使用的鉆孔平臺拆除。在鋼板樁的分類工作中，應(yīng)做詳細(xì)的檢查，保證型號、數(shù)量等方面均滿足設(shè)計要求，若存在偏差，則根據(jù)實際情況采取處理措施，例如數(shù)量不足時補充相應(yīng)規(guī)格的材料;對于存在彎曲問題但具有修復(fù)價值的鋼板樁，可以適度修整，以便投入到施工中。

（2）以設(shè)計圖紙為準(zhǔn)，提前在平臺上備好材料。提前根據(jù)鋼圍堰尺寸按拉森Ⅳ鋼板樁算好需要的鋼板樁根數(shù)，以及加工后交樁。

（3）鋼板樁施工中，振動錘采用DZ90履帶式鋼板樁自帶的振動錘，其作業(yè)靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)拔、倒運、打一體化作業(yè)。目前國內(nèi)已普遍應(yīng)用。

2.3 鋼板樁施工

（1）經(jīng)前述各項準(zhǔn)備工作后，拼裝導(dǎo)向圈梁，焊接固定，以免鋼板樁受施工現(xiàn)場水流的強有力沖刷作用而出現(xiàn)導(dǎo)向梁偏位的情況。

（2）鋼板樁的施工宜采取鋼板樁機施工，施工靈活，

可減少垂直度偏差。

（3）對于成型的鋼板樁，將其焊接在導(dǎo)向梁上，按順序拼接剩余的鋼板樁。

（4）待所有鋼板樁均安裝到位后，統(tǒng)一焊接在內(nèi)導(dǎo)線框上。

（5）鋼板樁與內(nèi)導(dǎo)向框之間易形成空隙，該部分需利用木屑夾雜砂子進行堵漏，局部漏水比較嚴(yán)重的用土工布進行堵漏。

（6）鋼板樁施工期間不可強制性錘擊，否則會出現(xiàn)樁底翻卷的情況，加大后續(xù)拔樁作業(yè)的難度。

（7）加強對鋼板樁垂直度

的檢測與控制，以免因處理不及時而出現(xiàn)大范圍的偏差。

（8）對于存在水流的施工區(qū)域，考慮到流水阻力較大的特點，可從上游開始施工，向?qū)Π逗椭虚g兩個方向推進，于下游匯聚，由此可減小流水阻力對施工所造成的干擾。

2.4 內(nèi)撐體系施工

（1）內(nèi)支撐體系由雙拼40工字鋼構(gòu)成，圈梁系統(tǒng)的關(guān)鍵材料為雙拼的40工字鋼;沿垂直橋面的方向有序?qū)⑸蟽?nèi)撐安裝到位，并配套適量的工字鋼斜撐，以達到加強的效果。

（2）以圖紙為準(zhǔn)，組裝下內(nèi)撐圈梁，若無誤則焊接在鋼板樁上。

（3）將上內(nèi)撐圈梁穩(wěn)定安裝在承重結(jié)構(gòu)上，同時與下內(nèi)撐圈梁穩(wěn)定結(jié)合，由此形成導(dǎo)向梁。

（4）按特定的流程完成內(nèi)支撐的安裝工作，即：圈梁→支撐→斜撐。

2.5 基坑開挖與封底

基坑水抽干后進行開挖，嚴(yán)禁帶水開挖，開挖過程中會局部滲水，采取兩臺22 kW的泥漿泵邊抽水邊開挖，始終保證基坑不被水浸泡，基坑開挖到位后，立即用C25混凝凝土封底，混凝土采取天泵澆筑?；追獾讜r因為是水下澆筑無法一次控制好標(biāo)高，預(yù)留20 cm厚二次澆筑。基底封填凝固后，對沒勾到位的鋼護筒進行勾除，最后對局部封底前沒挖到位的基坑進行清理，待混凝土強度到位后，將最底下影響承臺施工的圍檁拆除，最后補澆第一次沒到位的墊層混凝凝土，確保其標(biāo)高位于承臺底面。

3 質(zhì)量控制措施

（1）秉承“安全先行，質(zhì)量第一”的原則，建立質(zhì)量管理機構(gòu)及制度，采取強有力的質(zhì)量管理措施，確保各道工序的施工質(zhì)量均可滿足要求。（2）在鋼板樁圍堰施工前做好技術(shù)交底工作，強化員工對工程的認(rèn)識，準(zhǔn)確把控技術(shù)要點，提高施工的規(guī)范性。（3）鋼板樁傾斜度需控制在0.5%以內(nèi)，若在施工期間由于鎖口缺乏嚴(yán)密性而滲水，則需及時堵塞。（4）封底混凝土澆筑施工前做好準(zhǔn)備工作，即處理鋼板樁的滲漏問題，配套2臺22 kW泥漿泵，調(diào)整工藝參數(shù)，使其呈同步運行的狀態(tài)。（5）鋼板樁內(nèi)壁處標(biāo)注圍檁標(biāo)高，尤其第二道圍檁底面高度不能低于承臺頂面，以免影響后期承臺施工，其次承臺封底砼標(biāo)高需控制好，以免后期承臺厚度不夠。

4 結(jié)語

通過對鋼板樁圍堰施工技術(shù)的分析，總結(jié)如下：

（1）鋼板樁內(nèi)支撐采取雙拼40型鋼現(xiàn)場根據(jù)鋼圍堰尺寸焊接，避免因螺栓連接現(xiàn)場施工誤差導(dǎo)致的尺寸不合的現(xiàn)象。（2）鋼板樁圍堰的機械使用的設(shè)備為DZ90履帶式鋼板樁。在施工中，應(yīng)焊接導(dǎo)向梁，以免在水流作用下而發(fā)生變形現(xiàn)象。（3）在應(yīng)用鋼板樁圍堰施工技術(shù)時應(yīng)充分考慮現(xiàn)場條件，合理優(yōu)化施工技術(shù)，盡可能減小水流、水深等外部因素對施工的影響，營造安全的施工環(huán)境。

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